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  •   我尝试通过移位寄存器级联+三八译码器,实现用3跟控制线,驱动1616LED点阵屏的效果。这是第二篇博客,讲述LED点阵屏的工作原理。   如下图的88LED点阵屏,要想控制第2行第3列的LED灯(简称LED(2,3))亮起来,...

      我尝试通过移位寄存器级联+三八译码器,实现用3跟控制线,驱动1616LED点阵屏的效果。这是第二篇博客,讲述LED点阵屏的工作原理。
      如下图的8
    8LED点阵屏,要想控制第2行第3列的LED灯(简称LED(2,3))亮起来,可以让引脚V7输出高电平,G3输出低电平。如果想控制LED(2,3)与LED(4,3)同时亮起来,可以让V7与V5输出高电平,G3输出低电平。
    在这里插入图片描述

      用这种方法一次只能点亮1列或者1行的LED。我们可以称为逐行扫描或者逐列扫描。如果想一次点亮多列的LED,同一行的LED状态不一样,会让控制这一行的电平陷入矛盾。假如需要LED(1,1)与LED(2,2)亮,但是LED(1,2)不亮,那么V8应该输出高电平还是低电平呢?
      逐行扫描或者逐列扫描利用了视觉暂留原理。人眼在观察景物时,光信号传入大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。先让V8为高,G1为低,把LED(1,1)亮。然后快速让V8为低,G2为低,把LED(1,2)熄灭,且同时V7变为高电平把LED(2,2)点亮。只要切换的速度够快,等到每一列都循环一次,再次轮到G1这一列的时候,重新点亮了LED(1,1),然而你的眼睛仍然没反应过来,那么你就会以为LED(1,1)不曾熄灭。关键点在于刷新速度要快。
      不难理解,要驱动8×8LED点阵,需要8行8列共16根控制线, 2个74HC595芯片。我们把V1-V8连接74HC595芯片U1的并行输出引脚QA-QH,G1-G8连接U2的QA-QH。当然反过来接也可以。U1与U2级联,U1的SER接控制芯片的串行数据输入,U1的QH’接U2的SER。U1与U2的输出使能接低电平(可输出),复位接高电平(不复位)。如此一来,只需要移位寄存器时钟输入、存储寄存器时钟输入、数据串行输入,这3根线,就可以驱动LED点阵屏了。

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  • 基于SPI的led点阵屏系统基于SPI的led点阵屏系统基于SPI的led点阵屏系统
  • led点阵屏幕驱动

    2018-05-31 09:52:41
    这个资源是关于led点阵屏幕的开发的c语言代码,是工作用使用的 ,真实可用
  • 5×7LED点阵屏可显示所有ASCII字符,以及各种图形。本例中的电路给出了一种5×7LED点阵屏的特别使用方式。
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  • 又到了每周一更时间,本期介绍第三种常用显示设备,LED点阵屏,如公交车上前后的路线显示屏,马路上的红绿灯,商铺的广告牌等等,可以说应用场合非常广泛。 在这里,以8*8的点阵屏为例进行介绍,其它尺寸的屏幕,...

          又到了每周一更时间,本期介绍第三种常用显示设备,LED点阵屏,如公交车上前后的路线显示屏,马路上的红绿灯,商铺的广告牌等等,可以说应用场合非常广泛。

    6d273d202e1a197ad43b570245c9fbdd.png

           在这里,以8*8的点阵屏为例进行介绍,其它尺寸的屏幕,其实也可以通过多个8*8的点阵屏进行扩展,例如32*16,可以用8块8*8的点阵屏进行拼凑,只是需要增加驱动芯片而已。

           首先来看看8*8 LED点阵屏的内部原理图,如图1.17所示。LED点阵屏也有共阳,共阴的区别,准确来说,是行线共阴,还是共阳。

    9c413fe459041454d5f22680ae2318c2.png

    图1.17 LED点阵屏内部结构图示

         从内部结构图可以看出,8*8点阵屏里面就是64个LED,对于左边的图示,每一行的阴极连接在一起,每一列的阳极连接在一起。例如,现在需要左上角的第一颗LED点亮,则把第一行(9号脚)输入低电平,第一列(13号脚)输入高电平即可。同样,LED点阵屏可以通过单片机的I/O口直接驱动,也可以通过专用的芯片驱动。

