项目三点阵屏设计.docx
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项目三点阵屏设计.docx
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项目三点阵屏设计
项目8电子广告牌
8.1任务描述
LED点阵显示屏具有亮度高、发光均匀、可靠性好、接线简单、拼装方便等优点,能构成各种尺寸的显示屏,因此,它的应用非常广泛,大到几十平方的户外广告屏,小到电梯系统中显示楼层的显示屏或交通指示屏,还有许多企业及政府部门应用的电子告示板,证券、银行等部门的信息数字混合屏,带来了较大的社会效益及经济效益。
MSC-51系列单片机作为点阵屏的控制电路,具有价廉、易于控制、使用寿命长的优点,在系统开发时可以十分容易地进行程序修改,不仅能静态显示常用汉字,还可以上下、下上、左右、右左滚动显示,为广告牌的设计提供了一种高效灵活的解决方案。
8.2LED点阵屏简介
1.点阵屏的内部结构
点阵屏就是发光点排列成的矩阵式屏幕,在矩阵中行和列的交叉点上放置发光二极管,
如图8-1所示,行线接二极管阳极,列线接二极管阴极,当行线接高电平“1”,列线接低电平“0”时,对应的发光二极管亮。
图8-1点阵屏的内部结构
点阵屏中的发光二极管可为单色(红、绿)、双色(红+绿)、三色(红+绿+蓝),其结构如图8-2所示。
(a)单色(b)双色(c)三色
图8-2点阵屏内部发光二极管的结构
有些较好的点阵屏还可以通过调节每种颜色的亮度组合出其他的颜色,从而实现彩色图像的显示。
LED点阵屏根据行列的数量分为4×4、8×8、16×16,我们的教学以8×8为例介绍。
2.8×8点阵屏的管脚
8×8点阵屏中的发光二极管共有64个,呈矩阵排列,如图8-3所示。
每个发光二极管的位置由行值、列值共同决定。
图8-38×8点阵
常用的8×8点阵屏中的每个发光点一般安装两个发光二极管,红色和绿色各一只,24个管的排列如图8-4所示,分为0-7组,在每组端子中,“R”是红色发光管的列端子,“G”是绿色发光管的列端子,“+”为行端子。
图8-48×8点阵屏的管脚图
如果我们想让第3行第2列的绿色发光管亮,只需要将第3组的“+”接高电平,第2组的“G”接低电平即可。
8.3静态图像显示
1.任务1:
让点阵屏的第一行LED红灯依次点亮,并不断循环
硬件连接
将P0接口的P0。
0-P0。
7分别与0-7组管脚的行端子“+”相连,将P1接口的P1。
0-P1。
7分别与0-7组的红端子“R”相连,如图8-5所示。
图8-5点阵屏与单片机的连接
软件编程
让第一行的红灯亮,那么第一行的行值应为高电平“1”,其他各行的行值为低电平“0”,也就是说,送到P0的值为“02H”,如图8-6所示。
图8-6P0为“02H”的各行电平
第一个亮的是第0列的红灯,那么第一列的列值应为低电平“0”,其他各列为“1”,即“0FEH”,延时之后,第二列的灯亮,依次类推,如图8-7所示。
图8-7列值电平
根据以上分析,得出流程图如图8-8所示。
图8-8第1行灯亮的流程图
根据流程图编写程序如下:
(略)
程序运行后,得到效果如图8-9所示。
图8-9第1行灯亮效果图
程序中延时子程序的延时时间为125ms,能看到第一行的灯顺次点亮,如果调整延时子程序,当延时时间为2ms,由于视觉暂留的关系,会看到第一行红灯全亮。
思考:
如何让第一行的绿灯全亮?
回答:
将P1接口的P1。
0-P1。
7分别与0-7组的绿端子“G”相连,程序不变。
2.任务2:
静态显示“X”图形
硬件连接与任务1相同,显示效果如图8-10所示。
图8-10静态图像“×”
点阵屏显示全屏静态图像用的是扫描的思路,第1帧先给行端子赋值“81H”,列端子赋值“0FEH”,各二极管的行、列电平如图8-11所示,这时第0列的第0行和第7行的二极管亮;
图8-11 第一帧图像电平
第二帧先给行端子赋值“42H”,列端子赋值“0FDH”,这时第1列的第1行和第6行的二极管亮。
依次类推,各行赋值为“42H”“24H”“42H”“81H”,如图8-12所示,8次扫描之后,就会显示“X”图形。
图8-128次扫描的行电平
根据以上分析,得出流程图如图8-13所示。
图8-13静态图像“X”流程图
根据流程图编写程序如下:
思考:
如何显示“√”(略)
任务3与交通灯的配合
在交通灯项目训练中,我们希望在红灯亮时用点阵屏显示“X”,绿灯亮时用点阵屏显示“√”,如何来做呢?
