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LED器件

1.1LED器件应用基础

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法线发光强度Iv它是沿LED发光器件发光面法线方向的发光强度，单位为坎德拉(cd )。实际上LED器件的发光强度较低，所以实用的单位是毫坎德拉(mcd)o1 cd=1000 mcd近期研制出的超高亮度 LED器件可以达到坎德拉数量级，因此得名为坎德拉级器件。由于器件的发光强度与正向工作电流有关，所以在说明法线发光强度时应该以一定的正向工作电流为条件。一般情况下，多取 IF=20mA时的发光强度作为给定的参数。

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一、电参数的测量

LED器件电参数的测量，与一般二极管的测量方法相同，在规定测试条件下，采用电压表一电流表的方法即可。只是在反向特性的测试时，反向电压不允许加大到击穿值，应该特别注意。在LED显示屏规模较大时，使用晶体管图示仪进行测量更为方便。

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 为了LED器件在应用过程中不致损坏，应该注意以下事项：
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和很多应用技术用语一样，LED图文显示屏并没有一个公认的严格的定义，一般把显示图形和/或文字的LED显示屏称为图文屏。这里所说的图形，是指由单一亮度线条组成的任意图形，以便与不同亮度(灰度)点阵组成的图像相区别。图文显示屏的主要特征是只控制LED点阵中各发光器件的通断(发光或熄灭)，而不控制LED的发光强弱。LED器件的颜色可以是单色的、双色的，个别情况下甚至是多色的。LED图文显示屏的外观可以作成条形，叫做条形图文显示屏 (简称条屏)，也可以按一定高宽比例作成矩形的平面图文显示屏。其实条屏只不过是其宽度远大于高度的平面显示屏，在显示与控制的原理上并无区别。

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条屏常用于简短明确的信息，例如显示车站、机场的车次、航班信息，或者商厦的欢迎词，或写字楼办公区的简短通知等等。平面显示屏多用来显示比较复杂的信息，如车站显示多列列车的到开时刻、机场显示各航班运行情况以及证券交易所显示股票行情等等。点阵显示方式适应信息变化的优点，是以点阵显示器的价格和其复杂的控制电路为代价的。点阵显示器在整个显示单元的所有位置上都布置了LED器件，而像数码管一类的LED显示器件只在需要发光的七段(或八段)位置上布置LED器件，其它位置是空白的。因此，点阵显示器在相同面积情况下，其价格要比数码管等贵。另一方面，由于数码管可显示的信息有限，只有 0-9(或再扩展到A-F)几个字符，这些字符的变化是靠组合 7段 LED的发光与否实现的。由于段数不多，组合形成的字符也不多，所以其显示数据和控制电路都比较简单。点阵显示器则不然，它要对点阵上全部LED进行控制，并能生成所有可能显示的图形文字，其显示数据和控制电路自然要复杂得多。因此，在有些场合显示信息虽然需要变化，但其特点或格式有一定变化范围的限制，也就是说不要求显示任意变化的信息。在这种情况下，不一定非采用点阵显示方式不可。例如，在证券交易所的股票行情信息显示屏上，主要显示内容可以分为两大部分：一部分是股票名称，另一部分是行情。股票名称千变万化，所以应该采用点阵显示方式；而行情完全是由数字、小数点及正负号组成，完全可以使用数码管等器件进行显示。这时，在一个屏上混合使用数码管和点阵显示单元，这种屏可以称之为混合屏。显然，在同等条件下，混合屏的造价要低于点阵屏。还有一种情况，虽然显示的图形或文字比较复杂，但不需要变化。这时可以直接把 LED发光灯按所需显示的图文布置在印刷电路板上，全部 LED发光灯一齐控制，要么全部点燃，要么全部熄灭。控制电路自然非常简单。

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上位机可采用普通PC机，其工作原理在此不再赘述。下位机由8031单片机担任。一片2764 EPROM作为它的程序和固化显示数据的存储器，一片6264 RAM作为从上位机接收来的数据的随机存储器。EPROM的地址从()OOOH开始，RAM地址从8000H开始。一片74LS373锁存由8031数据/地址口PO发出的低8bit地址，该地址信息由单片机的ALE信号打人。8031的接口P2为高位地址输出口。P2的最高位A巧为0时选通EPROM，为1时选通RAM. RXD和TXD端为8031的串行通信输人输出口，通过MC 1488和MC 1489变为EIA电平与上位机相连。8031的通用I/O口P1作为显示数据和二进制行号的共用输出口。两种数据的输出，在时间上是错开的。P1的低4位为二进制行号数据，P1的全部8位是列显示数据。为了能同时使用这两种信号，需要外加锁存器。

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采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一开始，按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源的一端接通)。另一方面，根据各列锁存的数据，确定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。接通的列，就在该行该列点燃相应的LED；未接通的列所对应的LED熄灭。当一行的扫描持续时间结束后，下一行又以同样的方法进行显示。全部各行都扫过一遍之后 (一个扫描周期)，又从第一行开始下一个周期的扫描。只要一个扫描周期的时间比人眼1/25秒的暂留时间短，就不容易感觉出闪烁现象。

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由于单片机接口有限，4bit的二进制行号和8bit的列显示数据都是从通用1/O口Pi输出的。其中列显示数据可以通过74LS165的PL*为低锁存到其并行输人端。但是，4/16译码器74LS154不具备锁存功能，所以行号需要专门的锁存器74LS373。有了锁存器就需要锁存器的打人信号。同样由于单片机的接口有限，通过后面的叙述可以知道，所有无冲突的控制口都已经用完，锁存器的打人信号只能另外想办法解决。解决的思路是利用单片机的无效写操作，通过地址译码产生的信号来打人锁存器。单片机的EPROM地址在0000H-1FFFH之间，向这个地址范围的写操作是无效的。使用一片74LS 154 4/16译码器，对地址线低4bit进行译码，可以在写OOOOH-OOOFH单元时产生译码输出。我们可以定义写OOOOH单元为行号锁存器的打人信号。

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图文屏软件的主要功能是接收上位机下载的显示数据，向屏体提供显示数据和各种控制信号。软件由主程序和中断服务程序两部分组成。主程序负责进行显示，按要求读出显示数据并产生需要的控制信号。中断服务程序解决与上位机进行通信的问题。由于8031单片机的中断服务程序首地址固定安排在0003H到0023H范围，而程序的启动又是从〕)OOH开始的，所以只能在主程序的开头安排一条跳转指令。地址0023H是串行通信的中断服务程序首地址，同样安排了一条跳转指令，跳转到真正的服务程序首地址SIS.

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