单片机项目实践教程刘燎原-项目六扩展2 点阵

1、 项目六 数字温度计 -认识点阵显示模块 u知识目标：知识目标：1.理解点阵的工作原理理解点阵的工作原理2.理解点阵的扫描法显示原理理解点阵的扫描法显示原理3.掌握点阵的编程方法掌握点阵的编程方法u技能目标：技能目标：1.区分点阵的共阴、共阳区分点阵的共阴、共阳2.正确理解点阵的行、列正确理解点阵的行、列3.掌握单片机与点阵的连接掌握单片机与点阵的连接几点说明：几点说明：u1.1.数码管数码管 动态显示动态显示 （1 1）若干个数码管的段端接一起，通过单片机的）若干个数码管的段端接一起，通过单片机的I/OI/O口控制数码管的口控制数码管的位选端，实现若干个数码管轮流显示位选端，实现若干个数码管

2、轮流显示 （2 2）单片机的）单片机的1 1个个I/OI/O口带着若干个数码管，电流小，所以数码管亮度口带着若干个数码管，电流小，所以数码管亮度低。所以要加驱动（加三极管、驱动器），增加亮度。低。所以要加驱动（加三极管、驱动器），增加亮度。 （3 3）延时时间合理设置；过长或过慢都不行。）延时时间合理设置；过长或过慢都不行。u 2.LCD2.LCD 管脚管脚 编程步骤编程步骤 （1 1）LCDLCD初始化初始化 WC( WC( 命令代码命令代码 ); ); （2 2）设定第一行地址）设定第一行地址 WC( WC( 地址代码地址代码 ); ); (3) (3)写入（显示）第一行字符写入（显示）第

3、一行字符 WD( WD( 字符的字符的ASCIIASCII码码 ); ); (4) (4)设定第二行地址设定第二行地址 （5 5）写入（显示）第二行字符）写入（显示）第二行字符LCDLCD的子程序记住，使用时只需调用即可的子程序记住，使用时只需调用即可D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM032L点阵点阵(矩阵矩阵LED)1.点阵结构点阵结构(以以8*8为例）为例）8X8点阵共由点阵共由64个个发光二极管按照发光二极管按照8行行8列排列成矩阵形式，列排列成矩阵形式，且每个发光二极管是放且每个发光二极管是放置在行线和列线的置

4、在行线和列线的交叉点交叉点上（类似矩阵式按键）上（类似矩阵式按键） 按颜色、行列数、按颜色、行列数、公共极公共极分类分类（1）.共阴（对行而言）共阴（对行而言）例如型号为JM-M1088A2.点阵分类点阵分类（2）.共阳（对行而言）共阳（对行而言）例如型号为JM-M1088B有时也不做区分，旋转即可u3 点阵原理点阵原理 u 以共阳为例。以共阳为例。u 当对应的当对应的1个个LED所在所在行置行置1电平，所在电平，所在列置列置0电平，则相应的二极电平，则相应的二极管就亮；管就亮；u 如要将第一个点点亮，则如要将第一个点点亮，则9脚接高电平脚接高电平13脚接低电平，则第一个点脚接低电平，则第一个

5、点就亮了；就亮了；u 如果要将第一行点亮，则第如果要将第一行点亮，则第9脚要接高电平，而（脚要接高电平，而（13、3、4、10、6、11、15、16）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；u 如要将第一列点亮，则第如要将第一列点亮，则第13脚接低电平，而（脚接低电平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接高电平，那么第一列就会点亮。）接高电平，那么第一列就会点亮。u 共阴呢？共阴呢？ 4.显示方式显示方式u 点阵点阵LEDLED一般采用一般采用扫描式扫描式显示字符，实际运用分为三种方式：显示字符，实际运用分为三种方式：（1 1）点扫描（逐点显示）；）

6、点扫描（逐点显示）； （2 2）行扫描（逐行显示）行扫描（逐行显示） ；（3 3）列扫描（逐列显示）；）列扫描（逐列显示）； 若使用第一种方式，其扫描频率必须大于若使用第一种方式，其扫描频率必须大于161664=1024Hz64=1024Hz，周期小于，周期小于1ms1ms即可。即可。 若使用第二和第三种方式，则频率必须大于若使用第二和第三种方式，则频率必须大于16168=128Hz8=128Hz，周期小于，周期小于7.8ms7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8 8颗颗LEDLED）时需外加时需外加驱动电路驱动电路提高电流，否