8.4动态图像显示
1.任务1:
图像的切换
点阵屏中心位置的4个二极管构成一个正方形,外圈的10个二极管构成较大的正方形,直到最外圈共4个正方形,让它们逐次出现,看起来就像正方形在扩大一样,如图8-14所示。
图8-14图像的切换
首先用扫描的方法显示第1幅图像,延时一段时间再显示下一幅图像,以实现图像切换的效果。
图像切换的分解图如图8-15所示。
(a)(b)
(c)(d)
图8-15图像切换分解图
根据图像切换的4步分解图编写出扫描时的行值:
第1幅图像:
00H00H00H18H18H00H00H00H
第2幅图像:
00H00H3CH24H24H3CH00H00H
第3幅图像:
00H7EH42H42H42H42H7EH00H
第4幅图像0FFH81H81H81H81H81H81H0FFH
首先采用显示静态图像的方法显示第1幅图像并延时,然后把数据指针加上8,让读取第二幅图像的表格,然后显示并延时,依次显示4幅图像。
根据题意画出流程图如图8-16所示:
图8-16图像切换流程图
根据流程图写出如下程序:
ORG0000H
AJMPSTART
ORG0100H
(略)
2.任务2:
图像的滚动
图像滚动的效果是指第一个小框显示后向左一格一格移动,接下来出现第二个较大的方框,其他的方框随后依次出现。
图像滚动的第一幅画面就是第一个小框,第二幅画面是小框向左移一格,那么行值编码正好向右后退一位,下一个画面的行值编码再向后退一位,如图8-17所示,这样就会看到滚动的效果了。
图8-17图像左移示意图
循环结束时,最后会读出后面8个数据,我们给表格定义为00H,如果不定义,51单片机默认为0FFH,会出现红屏。
根据以上描述,画出流程图如图8-18所示。
图8-18图像滚动流程图
根据流程图写出程序如下:
(略)
思考:
能否显示“0-9”10个数字,并逐渐向前滚动?
8.5条屏的使用
单块点阵屏只能显示简单的图形,如果要显示汉字和复杂的图形,就需要多块点阵屏组合起来,这就是条屏。
图8-19为8×2的条屏的外形图。
图8-198×2条屏
从图8-18中我们可以看出,8×2条屏的列线有8×8根,行线有8×2根,如果用单片机直接驱动,显然接口就不够用,这就需要用到驱动芯片。
1.译码器74LS138
当选通端G1为高电平,选通端G2A和G2B为低电平时,可将地址端A、B、C的二进制编码在对应的输出端以低电平译出。
74LS138的管脚图如图8-20所示。
图8-2074LS138的管脚图
74LS138的真值表如图8-21所示。
图8-2174LS138的真值表
2.74LS138与点阵屏的连接
将两片译码器74LS138的输出端与点阵屏的行线相连,如图8-22所示。
图8-2274LS138与点阵屏的连接
通过译码器74LS138来控制行线,当D为高电平时,下面的8行选通;当D为低电平时,上面的8行选通。
3.移位寄存器74HC595
74HC595是一款漏极开路输出的CMOS移位寄存器,输出端口为可控的三态输出端,也能串行输出控制下一级芯片。
图8-23为74HC595的管脚图。
图8-2374HC595管脚图
表8-1为74HC595的真值表:
表8-174HC595
图8-24为74HC595的时序图
图8-2474HC595时序图
4.74HC595与点阵屏的连接
74HC595与点阵屏的连接如图8-25所示,
图8-2574HC595与点阵屏的连接
5.软件编程
前面我们用一块8×8的点阵屏时,用的思路是送行值、选通列,现在我们控制的是16×64的点阵屏,选择使用的是送列值、选通行。
首先确定要写的是“点阵屏是显示更清晰的显示器,拥有广泛的应用前景。
陕西圣弘科技有限责任公司”,字体选择楷体1,对应的点阵为:
宽x高=16x16,然后编出各列对应的编码。
根据要求编程如下:
;*************************************************
;****上下显示四个汉字,黑白反显,横向取模,楷体
;*************************************************
LABITP2.0
LBBITP2.1
LCBITP2.2
LDBITP2.3
SKBITP1.0
LTDBITP1.1
SERBITP1.2
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
LCALLINIT
LOOP:
MOVP2,R5
LCALLIMG
LCALLOUT595
LCALLdelay_100us
LCALLCLEAR
LCALLdelay_300us
INCR5
CLRC
MOVA,30H
ADDA,#2
MOV30H,A
MOVA,31H
ADDCA,#0
MOV31H,A
MOVDPL,30H
MOVDPH,31H
DJNZR6,LOOP
MOVR6,#16
;MOVDPTR,#TABLE
MOV31H,33H
MOV30H,32H
DJNZR0,LOOP
MOVR0,#15
CLRC
MOVA,32H
ADDA,#32
MOV32H,A
MOVA,33H
ADDCA,#0
MOV33H,A
;INCR5
AJMPLOOP
INIT:
MOVSP,#70H
MOVR7,#16
MOVR6,#16
MOVR5,#0;LINESINGEL
MOVR4,#0
MOVR0,#15
CLRSK
CLRLTD
SETBSER
MOVDPTR,#TABLE
MOV31H,DPH
MOV30H,DPL
MOV32H,DPL
MOV33H,DPH
NOP
RET
delay_100us:
MOV35H,#1
DJNZ35H,$
RET
delay_300us:
MOV35H,#1
DJNZ35H,$
RET
IMG:
MOVR4,#4
IMG3:
MOVR3,#2
IMG1:
MOVA,#0
MOVCA,@A+DPTR
LCALLIN595
INCDPTR
DJNZR3,IMG1
CLRC
MOVA,DPL
ADDA,#30
MOVDPL,A
MOVA,DPH
ADDCA,#0
MOVDPH,A
DJNZR4,IMG3
RET
CLEAR:
MOVR1,#8
CLEAR1:
MOVA,#0FFH
LCALLIN595
DJNZR1,CLEAR1
LCALLOUT595
RET
