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

 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 }

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 }

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)；