【正文】 第1章 88LED點陣顯示漢字的研究背景及目的要求 88LED點陣顯示漢字的研究背景點陣 LED 顯示器是把一些 LED 組合在同一個包裝中，常見的規(guī)格有 57，88，1616 等幾種。通常，若要顯示阿拉伯數(shù)字、英文字母、特殊符號等，則可 采用 57 的點陣即可夠用，若要顯示中文字，則需要 4 片 88 的點陣組成 1616 的點陣顯示器才能顯示一個中文字。LED 電子顯示屏是利用發(fā)光 二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它是集微電子技術(shù)、光電子 技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的顯示系統(tǒng)，是目前國際上極為先進的 顯示媒體。由于它具有發(fā)光效率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富、工作性 能穩(wěn)定以及對室內(nèi)室外環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點而日漸成為顯示媒體中的佼佼者。 在我國改革開放之后，特別是進入 90 年代國民經(jīng)濟高速增長，對公眾場合發(fā)布 信息的需求日益強烈，LED 顯示屏的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這一市場形勢，因而在 LED 顯示屏的設(shè)計制造技術(shù)與應(yīng)用水平上都得到了迅速的提高， 生產(chǎn)也得到了迅速的 發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。LED 顯示屏經(jīng)歷了從 單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏的發(fā)展過程。 隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED 顯示屏作為信息傳播的一種重要手段成為現(xiàn)代信息化社會的一個閃亮標志。近年 LED 顯示屏已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)、外需要進行 服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場所如銀行、營業(yè)部、車站、機場、港口、體育 場館等信息的發(fā)布，政府機關(guān)政策、政令，各類市場行情信息的發(fā)部和宣傳等。漢字顯示方式是先根據(jù)所需要的漢字提取漢字點陣，將點陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼。而在使用時則需要先根據(jù)新的漢字編碼組成語言，再由 MCU 根據(jù)新編碼提取相應(yīng)的點陣進行漢字顯示。LED 的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。 SPCE061A單片機介紹SPCE061A 是凌陽科技公司181?！痭SPTM (Microcontroller And Signal Processor) 系列產(chǎn)品中的16位微控制器芯片, 內(nèi)置32k閃存, 其較高的處理速度使芯片能夠非常容易、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號, 適用于數(shù)字語音識別等應(yīng)用領(lǐng)域?！? SPCE061A ～, 具備8通道10位ADC 輸入功能,內(nèi)置的具有自動增益控制的麥克風(fēng)輸入功能,雙通道10位DAC音頻輸出功能及A、B兩個I/O口輸入輸出功能[2]。語音處理功能: SPCE061A的語音處理功能是由凌陽公司自行開發(fā)的具有（轉(zhuǎn)載自文章資源庫，請保留此標記。）音頻編解碼及各種語音壓縮算法實現(xiàn)的。各種算法相應(yīng)的程序模塊存放在語音算法庫SCAMLIB中, 使用時只需調(diào)用相應(yīng)的模塊就可方便地實現(xiàn)語音合成、語音播放、錄音、識別等功能。A/D 轉(zhuǎn)換功能: SPCE061A內(nèi)部集成了8 通道10 位的A/D 轉(zhuǎn)換器, 采用逐次逼近原理實現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換, 在檢測連續(xù)變化的模擬量, 如溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、聲音、亮度時非常方便, 在語音類儀器儀表、家用電器中得到較好的應(yīng)用。