7、则提高电流，否则LEDLED亮度会不足。亮度会不足。 5.举例举例例：使用一块例：使用一块8X8的的LED点阵来显示一个心型点阵来显示一个心型1.那么如何点亮一个点？那么如何点亮一个点？共阴点阵，假设上面为行线，下面为列线共阴点阵，假设上面为行线，下面为列线要想点亮要想点亮1个点，如图：扫描第二行（为低电平），个点，如图：扫描第二行（为低电平），列线值列线值 00100000（8个灯的亮灭状态一致）。个灯的亮灭状态一致）。2.显示字符显示字符采用动态显示（行扫描法，逐行显示）采用动态显示（行扫描法，逐行显示） 以共阴点阵为例以共阴点阵为例先显示第一行，先显示第一行，8个灯亮灭情况为个灯亮灭情况

8、为00100100，则此时需送，则此时需送进去的列值也为进去的列值也为00100100（即（即24H），延时；），延时；再第二行，再第二行， 8个灯亮灭情况为个灯亮灭情况为01011010，则此时需送进去，则此时需送进去的列值为的列值为01011010 （5AH），再延时；），再延时；依次类推，第三行：依次类推，第三行：42H； 第四行：第四行：42H； 第五行：第五行：42H； 第六行：第六行：24H； 第七行：第七行：18H； 第八行：第八行：00Hu总结：总结：采用共阴点阵，行扫描法显示心型，采用共阴点阵，行扫描法显示心型，8行对应的列值分别行对应的列值分别为：为：24H,5AH,42H

9、,42H,42H,24H,18H,00H(该值也叫做编该值也叫做编码）码）u3.如何得到其他字符的编码？如何得到其他字符的编码？u （ 1）.自己在纸上画自己在纸上画u （2）.利用软件生成（利用软件生成（PCtoLCD2002,字模生成字模生成软件软件)A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U474LS138A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U1741544.设计电路：设计电路：（1）.如何产生行扫信号。如何产生行扫信号。（共阴点阵，行扫法，需要

10、显示哪一行，哪一行的行线为低电平有效信号）（共阴点阵，行扫法，需要显示哪一行，哪一行的行线为低电平有效信号） 8行，为了节省单片机的行，为了节省单片机的I/O口，用口，用3-8译码器，逐个选择每一行。译码器，逐个选择每一行。 138译码器的译码器的8个输出依次和个输出依次和8根行线相连。根行线相连。 例如要扫描第三行，例如要扫描第三行，Y3输出低电平，则输出低电平，则CBA=011u （2 2）. .如何给不同的列线值（编码）？如何给不同的列线值（编码）？ 通过单片机的通过单片机的I/OI/O口传送。把口传送。把8 8个列值存入数组，逐个查出列值送给单片机的个列值存入数组，逐个查出列值送给单片

11、机的I/OI/O口即可。口即可。 为了增加单片机为了增加单片机I/OI/O口的驱动能力，可以使用三极管口的驱动能力，可以使用三极管41484148、40074007、39043904、39063906、80508050、85508550、90129012、90139013或驱动芯片或驱动芯片74HC245,74HC57474HC245,74HC574。A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U274LS245A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B61

12、2A79B711CE19AB/BA1U374LS24574LS24574LS245是我们常用的芯片，用来驱动是我们常用的芯片，用来驱动ledled或者其他的设备，它是或者其他的设备，它是8 8路同相三态双向路同相三态双向总线收发器或驱动器，可双向传输数据总线收发器或驱动器，可双向传输数据当片选端当片选端/CE/CE为低电平有效时，为低电平有效时， AB/BA=“0”AB/BA=“0”，信号由，信号由 B B 向向 A A 传输；传输； AB/BA=“1”AB/BA=“1”，信号由，信号由 A A 向向 B B 传输；传输；row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7

13、low7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0in0in1in2IN0IN1IN2ROW0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7LOW0LOW1LOW2LOW3LOW4LOW5LOW6LOW7XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3

14、.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U274LS138A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U374LS245u编程：编程：u #include u unsigned char code