    ① 直接使用I/O口驱动

    图1.18就是直接使用I./O口驱动8*8 LED点阵的典型电路原理图。这样同样存在问题,一是LED阳极的驱动不足,直观的表现就是点阵屏点亮后亮度不够。另外一个问题就是单片机有灌入电流,具体原因及解决方法,读者可以参考之前的内容进行分析。当然,对于一般的应用,图1.18所示的接线方法已满足应用,所以常用于教学里,例如开发板,但实际应用在产品上,估计很少会用这样的设计方案。

    1c437501a6ce2140c6d57c62eaf382f3.png

    图1.18 I/O口驱动点阵屏原理图

    ②使用专用芯片驱动

    直接使用I/O口驱动,占用较多的I/O口资源,特别是随着点阵屏的数量增加,所以一般的应用,会选择专用的驱动芯片,例如74HC595,MAX7219,在这里以MAX7219为例,介绍该如何设计电路。

    在使用一个新的芯片时,一定要习惯查看芯片手册,可以不用每个部分都细读完,因为那样会太费时间了,但必须有个大概的概念,知道所选用的芯片是否符合设计的需求,例如最基本的供电电压,工作的环境温度,对电流的要求等等,有了大概的概念后,才正式着手电路的设计。因此先来看看MAX7219的说明。绝大部分的芯片手册,都会在最开始,写出芯片的功能及特性,MAX7219也不例外,因为手上的手册是英文版的,为了增加可读性,在度娘找到中文版的说明,但是文字显示效果可能比较差,先凑合看着,如果有条件可以查看英文原版手册。

    c12ce30c77eec987b82379b80afb0622.png

    从以上手册的开端,就可以看到MAX7219能驱动8位数码管或者64个独立的LED,带8*8的静态RAM,可以节省单片机的程序处理开销,而且其中一项应用就是LED矩阵显示,正符合驱动8*8点阵屏的需求。

    另外,留意到,MAX7219是驱动共阴极,因此就根据引脚定义进行连接,把DIG0~DIG7接到阴极端,把SEGA~SEGDP接到阳极端,即对于以下左图的LED点阵,把DIG0~DIG7接到ROW1~ROW8上,把SEGA~SEGDP接到COL1端,而对于右图的LED点阵,则刚好是行列相反的接法。

    9c413fe459041454d5f22680ae2318c2.png

    最后,附上MAX7219驱动8*8 LED点阵屏的完整原理图,如图1.19所示。值得说明的是,对于与单片机的连接的控制口,习惯加上拉电阻,如图示中的R35,R34,R33,这样做的好处是能保证输出高电平时的电平准确,另外就是芯片的电源滤波问题,所以在很多芯片旁边会设置一个104(0.1uF)电容,即图中的C40,至于图中的R25的设置,是用于调整显示的亮度的,阻值不同,亮度不同,但最小是9.53k欧。至于具体如何编程的问题,将会在后续的内容进行说明。

    bd651dc7304b033d7cdc9d689bab2fdf.png

    图1.19 MAX7219驱动点阵屏原理图

    补充说明:

    在最后,还是补充说明一下LED点阵显示的驱动原理。还是先来回顾一下LED点阵的排布,如图1.20所示。

    78b8a88355c2da1d1e915636e288bfac.png

    图1.20LED点阵分配图示

    从图中可以看到,LED点阵分成了行(ROW)跟列(COL)。假设LED点阵是行共阴,列共阳,按以下三种方式处理:

    ① 把行信号全部设为0,列信号全部设为1,则LED点阵就会全点亮;

    ②把行信号轮流设为0,且适当的延时,列信号依然保持全部为1,则LED点阵显示结果是每一行轮流显示;

    ③ 把行信号轮流设为0,且适当的延时,列信号只有第一列为1,其余全为0,则LED点阵显示结果是仅有第一列的点依次点亮;

    好了,希望读者能把以上三种情况的概念理解清楚。接下来就结合实际例子,讲一下驱动的原理。以图1.21所示的显示心形图案为例,图中红色的部分就是需要点亮的点。

    7f4e3f4953180ead7395730e96f96fc8.png

    图1.21LED点阵显示心形图示

    先来结合图形看一下点亮位置的特点:第一行:没有位置点亮;第二行:只有2/3/6/7四个位置点亮;第三行:所有列点亮;第四行:所有列点亮;第五行:2~7点亮;第六行:3~6点亮;第七行:4~5点亮;第八行:没有位置点亮;根据以上的LED点亮情况,不妨把这些内容做成变格,点亮的位置填入1,没有点亮的位置填入0,那么就可以得出表1.1的内容,我们称之为真值表。

