双汉字16X16 LED点阵广告屏
2.1 LED驱动模块
方案一：采用静态锁存方式，将每一个LED发光管的一端接至单片机的一个I/O口，另一端通过电阻接电源。这种方法可以直接驱动LED，原理简单，驱动能力强，LED的亮度也可以通过限流电阻调节，非常方便，但此种方法太浪费单片机的I/O口，只适合于较小的系统。
方案二：采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。
比较以上两种方案，系统设计中采用方案二。
2.2 数据存储模块
方案一：采用静态RAM存储显示屏的显示内容，静态数据存储器具有存储容量大，传输速度快等优点。但其存储的数据掉电后会消失，因此不适合用于存储长时间不变的数据。
方案二：采用ROM芯片存储LED显示屏要显示的信息，采用ROM芯片可以长时间的存储信息，而且掉电数据不丢失，此种方式适合于存储不变的数据。
方案三：采用串行EEPROM（如24C256等）存储LED显示屏要显示的信息。串行EEPROM技术是一种非易失性存储技术，它几乎具有所有类型存储器的优点：不挥发性、可更新性、高密度、低功耗和高性价比，非常适合应用于各类工业测控系统。它克服了常用的2816、2817、2864等并行EEPROM器件价格高、体积大、可靠性低（这些器件如不采取措施，在上电、下电时常会丢失数据）等不足，在速度要求不是很高的情况下，该器件是最理想的选择。
比较以上三种方案，方案三有明显的优点，因此选者方案三。
2.3 总体硬件组成框图
5
双汉字16X16 LED点阵广告屏
LED显示模块驱动模块PC机通信串行
EEPROMAT89C51图2-1 总体硬件组成框图
MAX232电平转换 系统框图如图2-1所示，系统主要由三大模块组成即LED驱动模块、数据存储模块、PC机通信模块。
第3节 系统硬件设计
为使该模块化LED显示屏控制系统具有更加方便和灵活性，我们对系统的硬件做了精心设计。硬件电路包括LED驱动模块、数据存储模块、PC机通信模块等三大模块。
3.1 LED驱动模块的硬件设计
LED驱动模块是LED显示屏设计的关键部分，驱动电路设计的好坏直接关系到LED显示屏的亮度、稳定度等重要指标。本次设计中LED的驱动是采用三极管和74LS154实现的。
3.1.1 74 LS154芯片介绍
74LS154是一个4—16译码器，其真值表如图3-1-1所示。
6
双汉字16X16 LED点阵广告屏
图3-1-1 74LS154的真值表
3.1.2 驱动电路的设计
此系统中驱动电路是由74LS154和三极管组成的，原理图如图3-1-2所示。
J?40203119VCCGND/EAXTAL1P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.739383736353433322122232425262728171629301110A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8LED8*81891213141512345678XTAL2RESETP3.2(/INT0)P3.3(/INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.789C51D123222120ABCDG1G2P3.7(/RD)P3.6(/WR)/PSENALEP3.1(TXD)P3.0(RXD)18P1.4_G2A19VCC2412VCCGND74LS154OUT0OUT1OUT2OUT3OUT4OUT5OUT6OUT7OUT8OUT9OUT10OUT11OUT12OUT13OUT14OUT15图3-1-2 LED驱动电路原理图
7
89C51VCC12345678910111314151617R1R24.7R3K4.7R4K4.7R5K4.7KR64.7KR74.7KR84.7KR94.7KR104.7KR114.7KR124.7KR134.7KR144.7KR154.7KR164.7K4.7KQ?NPNVCC74LS154Q?NPN 双汉字16X16 LED点阵广告屏
如图3-1-2 LED的行扫描端接到单片机89C51的P0口，列扫描端接置三极管的发射极。列扫描端（B1—B8）用于LED的数据扫描，通过74LS154的译码和三极管的驱动，使LED发光。（A1—A8）通过P0口为LED的显示给出相应的数据。
3.2数据存储电路设计
数据存储电路由串行EEPROM 24C256组成。24C256是美国CATALYST 公司出品的一个1-256K位的支持I2C总线数据传送协议的串行CMOS E2PROM，可用电擦除，可编程自定时写周期（包括自动擦除时间不超过10ms 典型时间为5ms）的串行E2PROM。 该芯片有两种写入方式，一种是字节写入方式，还有另一种页写入方式。允许在一个写周期内同时对1个字节到一页的若干字节的编程写入。24C256的引脚排列及引脚功能描述如图3-2-1和表3-2-1
图3-2-1 24C256的引脚排列图
表3-2-1引脚功能描述
数据存储器的设计原理图如图3-2-2所示：
VCCVCC1234J?A0A1A2VSS24CXXVCCWPSCLSDA876510k图3-2-2 数据存储电路设计原理图
8
10kp1.7p1.6 双汉字16X16 LED点阵广告屏
该存储电路仅由芯片24C256组成，SCL为串行时钟引脚，用于产生器件所有数据发送或接收的时钟。SDA为串行数据/地址，这是一个双向传输端，用于传送地址和所有数据的发送或接收。当LED显示屏控制系统工作时，单片机89C51通过读SDA和SCL脚读取24C256中的内容，并将其显示于LED显示屏上。也可以通过上位机（PC机）将编辑好的数据内容下载到24C256芯片内。
3.3 PC机通信模块的设计
该部分电路由芯片MAX232组成。其电路原理图如图3-3-1所示：
15J20J17162738495DB913714C1662GND8R2INR1INT2OUTT1OUTVS-VS+R2OUTR1OUTT2INT1INC2-C2+C1-C1+C1291210115431MAX232TXDC151uRXDC141u+VCC1uC13+1u16+如图3-3-1所示，单片机的串口通过MAX232将TTL电平转换成EAI适合的电平，实现了单片机和PC机之间的通信。
第4节
软件是该LED显示屏控制系统的重要组成部分，在系统的软件设计中我们也才用了模块化设计，将系统的各部分功能编写成子模块的形式，这样增强了系统软件的可读性和可移植性。
+VCCCAP 图3-3-1 通信原理图
系统的软件设计
4.1 下位机软件流程
本系统中下位机（单片机89C51）的主要功能就是实现LED显示屏上字样
9