单片机应用技术-基于51单片机的智能小车设计与开发 课件 项目7：智能小车车载广告牌

单片机应用技术APPLICATIONTECHNIQUESFORMICROCONTROLLER《微控制器应用技术》课程团队模块二：数字输入输出技术应用项目7：智能小车车载广告牌项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理认识点阵显示屏LED点阵显示屏是由高亮发光二极管点阵组成的矩阵模块，通过控制这个二极管矩阵达到在显示屏上显示符号、文字等信息的目的。LED点阵显示屏制作简单，安装方便，可以用来显示温度、日期和文字信息等。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理能做成什么样？8×8LED显示模块的内部，实际上是由64个独立的发光二极管按矩阵排列而成的发光二极管组，每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上。显示信息也正是通过点亮发光二极管组合实现的。利用人眼的视觉暂留效应，对点阵LED屏逐列或逐行扫描输出字符点阵编码。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理8×8LED显示模块的内部结构列阴极行阳极结构，是把所有同一行LED的阳极连在一起，把所有同一列LED的阴极连在一起，如右上图所示。列阳极行阴极结构，是把所有同一行LED的阴极连在一起，把所有同一列LED的阳极连在一起，如右下图所示。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理硬件结构工作原理是什么？点阵中每一个发光二极管在行、列的交点上，只要行、列之间通过电流，则交点处的发光二极管就会发光。如右图：C2输入高电平1，R2输入低电平0；标记处被点亮。总结如下：当对应二极管一端置“1”，另一端置“0”，则相应的二极管就点亮了，也就是点亮了LED显示屏上相应的点。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理认识汉字显示的硬件电路之16×16的LED点阵将上面两片88LED点阵模块的行并联在一起组成ROW0~ROW7，下面两片点阵模块的行并联在一起组成ROW8~ROW15，由此组成16根行扫描线。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理认识汉字显示的硬件电路之16×16的LED点阵将左边上、下两片点阵模块的列并联在一起组成COL0~COL7,右边上、下两片点阵模块的列并联在一起组成COL8~COL15,由此组成16根列扫描线。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理什么是MAX7219？MAX7219是一种多位LED显示驱动器，它采用3线串行接口传送数据，可直接与微处理器接口连接，用户可以方便修改其内部参数以实现多位LED显示。MAX7219内部含硬件动态扫描电路、BCD译码器、段驱动器和位驱动器。此外，MAX7219内部还含有8X8位静态RAM，用于存放8个数字的显示数据。MAX7219可直接驱动64个LED。当多片MAX7219级联时，可控制更多的LED。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理对于8×8点阵，MAX7219的DIG0-DIG7引脚连接点阵的行（阴极），SEGA-SEGG/DP引脚连接列（阳极），ISET引脚接10K电阻到VCC来调节输出电流，确保LED亮度合适。CS引脚接P1.2；DIN引脚接P1.3；CLK引脚接P1.5。项目7：智能小车车载广告牌LED点阵显示原理级联时，MAX7219的串行数据输出管脚DOUT与下一片的数据输入管脚DIN串联形成数据链。同时，每一片的CLK和CS信号需要并联实现同步，这样，仅需单片机3个引脚分别连接DIN、CLK和CS即可控制4个点阵，最多支持8片级联。项目7：智能小车车载广告牌汉字显示软件功能实现核心问题汉字点阵数据生成字模1.手动编码，适合简单图形和字符；2.专用软件，支持字体/字号选择、取模方向设置（横向/纵向/逐列/逐行）、输出格式调整（C51/ASM/HEX等），并能预览实际显示效果。常用的软件有：ATK-XFONT、CharacterMatrix等。项目7：智能小车车载广告牌汉字显示软件功能实现1.在对话框中输入想要生成字模的汉字；2.点击设置按钮，打开设置界面；3.选择点阵格式为阴码，点阵显示中的‌阴码‌和‌阳码‌是两种相反的逻辑定义方式，阴码是1表示点亮，阳码正好相反；4.