《AT89S52单片机基础项目教程》301-LED汉字点阵屏显示

课题序号301教学班级教学课时1教学形式多媒体教学课题名称LED点阵显示温度计--LED汉字点阵屏显示使用教具课件，多媒体教学，LED点阵实物教学目的实现LED汉字点阵屏显示教学重点扫描法实现LED点阵的控制教学难点实现扫描法的程序编写及调试更新、补充、删节内容无课前准备制作课件，整理任务指导书课外作业在8X8LED点阵上显示柱形，让其先从左到右平滑移动三次，其次从右到左平滑移动三次，再次从上到下平滑移动三次，最后从下到上平滑移动三次，如此循环下去板书设计一、LED汉字点阵屏显示（一）LED器件的应用基础（二）LED点阵模块（三）LED点阵测量方法（四）点阵LED扫描法介绍（五）程序流程图（六）在Proteus中仿真教学感想

课堂教学安排教学环节主要教学内容教学手段与方式课程导入（以生活实例介绍的方式引入本课的主要内容）讲授新课（讲解本课的主要内容）课程小结课后作业我们生活中经常见到各种LED点阵，如街上电子广告屏、大楼门口电子字幕以及电子广告牌等，那么这些LED点阵是如何工作的以及我们如何去控制它呢？（一）LED器件的应用基础LED器件种类繁多。早期LED产品是单个的发光灯，随着数字化设备的出现，LED数码管和字符管得到了广泛的应用。LED发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发光灯、电压型发光灯等多种类型。按照发光灯强度又可以分为普通亮度发光灯、高亮度发光灯等。LED发光灯的外形由PN结、阳极引脚、阴极引脚和环氧树脂封装外壳组成。其核心部分是具有注入复合发光功能的PN结。环氧树脂封装外壳除具有保护芯片的作用外，还具有透光聚光的能力，以增强显示效果。LED器件通常用砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）等半导体材料制成。当向LED器件施加正向电压时，器件内部的电子与空穴直接复合而产生能量，以光的形式释放出来，产生半导体发光。因此LED的驱动就是如何使它的PN结处于正偏状态，而且为了控制它的发光强度，还要解决正向电流的调节问题。具体的驱动方法可以分为直流驱动、恒流驱动、脉冲驱动和扫描驱动等。（二）LED点阵模块显示单元（Displayunit）由电路及安装结构确定的并具有显示功能的器件组成LED显示屏的最小单元，也叫点阵显示模块。点阵显示屏是由上万个或几十万个LED发光二极管组成，每个发光二极管称为一个像素。为了取得良好的显示一致性并简化器件结构，八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成，即所谓的点阵模块。点阵模块具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。按照颜色的不同分为单基色、双基色和三基色三类，可显示红、黄、绿、蓝、橙等颜色。按照点阵规模大小分有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、32×32、40×40等。按照像素的直径大小分有φ3、φ3.75、φ5、φ10、φ20等。8×8点阵结构LED显示屏就是由若干个点阵模块组成的，它通过一定的控制方式，就可以显示文字、文本、图形、图像、动画等各种信息，以及电视、录像信号。LED点阵显示屏按照显示的内容可以分为图文显示屏、图像显示屏和视频显示屏。与图像显示屏相比，图文显示屏的特点就在于无论是单色还是彩色显示屏都没有颜色上的灰度差别，因此图文显示屏也就体现不出色彩的丰富性，而视频显示屏不仅能够显示运动、清晰和全彩色的图像，还能够播放电视和计算机信号。虽然这三者有一些区别，但它们最基础的显示控制原理都是相似的。（三）LED点阵测量方法要用能把led点阵点亮的万用表量，大多数的数字万用表可以点亮led点阵，只是非常暗淡，有些用两只1.5V电池的指针万用表可以把led点阵点得很亮，只用一个1.5V电池的指针万用表不能点亮led点阵，其实最简单的方法是用5V电源，串个1K电阻，就可以判断清楚led点阵。也可以用数字表中的二极管档,直接测结压降,通常正向时,结压降会有显示,反向时,结压降基本上是无穷大(万用表测不出来)。点阵LED管脚示意图（四）点阵LED扫描法介绍点阵LED一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：（1）点扫描；（2）行扫描；（3）列扫描若使用第一种方式，其扫描频率必须大于16×64=1024Hz，周期小于1ms即可。若使用第二和第三种方式，则频率必须大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。（五）程序流程图（六）在Proteus中仿真程序内容见教材。

LED点阵屏显示硬件电路连线图LED点阵显示屏分成屏体和控制器两部分，屏体的主要部分是显示阵列以及有行列驱动电路。在亚龙YL-236型单片机控制功能实训装置中，点阵LED屏是32×16，可以同时显示两个汉字。同一切能够显示图像的设备一样，LED点阵显示屏也需要一定的数据刷新率。实训证明，只有不低于50帧/秒，人眼的感觉不到闪烁。所以，由人的视觉暂留效应设计要求是每秒最低扫描LED屏50次。另外，LED具有一定的响应时间和余辉效应，如果给它的电平持续时间很短，例如1微秒将不能充分点亮，一般要求电平持续时间是1ms。当LED点亮后撤掉电平，它不会立即熄灭。这样从左到右扫描完一帧，看起来就是同时亮的。在8X8LED点阵上显示柱形，让其先从左到右平滑移动三次，其次从右到左平滑移动三次，再次从上到下平滑移动三次，最后从下到上平滑移动三次，如此循环下去。实例导入（由生活中常见的例子引导学生思考问题，引出课程内容）讲授法（教师讲解全自动洗衣机的功能，学生听课、做笔记及思考）讲授法（教师讲解8x8点阵的结构，学生听课、做笔记及思考