点阵实验报告_led点阵实验报告

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1.实验目的（1）掌握LED16X16点阵显示与单片机接口的方法；

（2）了解LED16X16点阵显示的基本原理与功能；

（3）掌握LED16X16点阵显示软件编程方法。

2.点阵显示简介

汉字显示屏到处可见，被广泛应用于汽车报站器，广告屏等。本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的，实验介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，采用了16×16的点阵模块，汉字显示的原理我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。

LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序，一行一行地显示。每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象，将感觉到8行LED是在同时显示的。若显示的时间太短，则亮度不够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。本文采用低电平逐行扫描，高电平输出显示信号。即轮流给行信号输出低电平，在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态，其它行都处于熄灭状态。

3.点阵屏有两个类型，一类为共阴极（左），另一类则为共阳极（右），下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图.系统电路设计

（1）单片机系统及外围电路

单片机采用MSC-51 或其兼容系列芯片，采用24MHZ 或更高频率晶振，以获得较高的刷新频率，时期显示更稳定。单片机的串口与列驱动器相连，用来显示数据。P1 口低4 位与行驱动器相连，送出行选信号；P1.5～P1.7 口则用来发送控制信号。P0 口和P2口空着，在有必要的时候可以扩展系统的ROM 和RAM。（2）列驱动电路

列驱动电路有集成电路74HC595 构成。它具有一个8 位串入并出的移位寄存器和一个8 位输出锁存器的结构，而且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的，可以实现在显示本行列数据的同时，传送下一行的列数据，既达到重叠处理的目的。它的输入侧有8 个串行移位寄存器，每个移位寄存器的输出都连接一个输出锁存器。引脚SI 是串行数据的输入端。引脚SCK 是移位寄存器的移位时钟脉冲，在其上升沿发生移位，并将SI 的下一个数据打入最低位。移位后的各位信号出现在各移位寄存器的输出端，也就是输出锁存器的输入端。RCK 是输出锁存器的打入信号，其上升沿将移位寄存器的输出打入输出锁存器。引脚G 是输出三态门的开放信号，只有当其为低时锁存器的输出才开放，否则为高组态。SCLR 信号是移位寄存器清零输入端，当其为低时移位寄存器的输出全部为零。由于SCK 和RCK 两个信号是互相独立的，所以能够做到输入串行移位与输出锁存互不干扰。芯片的输出端为

QA～QH，最高位QH 可作为多片74HC595 级联应用时，向上一级的级联输出。但因为QH受输出锁存器的打入控制，所以还从输出锁存器前引出QH，作为与移位寄存器完全同步的级联输出。（3）行驱动器

单片机P1 口低4 位输出的行号经4/16 线译码器74LS154 译码后生成16 条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应的行线。一条行线上要带动16 列的LED 进行显示，按每一LED 器件20MA 电流计算，16 个LED 同时发光时，需要320MA 电流，选通三极管8550作为驱动管可满足要求。

5.LED16X16点阵显示的基本原理

为了让大家更清楚的理解点阵的扫描过程，在这我们以显示汉字“计”为例，来说明其扫描原理：

单片机首先由P2口输出显示数据信号给右部分的第一行如图9所示，即第一行的P20---P27口。方向为P20到P27 ,显示汉字“计”时，P22点亮,由左到右排，为P20灭，P21灭, P22亮，P23灭, P24灭, P25灭, P26灭, P27灭。即二进制00000100，转换为16进制为 0x05。

右部分的第一行完成后，继续扫描左半部的第一行，为了接线的方便，我们仍设计成由左往右扫描，即从P00向P07方向扫描，从上图可以看到，这一行没有LED亮，均灭，即为00000000，16进制则为0x00。然后单片机再次转向右半部第二行，仍为P22点亮，为00000100，即16进制0x05。这一行完成后继续进行左半部分的第二行扫描，P03点亮，为二进制00001000，即16进制0x09 依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，6.LED16X16点阵显示软件编程如下

#include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define com8255 XBYTE[0xff2b]//宏定义口地址 #define pa8255 XBYTE[0xff28] #define pb8255 XBYTE[0xff29] #define pc8255 XBYTE[0xff2a] sbit c=PSW^7;bit flag=0;int x1,x,y,temp,tp;uint code table[]={ /*“计”,*/

0x02,0x02,0x42,0x33,0x00,0x02,0x02,0x02,0x02,0xFF,0x02,0x02,0x02,0x06,0x02,0x00，0x00,0x00,0x00,0xFE,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00，/*“算”,*/

0x10,0x20,0xC0,0x5F,0x75,0x55,0x55,0x35,0xD5,0x55,0x75,0x5F,0x40,0x40,0x00,0x00，0x10,0x10,0x11,0xD2,0x7C,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x7F,0xD0,0x10,0x30,0x10,0x00，/*“机”, */ 0x08,0x08,0x0B,0xFF,0x09,0x08,0x00,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x7F,0x20,0x00,0x00,0x00，0x20,0xC0,0x00,0xFF,0x01,0x82,0x04,0xF8,0x00,0x00,0x00,0xFC,0x02,0x02,0x0E,0x00, void delay(unsigned int i){ unsigned int j,k;for(k=0;k

y=_crol_(y,1);//位码左移,显示左移效果 } c=0;y=0x01;while(counter2

通过查阅大量的相关资料，详细了解了LED 的发光原理和LED 显示屏的原理，了解了LED 的现状，清楚地了解了LED 显示屏与其它显示屏相比较有那些 优点，明确了研究目标.总结这次实习，遇到一些问题，如显示时间的长短，显示时间短，会出现亮度不强，显示时间长，会出现闪烁，只有合理选择时间，才可出现理想的结果。通过这次实习，使我受益匪浅，只有自己动手才可发现问题，解决问题、、、、8.参考文献

（1）《单片机原理及接口技术》 胡汉才 2010年第三版（2）《51单片机C语言编程》 郭天祥

（3）《单片机技术实验实训教程》 周越 中国水利水电出版社 2009年（4）《Protel电路设计与制版宝典》 赵建 电子工业出版社 2009年（5）《单片机技术与应用》 东南大学出版社 郭建江