根据硬件电路的接线方式确定取模走向；5.根据使用的点阵结构，确定取模方式；6.观察取模动画，确定取模设置的正确性；7.点击生成字模按钮，生成汉字“你好”字模。项目7：智能小车车载广告牌逐列逐行列行行列低位在前高位在前低位在前高位在前低位在前高位在前低位在前高位在前项目7：智能小车车载广告牌/*"你"*/0x18,0x08,0x88,0x84,0x84,0x46,0x25,0x05,//左上（第2片）8×8点阵数据0x84,0x84,0x44,0x44,0x24,0x24,0x14,0x04,//左下（第1片）8×8点阵数据0x03,0x01,0x01,0xFF,0x80,0x4C,0x04,0x04,//右上（第4片）8×8点阵数据0x25,0x44,0xC4,0x84,0x84,0x04,0x04,0x07,//右下（第3片）8×8点阵数据比如“你”字的字模分为左上、左下、右上、右下四部分，分别对了应16×16点阵中的4个8×8点阵的数据，实际顺序要和硬件级联的顺序相对应，否则会显示错乱，感觉显示的是乱码。项目7：智能小车车载广告牌codeunsignedcharnum[10][8]={{0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3C},//0{0x00,0x10,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38},//1{0x00,0x1C,0x22,0x20,0x1C,0x02,0x02,0x3C},//2{0x00,0x38,0x44,0x40,0x38,0x40,0x44,0x38},//3{0x00,0x20,0x30,0x28,0x24,0x7C,0x20,0x20},//4{0x00,0x7C,0x04,0x3C,0x40,0x40,0x44,0x38},//5{0x00,0X38,0x44,0x04,0x3C,0x44,0x44,0x38},//6{0x00,0x7C,0x40,0x40,0x20,0x20,0x20,0x20},//7{0x00,0x38,0x44,0x44,0x38,0x44,0x44,0x38},//8{0x00,0x38,0x44,0x44,0x78,0x40,0x44,0x38}//9};MAX7219写数据过程，以8×8点阵显示数字0-9为例：1定义一个二维数组，存储每个数字的字模数据；2初始化MAX7219——设置编码模式、亮度和扫描行数等参数；3通过循环调用MAX7219的写函数，将字模数据逐行发送到点阵。注意：MAX7219的写数据顺序是“先地址后数据”，而且级联时要按照“最后一片→第一片”的顺序发送，确保数据正确分配到每个点阵模块。具体的功能程序可参照教材中的范例程序。项目7：智能小车车载广告牌动态显示比如显示“你好，智能小车！”，核心是一次性切换整屏字模数据，每次显示一个汉字后延时3秒，再切换下一个，就像翻页一样。132以显示“强国有我，请党放心！”为例，我们需要将每个汉字的字模按行拆分，每次只更新一行数据，让整个画面逐行向上或向下偏移，利用人眼视觉暂留形成滚动效果。比如上滚时，把第一行数据先在最后一行显示，其他行逐次向上偏移，每次偏移后延时一定的时间，就能看到文字向上滚动。上下滚动/垂直移动显示翻屏显示显示“为实现中华民族伟大复兴而努力奋斗！”时，按列拆分字模，每次更新一列数据，让画面逐列左移或右移，根据点阵结构，偏移量为每次16列（一个汉字的宽度），确保文字滚动时不会错乱。左右滚动/水平移动显示项目7：智能小车车载广告牌关键注意点若点阵级联的顺序变化，那么取模软件中的点阵数据需要根据硬件级联顺序进行调整，确保字型显示的准确性。比如16×16点阵的4个模块，显示的汉字也被分成了左上（第2片）、左下（第1片）、右上（第4片）和右下（第3片）4个部分。根据软件取模的顺序（行列）得到的数据顺序为第2片→第1片→第4片→第3片，而字模数据要按“第4片→第3片→第2片→第1片”的顺序发送；故要将取模软件得到的点阵数据的顺序按编程时的发送顺序进行调整，这也是为什么程序中点阵数据和取模软件中数据顺序不一致的原因。发往LED点阵的字模数据的顺序要和硬件级联顺序一致延时参数的调整，滚动时延时过短会导致画面模糊，过长会有卡顿，一般100-150毫秒比较合适；要禁用MAX7219的BCD译码功能，因为我们使用的是自定义字模，不是标准数码管编码。020301翻屏显示项目7：智能小车车载广告牌上下滚动/垂直移动显示左右滚动/水平移动显示在仿真调试、功能测试和优化的过程中，首先要确保STC-ISP选择的时钟频率和程序中定义的一致，避免时序错误。测试时先检