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
1 #include "reg52.h" 2 3 typedef unsigned int u16; //数值范围为0-65535,2个字节 4 typedef unsigned char u8; //数值范围为0-255,1个字节 5 6 sbit SH_CP = P3^6; //移位寄存器时钟输入 7 sbit ST_CP = P3^5; //存储寄存器时钟输入 8 sbit DS = P3^4; //串行数据输入 9 10 #define LED8X8_COL_PORT P0 //点阵列控制端口 11 12 //延时函数 13 void delay_10us(u8 ten_us) 14 { 15 while(ten_us--); 16 } 17 18 //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 19 void hc595_wr(u8 dat) 20 { 21 u8 i; 22 for(i=0;i<8;i++) 23 { 24 DS=dat>>7; 25 dat=dat<<1; 26 SH_CP=0; 27 delay_10us(1); 28 SH_CP=1; 29 delay_10us(1); 30 } 31 ST_CP=0; 32 delay_10us(1); 33 ST_CP=1; 34 } 35 36 void main() 37 { 38 //将LED点阵左边第一列设置为0,即0111_1111, 39 LED8X8_COL_PORT=0x7f; 40 while(1) 41 { 42 //将LED点阵上边第一行设置为1,即1000_0000 43 hc595_wr(0x80); 44 } 45 }led8x8_led.c
4.2 显示字母Z
1 #include "reg52.h" 2 3 //对系统默认数据类型进行重新定义 4 typedef unsigned int u16; //数据范围0-65535 5 typedef unsigned char u8; //数据范围0-255 6 7 //定义输入、输出管脚 8 sbit SH_CP = P3^6; //移位寄存器时钟输入 9 sbit ST_CP = P3^5; //存储寄存器时钟输入 10 sbit DS = P3^4; //串行数据输入 11 12 #define LED_COL_PORT P0 //LED控制管脚 13 14 15 //LED点阵显示图像数据,采用列扫描方式 16 u8 gled_row[8] = {0x00,0x42,0x46,0x4A,0x52,0x62,0x42,0x00}; //LED点阵显示字母Z的行数据 17 u8 gled_col[8] = {0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //LED点阵显示字母Z的列数据 18 19 //延时函数,ten_us=1时,大约延时10us 20 void delay_10us(u8 ten_us) 21 { 22 while(ten_us--); 23 } 24 25 //由单片机向74HC595写入一个字节的数据 26 void hc595_wr(u8 dat) 27 { 28 u8 i; 29 for(i=0;i<8;i++) //循环8次即可将一个字节写入寄存器中 30 { 31 DS=dat>>7; //高位在前,优先传输一个字节中的高位 32 dat=dat<<1; //将低位移动高位 33 SH_CP=0; //产生移位寄存器的时钟,将端口数据送入寄存器中 34 delay_10us(1); 35 SH_CP=1; 36 delay_10us(1); 37 } 38 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 39 delay_10us(1); 40 ST_CP=1; 41 } 42 43 void main() 44 { 45 u8 i=0; 46 47 while(1) 48 { 49 for(i=0;i<8;i++) //循环8次扫描8行、列 50 { 51 LED_COL_PORT = gled_col[i]; //传输列选数据 52 hc595_wr(gled_row[i]); //传输行选数据 53 delay_10us(100); //延时大约1ms,等到显示稳定 54 hc595_wr(0x00); //消影 55 } 56 } 57 }led8x8_num.c
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);