3.7 51单片机-LED 16*16点阵
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了3.7 51单片机-LED 16*16点阵相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
3.7 LED 16*16点阵
3.7.1 点阵原理图
图3-7-1
LED点阵使用连线说明：P595_A接J17、P595_B接J18、JP595跳线帽需要接上、JP1302断开、J11(P3.3)断开
图3-7-2
图3-7-3 8*8的点阵原理图
从上面LED点阵原理图中看出，点阵里的每个LED的阴端接在行上面，阳端接在列上面。
图3-7-4 二极管
图3-7-5 发光二极管
图3-7-6 二极管电路图
点亮一个LED二极管只需要根据正负极给对应的电源即可发光。
根据实验板的16*16点阵原理图来看，只要给横向(行)16个IO输出低电平，纵向(列)16个IO口输出高电平，即可点亮点阵上面的所有LED。
3.7.2 点阵原理介绍
实验板上的16*16点阵是由4个8*8LED点阵组成的，一个 8*8 的点阵是由 64个LED小灯组成。
16*16点阵分别由4片74HC595控制，4片74HC595采用级联的方式连接。
图3-7-7 16*16LED点阵
3.7.3 74HC595缓存器
74HC595是一个8位串行输入、平行输出的位移缓存器：平行输出为三态输出。
在SCK的上升沿，单行数据由SDL输入到内部的8位位移缓存器，并由Q7‘输出，而平行输出则是在LCK的上升沿将在8位位移缓存器的数据存人到8位平行输出缓存器。
当串行数据输人端OE的控制信号为低使能时，平行输出端的输出值等于平行输出缓存器所存储的值。而当OE为高电位，也就是输出关闭时，平行输出端会维持在高阻抗状态。
74HC595支持级联，当多个595级联到一起时，通过数据线发送的一个数据最终会移位给最后的一个595。
因为级联数据是被挤出到下一级的，所以先发送的数据最后是到最后一级的595。
每次向74HC595发送一个字节，74HC595最先收到的一位数据是高位，也就是最先收到的数据就到达Q7脚，如果我们先输出数据高位的话，最高位在8个脉冲后就会跑到Q7脚(数据脚最高位)。这就像我们排队一样，一个寄存器里面有8个位置，每次给一个脉冲就好比一次呼叫：“大家可以往前移一位了！”就这样，队伍不断得往前移。
这个过程就像在向前挤一样：
图3-7-8
图3-7-9
图3-7-10 HC595管脚功能图
图3-7-11 HC595真值表
通过真值表得知:
发送一个数据0的时序代码如下:
HC595_DATA=0;HC595_SCK=0;HC595_SCK=1;发送一个数据1的时序代码如下:
HC595_DATA=1;HC595_SCK=0;HC595_SCK=1;3.7.4 示例代码: LED点阵单点扫描显示
下面代码实现，点阵依次从左上角点亮一个点,等待一段时间，再关闭所有点,再点亮第二个点,等待一段时间,再关闭所有点，从左到右，从上到下，依次把所有点亮都点亮一遍。
#include <reg51.h>
//定义HC595使用的IO口
sbit HC595_DATA=P3^4; //串行数据输出
sbit HC595_RCK=P3^5; //存储寄存器时钟
sbit HC595_SCK=P3^6; //移位寄存器时钟
/*
通过HC595发送一个字节数据
先发送高位，在HC959上对应的是低位(也就是LED点阵的最左边)
*/
void HC595_Send_Byte(u8 byte)
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(byte&0x80)HC595_DATA=1;
else HC595_DATA=0;
HC595_SCK=0;
HC595_SCK=1;
byte<<=1; //依次发送高位
}
}
/*
将HC959存储器里的数据输出到总线上
*/
void HC595_DataOut(void)
{
//将移位存储器的输出并行输出到总线上
HC595_RCK=0;
HC595_RCK=1;
HC595_RCK=0;
}
/*
HC595的3、4级是控制点阵的列 (低电平)
HC595的1、2级是控制点阵的行 (高电平)
给HC595第1级发送的数据会移动到最后一个HC595。
*/
int main()
{
u8 i,j;
u16 Row; //行
u16 col; //列
while(1)
{
for(i=0;i<16;i++)
{
Row=0x0000;
Row|=1<<i; //行
for(j=0;j<16;j++)
{
col=0xFFFF;
col&=~(1<<j); //列
HC595_Send_Byte(col>>8);
HC595_Send_Byte(col);
HC595_Send_Byte(Row>>8);
HC595_Send_Byte(Row);
HC595_DataOut();
DelayMs(100); //延时一段时间，再关闭所有显示
