6. LED 点阵屏

点阵屏介绍

LED点阵屏由若干个独立的LED组成，LED以矩阵的形式排列，以灯珠亮灭来显示文字、图片、视频等。LED点阵屏广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等

LED点阵屏分类

按颜色：单色、双色、全彩

按像素：8*8、16*16等（大规模的LED点阵通常由很多个小点阵拼接而成）

显示原理

LED点阵屏的结构类似于数码管，只不过是数码管把每一列的像素以“8”字型排列而已

LED点阵屏与数码管一样，有共阴和共阳两种接法，不同的接法对应的电路结构不同

LED点阵屏需要进行逐行或逐列扫描，才能使所有LED同时显示

74HC595介绍

•74HC595是串行输入并行输出的移位寄存器，可用3根线输入串行数据，8根线输出并行数据，多片级联后，可输出16位、24位、32位等，常用于IO口扩展。

特点，8位串行输入，8位串行或并行输出，存储状态寄存器，三种状态，输出寄存器可以直接清除，100MHz的移位频率。移位寄存器和存储器是分别的时钟，数据在SH_CP(11脚）的上升沿输入，在ST_CP（12脚）的上升沿进入的存储寄存器中去。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--个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入(Ds，14脚)，和一个串行输出(Q7’) ,和一个异步的低电平复位（MR，10脚），存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能0E（13脚）时(为低电平)，存储寄存器的数据输出到总线。

C51的sfr、sbit介绍

•sfr（special function register）：特殊功能寄存器声明

例：sfrP0 = 0x80;

声明P0口寄存器，物理地址为0x80

•sbit（special bit）：特殊位声明

例：sbitP0_1 = 0x81; 或 sbit P0_1 = P0^1;

声明P0寄存器的第1位

•可位寻址/不可位寻址：在单片机系统中，操作任意寄存器或者某一位的数据时，必须给出其物理地址，又因为一个寄存器里有8位，所以位的数量是寄存器数量的8倍，单片机无法对所有位进行编码，故每8个寄存器中，只有一个是可以位寻址的。对不可位寻址的寄存器，若要只操作其中一位而不影响其它位时，可用“&=”、“|=”、“^=”的方法进行位操作

LED点阵屏输出图像

1）程序

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "MatrixLED.h"void main()
{MatrixLED_Init();while(1){MatrixLED_ShowRow(0,0x3C);MatrixLED_ShowRow(1,0x42);MatrixLED_ShowRow(2,0xA5);MatrixLED_ShowRow(3,0x81);MatrixLED_ShowRow(4,0xA5);MatrixLED_ShowRow(5,0x99);MatrixLED_ShowRow(6,0x42);MatrixLED_ShowRow(7,0x3C);}
}

MatrixlLED.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"sbit RCK=P3^5;        //RCLK
sbit SCK=P3^6;        //SRCLK
sbit SER=P3^4;        //SER#define MATRIX_LED_PORT        P0
void MatrixLED_Init()
{SCK=0;RCK=0;
}/*** @brief  74HC595写入一个字节* @param  Byte 要写入的字节* @retval 无*/
void _74HC595_WriteByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){SER=Byte&(0x80>>i);SCK=1;SCK=0;}RCK=1;RCK=0;
}/*** @brief  LED点阵屏显示一行数据* @param  Row 要选择的行，范围：0~7，0在最上边* @param  Data 选择列显示的数据，高位在上，1为亮，0为灭* @retval 无*/
void MatrixLED_ShowRow(unsigned char Row,Data)
{_74HC595_WriteByte(Data);MATRIX_LED_PORT=~(0x80>>Row);Delay(1);MATRIX_LED_PORT=0xFF;
}

2）Proteus仿真