LED点阵_单片机_普中

1 介绍

　　LED点阵屏由LED发光二极管组成，通过控制LED亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，被广泛应用于公共场合做信息展示，如广告屏、公告牌等。

工作原理：每个LED放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行电平拉高，某一列电拉低，则对应交叉点的LED就会点亮。

 要实现显示图像或字体，只需考虑其显示方式。通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。

2 功能要求：在点阵屏上点亮一个点（如左上第一个点），再显示字母和图形。

3 硬件设计

3.1 系统框图

3.2 LED点阵和74HC595原理图

4 软件设计

4.1 点亮指定的LED等

#include "reg52.h"

typedef unsigned int     u16;     //数值范围为0-65535，2个字节
typedef unsigned char     u8;       //数值范围为0-255，1个字节

sbit SH_CP    =    P3^6;          //移位寄存器时钟输入
sbit ST_CP    =    P3^5;        //存储寄存器时钟输入
sbit DS        =    P3^4;        //串行数据输入

#define LED8X8_COL_PORT     P0    //点阵列控制端口

//延时函数
void delay_10us(u8 ten_us)
{
     while(ten_us--);
}

//向74hc595写入一个字节的数据,实现并转串，8位数据由高到低一位一位传给DS
void hc595_wr(u8 dat)
{
      u8 i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
         DS=dat>>7;
        dat=dat<<1;
        SH_CP=0;
        delay_10us(1);
        SH_CP=1;
        delay_10us(1);
    }
    ST_CP=0;
    delay_10us(1);
    ST_CP=1;
}

void main()
{
    //将LED点阵左边第一列设置为0，即0111_1111,
    LED8X8_COL_PORT=0x7f;      
  while(1)
  {
      //将LED点阵上边第一行设置为1，即1000_0000
      hc595_wr(0x80);
  }
}

 4.2 显示字母Z

#include "reg52.h"

//对系统默认数据类型进行重新定义
typedef unsigned int     u16;       //数据范围0-65535
typedef unsigned char     u8;          //数据范围0-255

//定义输入、输出管脚
sbit SH_CP    = P3^6;        //移位寄存器时钟输入
sbit ST_CP     = P3^5;        //存储寄存器时钟输入
sbit DS     = P3^4;        //串行数据输入

#define LED_COL_PORT     P0      //LED控制管脚


//LED点阵显示图像数据，采用列扫描方式
u8 gled_row[8]    = {0x00,0x42,0x46,0x4A,0x52,0x62,0x42,0x00}; //LED点阵显示字母Z的行数据
u8 gled_col[8]    = {0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //LED点阵显示字母Z的列数据

//延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
void delay_10us(u8 ten_us)
{
    while(ten_us--);
}

//由单片机向74HC595写入一个字节的数据
void hc595_wr(u8 dat)
{
     u8 i;
    for(i=0;i<8;i++)     //循环8次即可将一个字节写入寄存器中
    {
         DS=dat>>7;         //高位在前，优先传输一个字节中的高位
        dat=dat<<1;         //将低位移动高位
        SH_CP=0;         //产生移位寄存器的时钟，将端口数据送入寄存器中
        delay_10us(1);
        SH_CP=1;
        delay_10us(1);
    }
    ST_CP=0;         //存储寄存器时钟，上升沿将前面写入寄存器的数据输出
    delay_10us(1);
    ST_CP=1;
}

void main()
{
     u8 i=0;

    while(1)
    {
         for(i=0;i<8;i++)                //循环8次扫描8行、列
        {
              LED_COL_PORT = gled_col[i];      //传输列选数据
            hc595_wr(gled_row[i]);         //传输行选数据
            delay_10us(100);             //延时大约1ms,等到显示稳定
            hc595_wr(0x00);                 //消影     
        }
    }
}

5 实验现象

　　使用USB线将开发板和电脑连接成功后，把编译后产生的.hex文件下载到芯片内，8x8LED点阵左上角显示第一个点；同理，8x8LED点阵显示字母Z。

参考资料：

 （1）Arduino 8×8点阵屏的驱动 – Arduino 实验室 (nxez.com)；