IN595:
CLRC
MOVR2,#8
;CPLA
IN5951:
RLCA
MOVSER,C
SETBSK
NOP
NOP
CLRSK
NOP
DJNZR2,IN5951
RET
OUT595:
SETBLTD
NOP
NOP
CLRLTD
RET
TABLE:
;--文字:
点--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FDH,0FFH,0FDH,9FH,0FCH,7FH,0FDH,0FFH,0FDH,0FFH,0FCH,1FH,0F3H,0DFH
DB0F7H,0DFH,0F0H,3FH,0FFH,0FFH,0B7H,6FH,0BBH,0B3H,7FH,0FBH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
阵--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0E7H,0BFH,97H,8FH,0B4H,7FH,0AFH,7FH,0B6H,0BFH,95H,87H,0A4H,3FH
DB0BFH,0BFH,0BFH,81H,0B0H,3FH,0BFH,0BFH,0BFH,0BFH,0FFH,0BFH,0FFH,0BFH,0FFH,0FFH
;--文字:
显--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FEH,1FH,0E1H,0DFH,0EEH,5FH,0F1H,0DFH,0F6H,3FH,0F1H,0FFH,0FBH,6FH
DB0FBH,6FH,0DBH,5FH,0EBH,3FH,0FBH,7FH,0F8H,03H,07H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
示--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,9FH,0F0H,7FH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,03H,80H,0FFH,0FEH,0FFH
DB0EEH,0DFH,0EEH,0E7H,0CEH,0F7H,0DEH,0FFH,0FCH,0FFH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
更--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,1FH,0F8H,0FFH,0FEH,0FFH,0FEH,0FH,0F0H,0EFH,0F6H,2FH,0F4H,0DFH,0F6H,1FH
DB0F8H,0FFH,0E6H,0FFH,0F9H,0FFH,0FAH,0FFH,0F7H,3FH,8FH,0C1H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
清--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,7FH,0FFH,1FH,0CCH,7FH,0EFH,1FH,0FCH,7FH,0BFH,03H,0D0H,0FFH,0FEH,1FH
DB0EDH,0DFH,0ECH,5FH,0DDH,0DFH,9CH,5FH,0BDH,0DFH,0FDH,9FH,0FFH,0DFH,0FFH,0FFH
;--文字:
晰--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FEH,0FFH,0FEH,0FFH,0CEH,0F7H,0AEH,0EFH,0AEH,1FH,0A8H,0B9H,8EH,87H,0ACH,37H
DB0AAH,0B7H,0A6H,0B7H,8EH,0B7H,0FEH,77H,0FEH,0F7H,0FEH,0F7H,0FFH,0F7H,0FFH,0FFH
;--文字:
的--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,0DFH,0F7H,0DFH,0F7H,0BFH,0EFH,0A7H,0D3H,17H,8AH,0F7H,0B9H,77H
DB8BH,0B7H,0BBH,0B7H,0BBH,0F7H,0C3H,0F7H,0DBH,0D7H,0FFH,0EFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
显--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FEH,1FH,0E1H,0DFH,0EEH,5FH,0F1H,0DFH,0F6H,3FH,0F1H,0FFH,0FBH,6FH
DB0FBH,6FH,0DBH,5FH,0EBH,3FH,0FBH,7FH,0F8H,03H,07H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
示--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,9FH,0F0H,7FH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,03H,80H,0FFH,0FEH,0FFH
DB0EEH,0DFH,0EEH,0E7H,0CEH,0F7H,0DEH,0FFH,0FCH,0FFH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
器--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0CFH,0F3H,2FH,0CBH,6FH,0EBH,1FH,0E5H,0EFH,0FCH,17H,0E1H,7FH,0FBH,9FH
DB0F7H,0C3H,0EFH,0FFH,91H,07H,0CDH,77H,0DDH,6FH,0E3H,1FH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