開發(fā)調(diào)試方便: SPCE061A的開發(fā)是通過在線調(diào)試器PROBE 實現(xiàn)的。它既是一個編程器(即程序燒寫器) , 又是一個實時在線調(diào)試器, 因此在其應(yīng)用項目開發(fā)調(diào)試中非常方便。凌陽SPCE061A單片機不僅具有體積小、集成度高、可靠性好且易于擴展；較強的中斷處理能力；高性能價格比；低功耗、低電壓等優(yōu)點外，還有很強的模塊化，例如：位操作模塊、自動語音錄音以及播放模塊。另外，它還配有專門的編譯環(huán)境IDE，這些都為軟件的設(shè)計提供了方便。在硬件方面，單片機有輸入輸出端口，這就方便了單片機與機器人、計算機的連接。 設(shè)計要求利用 SPCE061A 單片機和 LED 點陣顯示模塊，來設(shè)計點陣顯示的硬件電路，并編制相應(yīng)程序，實現(xiàn)中文字符的顯示。編制鍵盤掃描程序,將鍵值顯示在 LED顯示器上。本設(shè)計的目的是：(1)了解 LED 點陣顯示的基本原理和實現(xiàn)方法。 (2)掌握DM Tool字模提取工具的使用方法。(3) 掌握 SPCE061A控制 88LED點陣顯示的方法。第2章 88LED點陣顯示漢字的設(shè)計方案及基本原理 88LED點陣顯示漢字設(shè)計方案根據(jù)LED漢字顯示主要內(nèi)容：點陣顯示原理與應(yīng)用 LED 點陣顯示屏廣泛應(yīng)用與汽車報站器，廣告屏等。88 LED 點陣是最基本的點陣顯示模塊， 理解 88 LED 點陣的工作原理就可以基本掌握 LED 點陣顯示技術(shù)。88 點陣共需要 64 個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極 管是放置在行線和列線的交叉點上， 當對應(yīng)的某一列置 1 電平， 某一行置 0 電平， 則相應(yīng)的二極管就亮；要實現(xiàn)顯示圖形或字體，只需考慮其顯示方式。通過編程控制各顯示點對應(yīng) LED 陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點的亮滅。這樣，就可以通過SPCE061A編寫程序顯示要求的漢字。如圖21所示：圖21 SPCE061A顯示 88LED點陣顯示漢字基本原理1. 88LED點陣的工作原理雙色 88LED點陣是由 64 個雙色LED構(gòu)成，用它可以顯示英文字符、數(shù)字和一些簡單的圖片和簡單的漢字。實驗箱雙色 88LED點陣電路原理圖如圖 423，用行驅(qū)動和列驅(qū)動可以點亮 LED點陣模塊。圖中 RCOL1~RCOL8 分別控制著88LED的每一列顯示成紅色，稱為紅色 LED的列驅(qū)動，低電平有效；而 GCOL1~GCOL8分別控制著88LED的每一列顯示成綠色，稱為綠色 LED 的列驅(qū)動，同樣是低電平有效；COM1~COM8是他們的數(shù)據(jù)口，當送入其中一個口高電平時，相應(yīng)行的 LED被點亮，而當送入其中一個口低電平時，相應(yīng)行 LED就會被熄滅，所以也稱為行驅(qū)動。比如，當想要第一行（從下到上）的第一個 LED顯示成紅色的時候，只需送 RCOL1一個低電平，而且送 COM1 一個高電平即可，也即選中紅色的第一列（從右到左），并給第一行（從下到上）送一個高電平，就可以使得第一行第一列（同前）的LED顯示成紅色。注意J3 J33和J34中引針的接法， 1號引針引出的是RCOLGCOL8 和 COM8，這是因為在 88LED點陣的實物圖中， 如果按照從上到下的順序 RCOL GCOL8控制第一列 LED 點亮，按照從左到右的順序 COM8 控制第一行 LED 點亮，在下文中都是按照這種順序。只要讓某些 LED亮，就可以組成數(shù)字、英文字符、簡單的漢字和圖形。當然不管是哪種形式，哪種圖案的哪些 LED亮必須是固定的。事實上，當利用 88LED 點陣顯示時，是按照列顯示的，比如先顯示第一列，再顯示第二列，一直顯示到第八列，而不是同時顯示的。比如，當顯示第一幅圖象時，先給RCOL1~ RCOL8送數(shù)據(jù)“0x0001”，再給 COM1~COM8 送數(shù)據(jù)“0x001C”點亮第一列的三個 LED；接著給 RCOL1~ RCOL8 送數(shù)據(jù)一“0x0002” ，再給 COM1~COM8送數(shù)據(jù)“0x0022”點亮第二列的兩個 LED；之后給 RCOL1~ RCOL8 送數(shù)據(jù)一個“0x0004”，再給 COM1~COM8送數(shù)據(jù)“0x0048”點亮第三列的兩個LED；依次點亮第四列到第八列圖中的 LED，就可以構(gòu)成一個完整的圖中的時鐘圖形。學(xué)交流電時，曾學(xué)過當電流頻率大于 50Hz時，就不能感覺到燈泡的閃爍。圖象的顯示和它是同一個原理，由于CPU的速度很快，感覺不到先后順序，而是看到一個完整的圖象顯示在88LED點陣上。