一种LED点阵汉字显示屏的制作

【摘要】本文主要通过介绍用89c51 控制的LED 点阵汉字显示屏电路设计原理、电路板制作方法，有利于初学者通过实践，掌握单片机的设计应用及电路板制作方法。 <<

LED点阵是一种简单的汉字显示器件，具有价廉、易于控制实现、使用寿命长等特点，广泛应用于各种公共场合，如车站、机场公告、公共汽车显示排等。 <<

对于LED 的控制，可以采用数字电路实现，其缺点是显示的字符不更改，采用单片机控制，则可以在硬件电路不更改的下，通过修改单片机存储器中的字符单元内容来修正显示字符，更具有广泛性。 <<

本次制作的汉字显示屏用89c51 控制1 片8x8LED 点阵，可以连续显示”电子设计”四个字，有上移、左移、右移三种显示方式，由按键K1、K2、K3 控制（电路原理及程序见文献1） .此设计采用单片机的基本接口电路，如数据输出、电源、复位等，原理简单，实现；单片机的控制程序是基本的数据传输程序，简单易懂，适合初学者尝试，并可根据要求扩展显示位数及更改显示内容，本文侧重于介绍此电路板的制作。
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一、电路原理简介

本字符显示器采用AT89C51 单片机作控制器，电路主要有单片机控制接口电路、驱动和显示电路、电源电路三部分，现分述如下：本字符显示器采用AT89C51 单片机作控制器，电路主要有单片机控制接口电路、驱动和显示电路、电源电路三部分，现分述如下：
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1.单片机控制电路：单片机由AT89C51 构成最小应用系统，即有12MHZ 晶振源、按键复位电路。 <<

2.显示及驱动电路：采用8X8 点阵MLG- 132088 字符显示器，由单片机的P0 口（字符数据输出口）与其1- 8 脚相连，单片机的P2 口（字符显示器扫描输出口）通过8 个9012 驱动与8X8 点阵MLG- 132088 的A- H 端相连。 <<

3.电源电路：文献1 侧重于电路原理及单片机程序的介绍，没有将电源电路给出。本次制作采用市面上很买到3- 5V 的交直流变压器单片机的工作电源，并且电源的稳定性，设计时在电源插座后使用一个稳压管7805 电路，这种电源设计在多数单片机应用中也是常用的。 <<

二、制作汉字LED 显示屏单面印制板

尽管Protel99SE 设计单面印制板具有很好的自动布线功能，但还是采用手工布线进行。在原理图的基础上，结合电路的功能，在进行元件布局和布线时要注意以下几个： <<

1. 元件布局。元件布局首先考虑电路中各个元件的功能、具体形状，按功能模块分类放置，并做到美观，整齐。电路板分为两大部分， 8×8 点阵独占电路板的一边，另一边为单片机控制电路， .这一部分电路较，不但要考虑元件的电气特性，还要考虑电路的操作性能，比如晶振最好放在单片机89C51 的第13、14 引脚附近，走线要尽量短；按键的应便于操作，放置在板的边缘，最好能比其他元件稍高，操作起来比较方便，将整个电路板用盒子封装，按键也不会受影响； <<

，单片机和点阵都应该采用插座式，便于修改将89c51 取出编程，在点阵损坏时更换点阵。 <<

2. 准确绘制元件的封装。 <<

Protel 中大多数元件都有默认尺寸，但是与实物并不一致，较保险的做法是先将元件买回后准确量出元件尺寸，按尺寸制作元件的封装。例如电源插座，不同电源的插座插孔大小不同，要先买回实测；在Protel99SE元件库中没有元件，还要根据元件的大小自己创建元件库；插座的焊盘大小，也要考虑插脚的粗度，此处选用直径4.8mm; 插座的三个插脚，每个脚的垂直距离分别是5mm,5mm,7mm.
3.布线。采用单面板布线规则。布不通的地方采用跳线方式。注意电源线和地线较粗为好。
4.动手制作电路板。制作的步骤为。 <<

1）、打印PCB 板、裁板：根据打印的PCB 图裁出合适的薄铜板。 <<

2）、压板：用制板机将打印在人热感应纸上的电路板图印在铜板上，注意不要出现断痕，如有，则广告笔将断痕覆盖，，应采用激光打印机打印。 <<

3）、腐蚀：将压好的电路板放入三绿化铁中放置大约半小时，没有覆盖到的铜箔腐蚀掉时取出用水清洗干净，腐蚀时可以搅动以加快腐蚀速度。 <<

4）、钻孔：腐蚀后的焊盘为钻孔定位孔，采用0.8mm 左右的钻头打孔，电源插座处焊盘较粗，可酌情换较大的钻头。打孔后用细砂纸擦掉线路上的保护漆，然后图上松香水助焊剂。
5.安装元件。将元件安装到电路板并焊上，从元件的低到高焊接，做到平，齐，亮。 <<

6.调试。接通电源后，看点阵显示器是否亮，首先是按下复位键，检查复位电路是否工作正常，接着是工作按钮，能不能按设计的工作要求执行。是点阵不亮，首先要检查电源部分，看是否是有短路，接地和极性是否正确，然后看焊盘有没有虚焊，再次检查是不是元件损坏；点阵的显示不能按要求执行，则要检查各个按键有没有损坏，按键正常，就要检查单片机程序是否有误。本设计的成品如③。 <<