一種LED點陣漢字顯示屏的制作

【摘要】本文主要通過介紹用89c51 控制的LED 點陣漢字顯示屏電路設計原理、電路板制作方法， 有利于初學者通過實踐， 掌握單片機的一般設計應用及電路板制作方法。

LED點陣是一種簡單的漢字顯示器件， 具有價廉、易于控制實現(xiàn)、使用壽命長等特點， 廣泛應用于各種公共場合， 如車站、機場公告、公共汽車顯示排等。對于LED 的控制， 可以采用數(shù)字電路實現(xiàn)， 其缺點是顯示的字符不容易更改， 如果采用單片機控制， 則可以在硬件電路不更改的情況下， 通過修改單片機存儲器中的字符單元內(nèi)容來修正顯示字符， 更具有廣泛性。

本次制作的漢字顯示屏用89C51 控制1 片8x8LED 點陣，可以連續(xù)顯示"電子設計"四個字， 有上移、左移、右移三種顯示方式， 由按鍵K1、K2、K3 控制( 電路原理及程序見文獻1) .此設計全部采用單片機的基本接口電路， 如數(shù)據(jù)輸出、電源、復位等，原理簡單， 容易實現(xiàn); 單片機的控制程序是一些基本的數(shù)據(jù)傳輸程序， 簡單易懂， 適合初學者嘗試， 并可根據(jù)實際要求擴展顯示位數(shù)及更改顯示內(nèi)容， 本文側(cè)重于介紹此電路板的制作。

一、電路原理簡介

本字符顯示器采用AT89C51 單片機作控制器， 電路主要有單片機控制及其接口電路、驅(qū)動和顯示電路、電源電路三部分，現(xiàn)分述如下： 本字符顯示器采用AT89C51 單片機作控制器， 電路主要有單片機控制及其接口電路、驅(qū)動和顯示電路、電源電路三部分， 現(xiàn)分述如下：

1.單片機控制電路： 單片機由AT89C51 構(gòu)成最小應用系統(tǒng)，即有12MHZ 晶振源、按鍵復位電路。

2.顯示及驅(qū)動電路： 采用8X8 點陣MLG- 132088 作為字符顯示器， 由單片機的P0 口( 字符數(shù)據(jù)輸出口) 與其1- 8 腳相連，單片機的P2 口( 字符顯示器掃描輸出口) 通過8 個9012 驅(qū)動與8X8 點陣MLG- 132088 的A- H 端相連。

3.電源電路： 由于文獻1 側(cè)重于電路原理及單片機程序的介紹， 沒有將電源實際電路給出。本次制作采用市面上很容易買到3- 5V 的交直流變壓器作為單片機的工作電源， 并且為了增加電源的穩(wěn)定性， 設計時在電源插座后使用一個穩(wěn)壓管7805 電路， 這種電源設計在多數(shù)單片機實際應用中也是常用的。

二、制作漢字LED 顯示屏單面印制板

盡管Protel99SE 設計單面印制板具有很好的自動布線功能， 但還是需要采用手工布線進行調(diào)整。在原理圖的基礎上， 結(jié)合電路的功能， 在進行元件布局和布線時要注意以下幾個方面：

1. 元件布局。元件布局首先考慮電路中各個元件的實際功能、具體形狀， 按功能模塊分類放置， 并做到美觀， 整齊。電路板分為兩大部分， 8x8 點陣獨占電路板的一邊， 另一邊為單片機控制電路， .這一部分電路較復雜， 不但要考慮元件的電氣特性， 還要考慮電路的操作性能， 比如晶振最好放在單片機89C51 的第13、14 引腳附近， 走線要盡量短; 按鍵的位置應便于操作， 放置在板的邊緣， 最好能比其他元件稍高， 操作起來比較方便， 如果將整個電路板用盒子封裝， 按鍵也不會受影響; 另外， 單片機和點陣都應該采用插座式， 便于修改將89c51 取出編程， 或者在點陣損壞時更換點陣。

2. 準確繪制元件的封裝。Protel 中大多數(shù)元件都有默認尺寸， 但是很多與實物并不完全一致， 較保險的做法是先將元件買回后準確量出元件尺寸， 按尺寸制作元件的封裝。例如電源插座， 不同電源的插座插孔大小不同， 要先買回實測; 在Protel99SE元件庫中沒有這個元件， 所以還要需要根據(jù)實際元件的大小自己創(chuàng)建元件庫; 插座的焊盤大小， 也要考慮插腳的實際粗度， 此處選用直徑4.8mm; 另外插座的三個插腳， 每個腳之間的垂直距離分別是5mm,5mm,7mm.

3.布線。采用單面板布線規(guī)則。布不通的地方采用跳線方式。注意電源線和地線一般較粗為好。

4.動手制作電路板。制作的步驟為。

1) 、打印PCB 板、裁板： 根據(jù)打印的PCB 圖裁出合適的薄銅板。

2) 、壓板： 用制板機將打印在人熱感應紙上的電路板圖印在銅板上， 注意不要出現(xiàn)斷痕， 如有， 則可用廣告筆將斷痕覆蓋， 另外， 應采用激光打印機打印。

3) 、腐蝕： 將壓好的電路板放入三綠化鐵中放置大約半小時， 沒有覆蓋到的銅箔全部腐蝕掉時即可取出用水清洗干凈， 腐蝕時可以攪動以加快腐蝕速度。

4) 、鉆孔： 腐蝕后的焊盤中間為鉆孔定位孔， 一般采用0.8mm 左右的鉆頭打孔， 電源插座處焊盤較粗， 可酌情換較大的鉆頭。打孔后用細砂紙擦掉線路上的保護漆， 然后圖上松香水助焊劑。

5.安裝元件。將元件安裝到電路板并焊上， 從元件的低到高焊接， 做到平， 齊， 亮。

6.調(diào)試。接通電源后， 看點陣顯示器是否亮， 首先是按下復位鍵， 檢查復位電路是否工作正常， 接著是其它工作按鈕， 能不能按設計的工作要求執(zhí)行。如果是點陣不亮， 首先要檢查電源部分， 看是否是有短路， 接地和極性是否正確， 然后看焊盤有沒有虛焊， 再次就是檢查是不是元件損壞; 如果點陣的顯示不能按要求執(zhí)行， 則要檢查各個按鍵有沒有損壞， 如果按鍵正常， 就要檢查單片機程序是否有誤。本設計的成品如③所示。