中职劳动版《单片机应用技术（C语言）》课题6 任务4 汉字点阵屏显示系统课件

任务4 汉字点阵屏显示系统 1．了解8×8LED点阵屏的内部结构及字符显示原理。 2．掌握单片机控制16×16LED点阵屏的汉字显示方法。 3．能够设计并制作基于16×16LED点阵屏的汉字显示系统。 LED点阵电子显示屏具有色彩鲜艳、亮度高、工作稳定、功耗低、安装方便等优点，已广泛应用于各种公共场合，如广告屏、宣传栏、银行叫号器以及公交车报站器等。本任务的主要内容是使用8×8点阵发光管模块组成的16×16发光点阵，实现单个汉字的静态循环显示，显示内容可以为待定的中文、字符或数字。 一、LED点阵屏基础知识 LED点阵是由许多单个LED按矩阵的方式排列而成，通过控制每个LED灯的亮灭来完成各种字符或图形的显示。 单色8×8LED点阵实物图和结构图如下图所示： b）结构图 a）实物图 二、8×8LED点阵屏的字符显示原理 行 数 点阵数据 第1行 0x00 第2行 0x24 第3行 0x5A 第4行 0x81 第5行 0x42 第6行 0x24 第7行 0x18 第8行 0x00 由8行8列构成的“♡”图形，如下图所示。其中要显示的点用二进制位1表示，不显示的点用位0表示。这样每行构成了一个字节，从上到下各行的数值用十六进制数表示，见下表。 以按行显示为例，在8×8LED点阵上显示一个“♡”时，显示过程如下： ① P2口送出第1行要显示数据0x00，P0口送出选中第1行控制数据00000001； ② P2口送出第2行要显示数据0x24，P0口送出选中第2行控制数据00000010； ③ P2口送出第3行要显示数据0x5A，P0口送出选中第3行控制数据00000100； ……… 送完8行的显示数据和8个行控制信号，一个“♡”就显示了一遍，接着再重复上述显示过程。只要每行的刷新速率大于50Hz，利用人眼的视觉余辉效应，人们就可以看到一幅完整的文字或画面。 8×8点阵字符显示参考程序如下： #include <AT89X51.h> //包含AT89单片机寄存器的头文件 #define uchar unsigned char //定义无符号字符型"uchar"等价于"unsigned char" code uchar heart[8]={ 0x00,0x24,0x5A,0x81,0x42,0x24,0x18,0x00 }; //心形点阵数组 main( ) { uchar i,k; while( 1 ) { k=0x01; //初始化，显示第一行 for( i=0;i<8;i++ ) //显示8行，逐行扫描 { P0=0x00; //关闭显示 P2=~heart[i]; //因为是行线高电平有效，列数据低电平有效，数据取反送出 P0=k; //选中行线 k=k<<1; // 指向下一行 } } } 三、16×16LED点阵屏 1．点阵屏的组成 16×16LED点阵屏有16个行和16个列，由4个大小均为32×32mm的8×8共阳点阵组成，点阵屏可拆装，采用圆孔铜排针，便于连接。在行上和列上分别连接有驱动电路，应用串行数据转并行数据的方式来实现数据的转换，驱动部份使用两个移位带存储器的74HC595 和两个移位寄存器74HC164组成，74HC595负责列扫描数据，74HC164负责行扫描数据。行扫描上同时采用三极管放大驱动电流，提高点阵屏亮度。 输入 数据口 扩展口 16×16LED点阵屏的数据接口采用可并接方式，有输入和输出，可进行多块点阵屏之间的级联，方便多块合并，可组成32×16、48×16、64×16等点阵屏，实现更多位的汉字显示。 2．电路原理图 点阵的列驱动电路主要由74HC595完成。74HC595是硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入存储寄存器。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲，电路中将两个时钟分开控制，目的是先移好位再存储数据，这样在移位的过程中，可保持输出的数据。 移位寄存器有一个串行移位输入（Ds）和一个串行输出（Q7’）电路将其接入下一个IC的输入（Ds）组成16位移位存储器。一个异步的低电平复位（ ），电路中不使用复位信号，将此脚直接接入电源（+5V）。 存储寄存器有一个三态的并行8位总线输出，