Led點陣廣告牌設計顯示原理及控制方式分析

以8×8點陣模組為例，說明一下其使用方法及控制過程。圖2.1中，紅色水平線y0、y1……y7叫做行線，接內部發光二極體的陽極，每一行8個led的陽極都接在本行的行線上。

相鄰兩行線間絕緣。同樣，藍色豎直線x0、x1……x7叫做列線，接內部每列8個led的陰極，相鄰兩列線間絕緣。

在這種形式的led點陣模組中，若在某行線上施加高電平（用「1」表示），在某列線上施加低電平（用「0」表示）。則行線和列線的交叉點處的led就會有電流流過而發光。比如，y7為1，x0為0,則右下角的led點亮。

再如y0為1，x0到x7均為0，則最上面一行8個led全點亮。

現描述一下用動態掃瞄顯示的方式，顯示字元「b」的過程。其過程如圖2.2

圖2.2 用動態掃瞄顯示字元「b」的過程

2.3 led常見的控制方式

目前常見的是並行傳輸方式（見附錄1.1），通過8位鎖存器將8位匯流排上的列資料進行鎖存顯示，各8位鎖存器的片選訊號由解碼器提供。此種方式的優點是傳輸速度快，對微控制器（mcu）的通訊速度要求較低。

但是這種方案最大的缺點是不便於隨意擴充套件顯示單元的數目。每增加乙個16×16點陣的全形漢字顯示單元，就需要在之前的電路上多增加兩根位址線，這就要求在pcb佈線的時候要留有充足的位址線冗餘量。再乙個缺點是，每個單元的pcb隨著安放位置的不同，佈線結構也不相同，不利於廠家批量生產。

並行傳輸需要的晶元較多，因此市場上已經出現用fpga,cpld等高密度可程式設計邏輯器件（pld）來取代傳統鎖存器ic的方案。成本有所下降，但可擴充套件性仍舊較差。因此，並行傳輸方式適用於顯示單元數目確定的條屏。

隨著廣告屏顯示內容的多**化，對控制器傳輸速度，運算能力的要求越來越高。因此控制器的種類也在不斷發展以適應要求，從最初的8051微控制器，到pic微控制器，又到fpga，直到現在的arm處理器。不同功能檔次的廣告屏對應著不同的處理器。

一．以傳統8051微控制器為控制器的led顯示屏。因受到微控制器運算速度及通訊速率的限制，led動態顯示的重新整理率不可能做得太高。對顯示效果和移動演算法的處理也比較吃力，在實際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。

除此之外，傳統8051微控制器的內部資源貧乏，僅節的資料儲存器，幾k位元組的程式儲存器，無e2prom，spi。這就需要對微控制器擴充套件外設，無疑增加了硬體成本。因此，8051控制的條屏只能用於顯示內容及其簡單，不需要經常更改顯示內容的場合。

二．以pic微控制器為控制器的led顯示屏。因pic微控制器是risc架構的工業專用微控制器，處理指令的速度有所增加，抗干擾能力優秀，型號種類繁多。作為條屏的控制器，可以明顯的改善顯示效果，同時pic微控制器內部的資源較豐富，可節省外部電路設計難度，同時降低了硬體成本。

因此，以pic微控制器為控制器的條屏目前仍是單色條屏市場的主流。

三．以fpga（複雜可程式設計邏輯門陣列）為控制器的led顯示屏。fpga以高速、並行著稱。是近年來新興的可程式設計邏輯器件。

用他作為led顯示屏的控制器，能夠高速的處理色階pwm訊號、高速的完成動態掃瞄邏輯、高速的完成字元移動演算法。因此被運用於雙基色、三基色的顯示系統。但是其成本較高，開發難度較大。

四．以arm（32位risc架構高效能微處理器）為控制器的led顯示屏。arm有著極高的指令效率，極高的時鐘頻率。因此其運算能力非常強大，內部資源也十分豐富，極大的簡化了硬體設計的難度，縮短了開發周期。

在條屏的運用中，能用arm來實現花樣繁多的顯示方式，以及高色階，多畫素的全彩屏驅動。arm與fpga的組合更是功能強大，除了海量儲存技術，無線更新技術外，還能實時地顯示**訊號。因此，以arm為控制器的顯示屏常為**全彩屏。