所以，只要點亮 88LED點陣不同位置的 LED就可以顯示任意的字符。取字原理：由于采用共陰極的LED顯示模塊，故在取字符時，取字符陰碼，即點亮LED燈的信號為1。取模順序是從左到右，逐行取位，即第一個點作為最高位。每取8個點作為一個字節(jié)。取字的字體由軟件寫入時的字體決定，每個LED燈的亮滅都是由一個數(shù)位來標志的。圖22 取字例圖每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國標漢字庫中的每一個字均由每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國標漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示。我們可以把每一個點理解為一個像素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字， 也可以顯示在256像素 范圍內(nèi)的任何圖形。 2. SPCE061A控制雙色 88LED點陣顯示SPCE061A可以通過給I/O送數(shù)據(jù)控制雙色 88LED點陣顯示，比如把 IOA0 連接 J32的第1個引針，IOB0連接J34的第1個引針時。即把IOA0和RCOL8連接，IOB0 和COM8連接，當要點亮從上到下第一行、從左到右第一列的一個LED，只需給IOA0 送“0” ，給IOB0 送“1”就可以了。硬件連接圖如下：IOA7~IOA0 連接 GRE的 1~8；IOA15~IOA8 連接 RED的 1~8；IOB0~IOB7連接 COM+的 1~8，即用 8pin 排線分別連接 J26和 J3J27 和 J3J28 和 J34。硬件連接圖如圖 23。注意硬件連接圖中 J26 與 J3J27 與 J32 時的連接順序（J27（或者 J26）的第 0 號引針連接 J32（或者 J33）的第 8號引針）。 IOA0~IOA7SPCE061A IOA8~IOA15 IOA8~IOA15GRE1~8雙色8*8LED點陣模塊RED1~8COM+1~8圖 23 SPCE061A與雙色88LED點陣連接第3章 88LED點陣顯示漢字程序設(shè)計 主程序流程圖主程序流程圖如圖31：在主程序里，初始化 I/O 口，由于要在中斷中掃描鍵盤，所以需要開128Hz 中斷；在 88LED 點陣上循環(huán)顯示“東北石油大學(xué)”六個漢字：根據(jù)時間順序顯示動態(tài)漢字，各個動態(tài)漢字符合實驗要求。整個程序由幾個部分組成：主程序、顯示漢字子程序、內(nèi)碼轉(zhuǎn)換與顯示子程序、延遲子程序。主程序主要在系統(tǒng)接通電流后初始化后開串口中斷接收PC機端信息。程序架構(gòu)和實現(xiàn)a．于LED的掃描驅(qū)動是一個重復(fù)的不間斷的過程，自然，定時中斷是最好的實現(xiàn)方法b．新模塊的實現(xiàn)程序設(shè)計中，一般將此模塊置于定時中斷中或主程序循環(huán)體中，通過檢測對應(yīng)的消息來決定其是否需要執(zhí)行數(shù)據(jù)的刷新。 c．點陣發(fā)生器主要是通過定義相應(yīng)的點陣來保存各種需要顯示數(shù)據(jù)。 開始初始化LED清點陣屏延時，清看門狗顯示漢字“東”延時，清看門狗顯示漢字“北”顯示漢字“石”延時，清看門狗顯示漢字“油”延時，清看門狗顯示漢字“大”延時，清看門狗延時，清看門狗顯示漢字“北”顯示漢字“學(xué)”圖 31 主程序流程圖 程序代碼 （見附錄）第4章 88LED點陣顯示漢字調(diào)試結(jié)果及分析 88LED點陣顯示漢字調(diào)試結(jié)果及分析實驗步驟如下： ex1_LED_Dots和ex2_Led_Show_Key，在工程里新建 C 語言文件 。 和 到新建工程 ex1_Led_Show，這兩個文件在 IDE的安裝路徑\SPCE061A\include 路徑下可以找到。 、“Head Files” ；添加后可以直接用這兩個頭文件中申明的變量或者地址單元。 。 All。 ，注意斷開 JP3 和 JP7 的所有引針，以免影響輸出顯示數(shù)據(jù)。，根據(jù)數(shù)碼管顯示的現(xiàn)象，判斷是否和實驗要求相統(tǒng)一。實驗結(jié)果：根據(jù)88LED點陣顯示的工作原理，在顯示屏上顯示“東北石油大學(xué)”六個漢字，并能持續(xù)一段時間，達到實驗效果。結(jié)果分析：用8位的SPCE061A單片機控制，由于單片機的總線為8位，故漢字由88點陣組成。在單片機首先顯示的是左上角第一列8，即第 0 列的p00—p07口。方向為p00到p07,顯示漢字“東”時點亮,由上往下排列。第一列完成后，繼續(xù)掃描，為了接線的方便，我們?nèi)栽O(shè)計成由上往下掃描，即從p27向p20方