LED点阵屏

(13条消息) （八）51单片机基础——LED点阵屏_花园宝宝小点点的博客-CSDN博客 (opens new window)

1、LED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：88、1616等（大规模的LED点阵通常由很多个小点阵拼接而成）

2、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

3、原理图

3.1普中LED点阵屏

3.2 74HC595

• （--OE）为**Output Enable（输出使能）**低电平有效，简单来说（--OE）为低电平时才有输出( J24中GND与OE短接 );
• P35,P36,P4控制右边QA到QH的输出;
• （--SRCLR）串行清零端，SRCLK串行时钟，SER串行数据，共同控制输出；QH'是用来多片级联 (opens new window)的。

• 左：移位寄存器；右：输出缓存器

  • SER：串行数据，在时钟的激励下一个一个数据从这个引线中出去，给移位寄存器输入数据；
  • SERCLK:串行时钟，时钟每来一个上升沿，数据就会向下移位，数据一位一位往下走；
  • RCLK：寄存器时钟如果寄存器时钟有上升沿的话，就会把移位寄存器中的数据同时搬运到输出缓存器中去。

• SER给出数据（1/0），给予SERCLK上升沿，让数据在输入缓存向下移一位，如果QH'有继续接其他移位寄存器（多片级联），那超过8位后的数据就移位到下一个里，等到所有数据移位完毕，再给RCLK一个上升沿就可以，一并将输入缓存里的数据传输到输入缓存里，给到QA,QB,QC...

• 所以串行输入并行输出，就是连成串输入，再一并输出

• SERCLK和RCLK要给上升沿，所以基本就是默认先为0，再置1

4、开发板引脚对应关系

• 点阵列P07到P00直接接到I/O口上，直接给P0口赋值就好了，点阵行D0到D7而是接到了8位的串行输入，并行输出的**移位 (opens new window)缓存器74HC595上。74HC595 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。

5、LED点阵屏显示爱心代码

#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
 
/**
  * @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);    // 取出每一位数据
		SCK=1;        // 下移一位
		SCK=0;
	}
	RCK=1;        //传输数据
	RCK=0;
}
 
/**
  * @brief  LED点阵屏显示一列数据
  * @param  Column 要选择的列，范围：0~7，0在最左边
  * @param  Data 选择列显示的数据，高位在上，1为亮，0为灭
  * @retval 无
  */
void MatrixLED_ShowColumn(unsigned char Column,Data)
{
	_74HC595_WriteByte(Data);
	MATRIX_LED_PORT=~(0x80>>Column);    // 将数据显示在相应的列上
	Delay(1);        // 消隐操作
	MATRIX_LED_PORT=0xFF;
}
 
void main()
{
	SCK=0;
	RCK=0;
	while(1)
	{
		MatrixLED_ShowColumn(0,0x30);
		MatrixLED_ShowColumn(1,0x78);
		MatrixLED_ShowColumn(2,0x7C);
		MatrixLED_ShowColumn(3,0x3E);
		MatrixLED_ShowColumn(4,0x7C);
		MatrixLED_ShowColumn(5,0x78);
		MatrixLED_ShowColumn(6,0x30);
		MatrixLED_ShowColumn(7,0x00);
	}
}

6、LED点阵屏显示动画

• 1、MatrixLED.c / .h

#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
 
/**
  * @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);    // 取出每一位数据
		SCK=1;        // 下移一位
		SCK=0;
	}
	RCK=1;        //传输数据
	RCK=0;
}
 
/**
  * @brief  LED点阵屏显示一列数据
  * @param  Column 要选择的列，范围：0~7，0在最左边
  * @param  Data 选择列显示的数据，高位在上，1为亮，0为灭
  * @retval 无
  */
void MatrixLED_ShowColumn(unsigned char Column,Data)
{
	_74HC595_WriteByte(Data);
	MATRIX_LED_PORT=~(0x80>>Column);    // 将数据显示在相应的列上
	Delay(1);        // 消隐操作
	MATRIX_LED_PORT=0xFF;
}

/**
  * @brief  点阵屏初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void MatrixLED_Init()
{
	SCK=0;
	RCK=0;
}

-------------------------------------------------------------
    MatrixLED.h
-------------------------------------------------------------  
#ifndef __MATRIXLED_H__
#define __MATRIXLED_H__

void MatrixLED_Init();
void MatrixLED_ShowColumn(unsigned char Column,Data);

#endif

• 2、main.c

#include <REGX52.H>
#include "MatrixLED.h"

//动画数据
unsigned char code Animation[]={
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x46,0x4E,0x5A,0x72,0x62,0x42,0x00,0xFF,
	0x11,0x11,0x11,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x7F,0x48,0x48,0x30,0x00,0x00,0x22,0x26,
	0x2A,0x32,0x22,0x00,0x00,0x31,0x49,0x49,
	0x49,0x46,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,
	0x20,0x10,0x0F,0x10,0x20,0x40,0x00,0x06,
	0x01,0x01,0x01,0x7E,0x00,0x00,0x00,0x40,
	0x20,0x10,0x0F,0x10,0x20,0x40,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
};

 
void main()
{
	unsigned char i,offset=0,Count=0;
	MatrixLED_Init();
	while(1)
	{
		for(i=0;i<8;i++)  //循环8次，显示8列数据
		{
			MatrixLED_ShowColumn(i,Animation[i+offset]);
		}
		Count++;   //计次延时
		if(Count>15)
		{
			Count=0;
			offset++;   //每隔15次循环，向后偏移一位（即动画向后移动一位）
			if(offset>72) //共80帧，offset是偏移量，要减掉i的8帧，防止溢出
			{
				offset=0;
			}
		}
		
	}
}