15、sz1=0 x24,0 x5A,0 x42,0 x42,0 x42,0 x24,0 x18,0 x00;/心形心形u void delay(unsigned int a)u uunsigned char i;uwhile(-a!= 0)u u for(i=0;i125;i+); uu u void main() u u unsigned char j,m=0;u while(1)u u for(j=0;j8;j+)u P2=sz1j;u P1=m;u delay(2);u P2=0X00; u m+;u u row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7low7LOW

16、6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0in0in1in2IN0IN1IN2ROW0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7LOW0LOW1LOW2LOW3LOW4LOW5LOW6LOW7XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT1

17、13P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U274LS138A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U374LS2456.6.显示汉字原理（显示汉字原理（ 1616* *1616点阵）点阵）u 我们把显示器的每

18、一个点理解为一个像素，那么我们把显示器的每一个点理解为一个像素，那么8 8* *8 8点阵只能显示点阵只能显示6464像素范围以内像素范围以内的任何图形和字符的任何图形和字符( (不清楚不清楚) )。如果想显示更大像素的图形，怎么办？。如果想显示更大像素的图形，怎么办？ 组合组合u 一般我们使用点阵一般我们使用点阵显示汉字显示汉字是用的是用的1616* *1616的点阵宋体的点阵宋体字库字库，所谓，所谓1616* *1616，是每一个，是每一个汉字在行、列各汉字在行、列各1616点的区域内显示的。也就是说得用点的区域内显示的。也就是说得用四四个个8 8* *8 8点阵组合成一个点阵组合成一个1

19、616* *1616的点阵。的点阵。u 组合后仍然采用逐行或逐列显示（组合后仍然采用逐行或逐列显示（1616行行1616列），即动态显示。逐行（或逐列）显列），即动态显示。逐行（或逐列）显示第一行（第一列），延时；第二行（第二列）显示，延时；示第一行（第一列），延时；第二行（第二列）显示，延时；，以此类推。，以此类推。只只要每行（每列）数据显示时间间隔够短，利用人眼的视觉暂停作用，你就能看到要每行（每列）数据显示时间间隔够短，利用人眼的视觉暂停作用，你就能看到稳定的汉字显示。稳定的汉字显示。u 如何得到汉字的编码呢？如何得到汉字的编码呢？u如上图所示，用16*16要显示“你”则相应的点就要点亮

20、u逐行显示：逐行显示：(行扫描线，列数据线）行扫描线，列数据线） 要显示“你”字的话，要把它的位代码信息作为对应列的值。 第一行显示：16列依次送0000100010000000，即08H,80H ； 第二行显示：16列依次送0000100010000000,即08H,80H ； 利用人眼的视觉暂停作用，这样送16次数据扫描完16行后就会看到一个“你”字； 7. 167. 16* *1616的点阵的构成的点阵的构成（1)161)16* *1616点阵，由点阵，由4 4个个8 8* *8 8点阵组成，如何连接？点阵组成，如何连接？两两行行相连，两两列列相连。两两行行相连，两两列列相连。注意新的注

21、意新的1616* *1616点阵的行列高低顺序点阵的行列高低顺序1616行：行：ROW0-ROW15ROW0-ROW151616列：列：HIG0-HIG7(HIG0-HIG7(高高8 8位列）位列） LOW0-LOW7(LOW0-LOW7(低低8 8位列）位列）row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7low7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13R

22、OW14ROW15hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15LOW7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U274LS245（2 2）单片机的）单片机的I/OI/O口作为行列线够用吗？口作为行列线够用吗？u 以逐行显示为例：以逐行显示为例：( (行为扫描线，列线输入数据）行为扫描线，列线输入数据），需要引脚众多，共，需要引脚众多，共3232根

23、线，单片机为了节省线，所以采用译码器或移位寄存器等（例如根线，单片机为了节省线，所以采用译码器或移位寄存器等（例如74LS15474LS154，74HC595,74LS16474HC595,74LS164等等) )来扩展来扩展I/OI/O线。线。 u 4-16线译码器u E1=E2=0,时，可译码低电平输出u A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U174154例：例： 用用4 4个个8 8* *8 8点阵组合成点阵组合成1616* *1616点阵循环显示点阵循环显示“信息信息”两个字。两个字。u 显示

24、显示”信信”，再显示，再显示”息息”，然后循环，然后循环row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7low7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15LOW7LOW6LOW5LOW4LOW3

