LED點陣顯示屏設計使用80C51單片機與兩片8x8點陣顯示器,設計一個點陣顯示屏

ID:777644 · 發表于 2020-6-12 21:40

LED點陣顯示屏通過編程控制可以顯示中英文字符、圖形及視頻動態圖形,廣泛用于指示、廣告、宣傳等領域,如車站、機場的運行時刻報告牌;商店的廣告牌;證券、運動場館的指示牌等。

1、項目任務

使用80C51單片機與兩片8x8點陣顯示器,設計一個點陣顯示屏,能顯示漢字及簡單的圖形。

項目要求:

1)顯示穩定無閃爍。

2)程序設計中,要使文字或圖形運動。

2、項目分析

LED點陣顯示器有多個品種可供選擇,按顯示的顏色可分為單色、雙色、三色等;按發光亮度可分為普通亮度、高亮度、超高亮度等。一塊LED點陣塊的LED數量可有4×4(即4列4行)、5×7、5×8、8x8等規格;點陣中單個ILED的直徑常用的有1.9mm3mm、3.7mm、4.8mm、5mm、7.62mm、10mm、20mm等。

圖1為8x8LED點陣顯示器外觀及排列示意圖,共有64個LED發光二極管排列在一起。若需更大規模的LED點陣,只需將多個點陣塊拼在一起即可。

圖1 8×8LED點陣顯示器外觀及排列示意圖

在LED點陣中,LED發光二極管按照行和列分別將陽極和陰極連接在一起,內部接線及引腳編號如圖1所示,行、列編號中,括號中的內容為引腳編號(圖中LED點陣型號為ZS*11288)。

在圖1中,列輸入引腳(Y1~Y8)接至內部IED的陰極端,行輸入引腳接至8x8LED點陣顯示器內部LED的陽極端,若陽極端輸入為高電平,陰極端輸入低電平,則該LED點亮;如X5為高電平、Y3為低電平,兩條線交又點上的那個LED被點亮。若將8位二進制數送給行輸入端X1~X8;列輸入端只有Y1為低電平,其他為高電平,結果使得圖2中最左側的一列發光二極管按照行輸入端的輸人狀態亮滅,其他列的LED均不亮。如果使列輸入線快速依次變為低電平,同時改變行輸人端的內容,即列掃描,視覺上感覺一幅圖案完整的顯示在LED點陣上。

圖2 LED點陣內部接線與引腳編號

3、項目硬件設計

1.電路設計

設計的點陣顯示屏的電路如圖3所示。途中除單片機、顯示屏、晶振與復位電路外，還使用了3片串行輸入/輸出的74HC595芯片。

圖3 點陣顯示屏電路圖

2.74HC595介紹

74HC595是8位串行輸入/輸出或者并行移位寄存器，具有高阻關斷狀態。包括一個8位移位寄存器、一個8位D型鎖存器和三態并行輸出。移位寄存器接收串行數據并提供串行輸出，也提供并行數據輸出和8位鎖存器。移位寄存器和鎖存器都有獨立的時鐘輸入,同時還具有異步復位的功能。74HC595的引腳如圖4所示。

圖4 74HC595的引腳

引腳說明如下：

QA-QH：八位并行輸出端,可以直接控制數碼管的8個段。

QH`：(9腳):級聯輸出端。

S(14腳)：串行數據輸入端。

(10腳)：低電平時將移位寄存器的數據清零,通常將它接Vcc。

SCK(11腳)：上升沿時數據寄存器的數據移位，QA→QB→QC→…→QH；下降沿移位寄存器數據不變。

RCK(12腳)：上升沿時移位寄存器的數據進入數據存儲寄存器,下降沿時存儲寄存器數據不變。通常RCK置為低電平,當移位結東后,在RCK端產生一個正脈沖,更新顯示數據。

G(13腳)：高電平時禁止輸出(高阻態)。如果單片機的引腳不緊張,用一個引腳控

制它,可以方便地產生閃爍和熄滅效果,比通過數據端移位控制要省時。

74HC164和74HC595功能相仿,都是8位串行輸入、并行輸出的移位寄存器。74HC164的驅動電流(25mA)比74HC595(35mA)的要小,14腳封裝,體積也小一些。74HC595的主要優點是具有數據存儲寄存器,在移位的過程中,輸出端的數據可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處,數碼管沒有閃爍感。與74HC164只有數據清零端相比,74HC595尚有輸出的使能/禁止控制端,可使輸出為高阻態。

4、項目程序設計

通過單片機的串口向74HC595發送數據到2片8×8點陣顯示屏,滾動顯示,顯示的內容包括一個“→”圖形和“天天向上”四個漢字,通過按鍵控制,顯示可以向左方向移動也可以向右方向移動。

設計的程序如下