    表1.1LED点阵显示心形真值表

    十六进制

    1

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0x00

    2

    0

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    0

    0x66

    3

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    0xFF

    4

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    0xFF

    5

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    0

    0x7E

    6

    0

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    0x3C

    7

    0

    0

    0

    1

    1

    0

    0

    0

    0x18

    8

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0x00

          整理成表格后,是否更为直观了?其实表1.1中十六进制那一列,就是我们需要的数据,驱动的思路就清晰了。每一行轮流设置为0,然后把列信号填入对应的数值即可,在前面数码管的章节已经提到,只要刷新的速度足够快,由于人眼的视觉暂留效果,看起来就是同时显示的一样。当然,如果使用专用的驱动芯片,例如前面提到的MAX7219,自带静态RAM,那就不需要不断刷新,直接把数据传入的驱动芯片的RAM里面,显示的图形就自动保持了。

    以上的例子涉及到一些编程的思路,在这里先有个概念即可,在后续编程章节,会以实际的例子进行编写,并演示。

    展开全文
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    C51单片机学习——8×8LED点阵屏学习笔记

    1.8×8LED点阵屏电路图

    在这里插入图片描述
    8×8LED点阵屏由8行8列共64个LED灯组成。
    通过控制其中部分LED灯亮可以组成图形或者数字,和数码管类似。
    点阵分为共阳极和共阴极,行控制线接的LED阳极的点阵称为共阳极点阵,行控制线接的LED阴极的点阵称为共阴极点阵。
    如何点亮LED灯:正极给高电平,负极给低电平

    2.74HC595芯片

    芯片查询链接

    在这里插入图片描述

    管脚说明:
    在这里插入图片描述

    3.点阵模块电路图

    在这里插入图片描述

    4.开发板1602液晶接口电路原理图

    在这里插入图片描述

    5.实践编程

    ①显示一个点

    参考程序:

    #include <reg52.h>
    
    sbit DIO = P3^4;
    sbit SCK = P3^5;
    sbit RCK = P3^6;
    
    void mian()
    {
    	unsigned char i,dat;
    	dat= 0xfe;
    	for(i=0;i<8;i++)
    	{
    	 	SCK = 0;
    		RCK = 0;
    		if(dat & 0x01)
    		    DIO = 1;
    		else
    			DIO = 0;
    		S_CLK = 1;
    		dat >>= 1;
    	}
    	
    	dat = 0x80;
    	for(i=0;i<8;i++)
    	{
    	 	SCK = 0;
    		RCK = 0;
    		if(dat & 0x01)
    		     DIO = 1;
    		else
    			DIO = 0;
    		SCK = 1;
    		dat >>= 1;	
    	}
    	RCK =1;
    	while(1);
    }
    

    ②利用取模软件显示汉字数字等

    打开取模软件,设置为如下:在这里插入图片描述

    参考程序:

    #include <reg52.h>
    #include <intrins.h>
    sbit DIO = P3^4;
    sbit SCK = P3^5;
    sbit RCK = P3^6;
    unsigned char code tabel[x][8]= {};
    //x由你所需要显示的字符数量决定
    //通过取模软件生成字模
    
    void Send_Byte(unsigned char dat)
    {   
        unsigned char i;
    	SCK = 0;
    	RCK = 0;
        for(i=0;i<8;i++)
    	{
    	 	
    		if(dat & 0x01)
    		    DIO = 1;
    		else
    			DIO = 0;
    		SCK = 1;
    		dat >>= 1;
    		SCK = 0;
    	}
    }
    
    
    void mian()
    {
    	unsigned char j,k,ROW;
    	unsigned int z;
    	while(1)
    	{
    	   	for(k=0;k<x;k++)
    	   	{
    			for(z=0;z<1000;z++)
    			{
    				ROW= 0x80;
    				for(j=0;j<8;j++)
    				{
    		 	 		Send_Byte(tabel[k][j]);
    		  			Send_Byte(ROW);
    		  			RCK = 1;
    		  			RCK = 0;
    		 	 		ROW = _cror_(ROW,1);
    				}
    		    }
    		}	
    	}
    }
    

    (第一次做分享,希望能和大家多交流,一起进步,写的不好的地方希望大家能提出建议!)

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