LED点阵显示器.doc

3.2 LED点阵显示器 硬件电路 单片机控制的8×8 LED点阵显示器的硬件电路如图3.10所示。一块8×8 LED点阵有8行8列共16个引脚，单片机的P2口控制8条行线，P1口控制8条列线。列线上串接的电阻为限流电阻，起保护LED作用。为提高P2口输出电流，保证LED亮度，在点阵行引脚和单片机P2口之间的增加了缓冲驱动器芯片74LS245，该芯片同时还起到保护单片机端口引脚作用。 图3.10 8×8 LED点阵显示器的硬件电路 LED数码管点阵显示器是由LED按矩阵方式排列而成的，按照尺寸大小，LED点阵显示器有5×7（5列7行）、×8、×8、8×8照LED发 5×7LED点阵显示器 (b) 8×8LED点阵显示器 图3.11 点阵显示器 我们将一块8×8LED 点阵剖开来看，其内部等效电路如图3.12所示，它由8行8列LED构成，对外共有16个引脚，其中8根行线（Y0-Y7）用数字0-7表示，8根列线（X0-X7）用字母A-H表示。 图3.12 LED点阵内部等效电路 由图3.12中可以看出，8X8 LED点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮。如果在短时间内依次点亮多个发光二极管，我们就可以看到多个二极管稳定点亮，即可得到我们需要显示的数字、字母或其他图形符号。 例.4 基于图.10所示电路，LED点阵上显示心形图案。 1．分析 由图3.10可知，单片机控制一块8×8 LED点阵显示需要使用两个并行端口，P2口控制行线，P1口控制列线。显示过程我们可以行扫描方式进行的。由上到下或由下到上首先选中8×8 LED的某一行，然后通过查表指令得到这一行要点亮状态所对应的字形码，将其送到列控制端口；延时约1-2ms后，选中下一行，再传送该行对应的显示状态字形码；延时后在重复上述过程直至8行均扫描显示一遍后，扫描8行的这段时间称为场周期；然后再开始新一轮扫描显示。利用视觉驻留现象，我们可看到的是一个稳定的图案。 根据8×8 LED点阵内部等效电路,显示心形图案需要点亮二极管的位置以及对应显示字形码数据如图3.13所示。 A B C D E F G H 显示字形码数据 Y0 →, 即0FFH Y1 ● ● ● ● →, 即93H Y2 ● ● ● →, 即6DH Y3 ● ● →, 即7DH Y4 ● ● →, 即0BBH Y5 ● ● →, 即0D7H Y6 ● →, 即0EFH Y7 →, 即0FFH 图3.13 心形图案显示示意图 2．画流程图 3．编写代码 4．Vision4中单击按钮进入仿真调试状态。 2) 执行菜单命令Peripherals→I/O-Ports打开P1口仿真窗口Parallel Port 1和P2口仿真窗口Parallel Port 2, 如图3.14(a)、(b)；单击按钮打开片内RAM仿真窗口Memory 1，并在Address文本框中输入“d:30h”，如图3.14(c)所示。 ( 提示须知：行值存储单元地址是30 h , P1口的地址是90h, P2口的地址是0a0h。 3) 单击按钮，可以观察到P0口、P2口及片内RAM 80h、0a0h的变化，同时在Registers窗口中可以观察到R2、R4、ACC等寄存器的数值变化情况, 如图3.14(d)所示。 4) 在Proteus ISIS中打开或画出图3.10所示电路，将在Keil Vision4中产生的HEX文件装入AT89C51，运行并查看效果。 动脑思考：如果想要点阵以滚动的方式显示字符或图案，即字符或图案从一个方向出现，滚动显示到另一个方向消失，并不断重复该显示过程，该如何修改程序代码？ (a) P1口 (b) P2口 (c) 片内RAM (d) 寄存器窗口 图3.14 仿真窗口 例.5 基于图.10所示电路，LED点阵上由右向左滚动显示心形图案。 1．分析 心形由右向左滚动显示的实际就是多屏图案的循环显示。图3.15中列出了前4屏显示效果。第一屏