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_DataOut();
}
}
}
}3.7.5 示例代码: 控制LED点阵显示指定效果
(1). 实现点阵按照指定时间间隔全亮和全灭
#include <reg51.h>
int main()
{
u8 i,j;
while(1)
{
//下面4行代码,开启点阵
HC595_Send_Byte(0x00);//4列: 低位对应右边第8列开始,8~15
HC595_Send_Byte(0x00);//3列: 低位对应左边第0列开始,0~7
HC595_Send_Byte(0xFF);//2行: 低位对应上面第8行,依次8~15
HC595_Send_Byte(0xFF);//1行: 低位对应上面第0行,依次0~7
HC595_DataOut();
DelayMs(500);
//下面4行代码,关闭点阵
HC595_Send_Byte(0xFF);//4列: 低位对应右边第8列开始,8~15
HC595_Send_Byte(0xFF);//3列: 低位对应左边第0列开始,0~7
HC595_Send_Byte(0x00);//2行: 低位对应上面第8行,依次8~15
HC595_Send_Byte(0x00);//1行: 低位对应上面第0行,依次0~7
HC595_DataOut();
DelayMs(500);
}
}(2). 实现点阵旋转效果，按照8*8为单位，点亮4个小方块
点亮的顺序，看下面代码的注释。
int main()
{
while(1)
{
//点亮左上角8*8方块
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_DataOut();
DelayMs(100);
//点亮右上角8*8方块
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_DataOut();
DelayMs(100);
//点亮右下角8*8方块
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_DataOut();
DelayMs(100);
//点亮左下角8*8方块
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_Send_Byte(0xFF);
HC595_Send_Byte(0x00);
HC595_DataOut();
DelayMs(100);
}
}3.7.6 示例代码: 控制LED点阵显示汉字
使用LED点阵显示汉字，需要用到汉字取模软件，本章节使用的取模软件“PCtoLCD2002”，软件的取模方式配置如下。
图3-7-12
图3-7-13
示例代码: 在LED点阵上显示一个中文
#include <reg51.h>
//定义HC595使用的IO口
sbit HC595_DATA=P3^4; //串行数据输出
sbit HC595_RCK=P3^5; //存储寄存器时钟
sbit HC595_SCK=P3^6; //移位寄存器时钟
/*
通过HC595发送一个字节数据
先发送高位，在HC959上对应的是低位(也就是LED点阵的最左边)
*/
void HC595_Send_Byte(u8 byte)
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(byte&0x80)HC595_DATA=1;
else HC595_DATA=0;
HC595_SCK=0;
HC595_SCK=1;
byte<<=1; //依次发送高位
}
}
/*
将HC959存储器里的数据输出到总线上
*/
void HC595_DataOut(void)
{
//将移位存储器的输出并行输出到总线上
HC595_RCK=0;
HC595_RCK=1;
HC595_RCK=0;
}
/*
在LED点阵上显示一个16*16数据
*/
void LED_DisplayData(u8 *p)
{
u8 i;
u16 Row; //控制行的状态,每次只点亮1行
for(i=0;i<16;i++)
{
Row=0x0000;
Row|=1<<i;
HC595_Send_Byte(*(p+1)); //控制列右8个IO
HC595_Send_Byte(*p); //控制列左8个IO
p+=2;
HC595_Send_Byte(Row>>8); //控制行下8个IO
HC595_Send_Byte(Row); //控制行上8个IO
HC595_DataOut();
}
}
u8 code font[] = {0x7F,0xFF,0x7F,0xFF,0x7F,0xFF,0x7F,0xFF,0x03,0xE0,0x7B,0xEF,0x7B,0xEF,0x7B,0xEF,0x7B,0xEF,0x7B,0xEF,0x03,0xE0,0x7B,0xEF,0x7F,0xFF,0x7F,0xFF,0x7F,0xFF,0x7F,0xFF};/*"中",0*/