,--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0CFH,0FFH,0CFH,0FFH,0EFH,0FFH,0DFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
拥--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0EFH,0FFH,0EFH,0FFH,0EFH,07H,0ECH,0B7H,0E1H,0B7H,8DH,87H,0EDH,37H,0E5H,87H
DB0CDH,37H,2DH,0B7H,0EDH,0B7H,0CBH,0B7H,0E7H,0E7H,0FFH,0F7H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
有--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FEH,0FFH,0FEH,0FFH,0FDH,83H,80H,7FH,0FBH,0FFH,0FBH,1FH,0F0H,0DFH,0EBH,0DFH
DB0D8H,5FH,0BBH,0DFH,78H,5FH,0FBH,0DFH,0FBH,0DFH,0FBH,5FH,0FBH,0BFH,0FFH,0FFH
;--文字:
广--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FEH,0FFH,0FFH,7FH,0FFH,7FH,0FFH,87H,0F0H,7FH,0F7H,0FFH,0F7H,0FFH,0F7H,0FFH
DB0F7H,0FFH,0F7H,0FFH,0EFH,0FFH,0EFH,0FFH,0DFH,0FFH,0DFH,0FFH,0BFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
泛--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,0DFH,0DFH,9FH,0ECH,7FH,0FEH,0FFH,0FFH,4FH,0BEH,2FH,0D9H,0DFH
DB0EFH,3FH,0EEH,0FFH,0D1H,0FFH,0BEH,7FH,3FH,81H,0FFH,0E7H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
的--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,0DFH,0F7H,0DFH,0F7H,0BFH,0EFH,0A7H,0D3H,17H,8AH,0F7H,0B9H,77H
DB8BH,0B7H,0BBH,0B7H,0BBH,0F7H,0C3H,0F7H,0DBH,0D7H,0FFH,0EFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
应--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FEH,0FFH,0FFH,7FH,0FFH,7FH,0FEH,07H,0E1H,0FFH,0EFH,0EFH,0EEH,0EFH,0EBH,5FH
DB0EDH,5FH,0EDH,0DFH,0DFH,0BFH,0DFH,0BFH,0BFH,07H,0B0H,0FFH,7FH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
用--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,0FH,0E0H,0EFH,0EEH,0EFH,0EEH,2FH,0E8H,0EFH,0EEH,0EFH,0EEH,2FH
DB0E8H,0EFH,0EEH,0EFH,0EEH,0EFH,0DEH,0EFH,0BEH,0CFH,7FH,0EFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
前--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0DFH,0F3H,0BFH,0FBH,7FH,0FCH,01H,83H,0FFH,0FFH,0EFH,0F1H,6FH,0EDH,6FH
DB0E5H,6FH,0EDH,6FH,0E5H,6FH,0EDH,0EFH,0E9H,0AFH,0FFH,0CFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
景--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0F8H,1FH,0F7H,0DFH,0F0H,0DFH,0FBH,3FH,0F8H,0FFH,0FEH,03H,01H,0FFH,0FCH,3FH
DB0FBH,0BFH,0F8H,3FH,0EEH,0FFH,0EEH,0DFH,0DEH,0EFH,0FCH,0FFH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
。
--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0CFH,0FFH,0B7H,0FFH,0B7H,0FFH,0CFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--文字:
陕--
;--楷体12;此字体下对应的点阵为:
宽x高=16x16--
DB0FFH,0FFH,0FFH,7FH,0E7H,7FH,97H,0FH,0B4H,7FH,0AFH,6FH,0B5H,5FH,0A6H,7FH
DB0BFH,07H,0B8H,7FH,0BEH,0BFH,0BDH,0DFH,0BBH,0E7H,0B7H,0F1H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH
;--
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