25、LOW2LOW1LOW0A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U274LS245u 显示显示”信信”：逐行显示：逐行显示 第一个点阵：第一个点阵： 第二个点阵：第二个点阵： 第一行输入列值第一行输入列值0000100000001000（08H) 08H) 第一行输入列值第一行输入列值100000000100000000（80H)80H) 第二行输入列值第二行输入列值0000110000001100（0CH) 0CH) 第二行输入列值第二行输入列值0110000001100000（60H)60H) 第三

26、行：第三行：18H 18H 第三行第三行:40H:40H 第四行：第四行：17H 17H 第四行第四行:FEH:FEH 第五行：第五行：30H 30H 第五行第五行:00H:00H 第六行：第六行：33H 33H 第六行第六行:F8H:F8H 第七行：第七行：50H 50H 第七行第七行:00H:00H 第八行：第八行：93H 93H 第八行第八行:F8H:F8H第三个点阵：第三个点阵： 八行列值为：八行列值为：10H,13H,12H,12H,10H,13H,12H,12H,（第九到十六行）（第九到十六行） 12H,13H,12H,00H12H,13H,12H,00H第四个点阵第四个点阵: :

27、 八行列值为：八行列值为：00H,F8H,08H,08H, 00H,F8H,08H,08H, （第九到十六行）（第九到十六行）08H,F8H,08H,00H08H,F8H,08H,00Hu 显示显示”息息“ 同理可得同理可得”息息“的编码的编码 IN3IN2IN1IN0IN0IN1IN2IN3ROW0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15LOW0LOW1LOW2LOW3LOW4LOW5LOW6LOW7HIG0HIG1HIG2HIG3HIG4HIG5HIG6HIG7row0row0ROW1ROW2ROW

28、3ROW4ROW5ROW6ROW7hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7low7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15LOW7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW

29、7hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7low7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15LOW7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0A23B22C21D20E118E2190112233445566778899101011111312

30、14131514161517U174154XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124

31、P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U4AT89C51X1CRYSTALC130pFC230pFC310uFR110kA02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U274LS245A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U374LS245如何把编码送给对应的点阵的列？如何把编码送给对应的点阵的列？ 存入数组，查得编码。然后再分别送给对应点阵的列建立表格如下：unsigned char code

32、 sz1=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x01,0 x00,0 x01,0 x10,0 x1F,0 xF8,0 x11,0 x10,0 x1F,0 xF0,0 x11,0 x10,0 x11,0 x10,0 x1F,0 xF0,0 x11,0 x00,0 x01,0 x08,0 x00,0 xF8,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00;/*电,0*/unsigned char code sz2=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1F,0 xF0,0 x00,0 x20,0 x00,0 x40,0

33、 x01,0 x80,0 x01,0 x10,0 x3F,0 xF8,0 x01,0 x00,0 x01,0 x00,0 x01,0 x00,0 x01,0 x00,0 x07,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00;/*子,1*/unsigned char code sz3=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x08,0 x40,0 x0F,0 xF8,0 x08,0 x00,0 x13,0 xF0,0 x10,0 x00,0 x33,0 xF0,0 x10,0 x00,0 x13,0 xF0,0 x12,0 x10,0 x13,0

34、 xF0,0 x12,0 x10,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00;/*信,0*/unsigned char code sz4=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x02,0 x00,0 x0F,0 xE0,0 x08,0 x20,0 x0F,0 xE0,0 x08,0 x20,0 x0F,0 xE0,0 x08,0 x20,0 x0F,0 xE0,0 x15,0 x10,0 x14,0 xA8,0 x27,0 xE0,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00;/*息,1*/IN3IN2IN1IN0IN0IN1IN2IN3ROW0RO

35、W1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW14ROW15LOW0LOW1LOW2LOW3LOW4LOW5LOW6LOW7HIG0HIG1HIG2HIG3HIG4HIG5HIG6HIG7row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7hig7HIG6HIG5HIG4HIG3HIG2HIG1HIG0row0row0ROW1ROW2ROW3ROW4ROW5ROW6ROW7low7LOW6LOW5LOW4LOW3LOW2LOW1LOW0ROW8ROW8ROW9ROW10ROW11ROW12ROW13ROW1

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