int main()
{
while(1)
{
LED_DisplayData(font); //显示中文
}
}
图3-7-14
3.7.7 示例代码: 控制LED点阵显示多个中文
下面代码实现，在LED点阵上循环显示多个文字或者图案，所有的功能都使用子函数封装，调用逻辑清晰。
#include <reg51.h>
//定义HC595使用的IO口
sbit HC595_DATA=P3^4; //串行数据输出
sbit HC595_RCK=P3^5; //存储寄存器时钟
sbit HC595_SCK=P3^6; //移位寄存器时钟
/*
通过HC595发送一个字节数据
先发送高位，在HC959上对应的是低位(也就是LED点阵的最左边)
*/
void HC595_Send_Byte(u8 byte)
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(byte&0x80)HC595_DATA=1;
else HC595_DATA=0;
HC595_SCK=0;
HC595_SCK=1;
byte<<=1; //依次发送高位
}
}
/*
将HC959存储器里的数据输出到总线上
*/
void HC595_DataOut(void)
{
//将移位存储器的输出并行输出到总线上
HC595_RCK=0;
HC595_RCK=1;
HC595_RCK=0;
}
/*
在LED点阵上显示一个16*16数据
*/
void LED_DisplayData(u8 *p)
{
u8 i;
u16 Row; //控制行的状态,每次只点亮1行
for(i=0;i<16;i++)
{
Row=0x0000;
Row|=1<<i;
HC595_Send_Byte(*(p+1)); //控制列右8个IO
HC595_Send_Byte(*p); //控制列左8个IO
p+=2;
HC595_Send_Byte(Row>>8); //控制行下8个IO
HC595_Send_Byte(Row); //控制行上8个IO
HC595_DataOut();
}
}
/*
关闭点阵所有点
*/
void LED_Clear(void)
{
HC595_Send_Byte(0xFF);//4列: 低位对应右边第8列开始,8~15
HC595_Send_Byte(0xFF);//3列: 低位对应左边第0列开始,0~7
HC595_Send_Byte(0x00);//2行: 低位对应上面第8行,依次8~15
HC595_Send_Byte(0x00);//1行: 低位对应上面第0行,依次0~7
HC595_DataOut();
}
code u8 buff[][32]=
{
{0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0x80,0xDF,0xFF,0xDF,0xFF,0xDF,0xFF,0x1F,0xF0,0xDF,0xF7,0xDF,0xF7,0xEF,0xF7,0xEF,0xF7,0xF7,0xF7,0xF7,0xF7,0xFB,0xF7,0xFD,0xFA,0xFE,0xFD},/*"万",0*/
{0xEF,0xFF,0xEF,0xC1,0xEF,0xDD,0x00,0xED,0xEF,0xED,0xEF,0xF5,0x81,0xED,0xEF,0xED,0xEF,0xDD,0x00,0xDD,0xEF,0xDD,0xF7,0xE9,0xF7,0xF5,0xFB,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE,0xFD},/*"邦",1*/
{0x0F,0xF0,0xEF,0xF7,0xEF,0xF7,0x0F,0xF0,0xEF,0xF7,0xEF,0xF7,0x0F,0xF0,0xDF,0xFF,0xEF,0xFF,0x07,0xC0,0xBB,0xDD,0xBD,0xDD,0xDF,0xDE,0xEF,0xDE,0x77,0xEB,0xBF,0xF7},/*"易",2*/
{0x7F,0xFF,0x7B,0xEF,0x7B,0xEF,0x03,0xE0,0xFF,0xFB,0xBB,0xFB,0xBB,0x83,0x00,0xBD,0xBB,0xD6,0xBB,0xF7,0x83,0xF7,0xBB,0xF7,0xBB,0xEB,0x83,0xEB,0xBB,0xDD,0xFF,0xBE},/*"嵌",3*/
};
#define TIME 100
int main()
{
u8 i,j;
while(1)
{
for(i=0;i<sizeof(buff)/sizeof(buff[0]);i++)
{
for(j=0;j<TIME;j++) //停留的时间
{
LED_DisplayData(buff[i]); //显示中文,需要循环调用
}
LED_Clear(); //清除显示
}
}
}以上是关于3.7 51单片机-LED 16*16点阵的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章