【文章內(nèi)容簡介】 復(fù)合使能特性，僅需 4 片 74HC138 芯片和 1 個反相器，即可輕松實現(xiàn)并行擴展，組合成為一個 132（ 5 線到 32 線）譯碼器。任選一個低有效使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入，而把其余的使能輸入端作為選通端，則 74HC138 亦可充當一個 8 輸出多路分配器，未使用的使能輸入端必須保持綁定在各自合適的高有效或低有效狀態(tài)。 74HC138 常用在單片機和數(shù)字電路的譯碼電路中，它的引腳、真值表如圖所示： 圖 37 74LS138 引腳圖 表 32 74HC138 真值表 上表中 X 表示為任意輸入狀態(tài)，在片選使用狀態(tài)下輸入中 8 線始終只有 1 線為 0， 此 74HC138 芯片在單片機系 統(tǒng)中極大限度的起到了擴展 IO 資源的作用，只要用單片機的 2 個 IO 引腳資源就能控制 8 個輸出，而且程序的編制也容易實現(xiàn)。 74HCLS138 引腳功能： 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 12 頁 第 8 腳 GND，電源地； 第 15 腳 VCC，電源正極； 第 1~3 腳 A、 B、 C，二進制輸入腳； 第 4~6 腳片選信號控制，只有在 5 腳為 “0”6 腳為 “1”時，才會被選通，輸出受 A、B、 C 信號控制。其它任何組合方式將不被選通，且 Y0~Y7 輸出全為 “1”。 通過控制選通腳來級聯(lián)，使之擴展到十六位。 LED 顯示電路設(shè)計 LED 顯示屏（ LED panel）： LED 就是 light emitting diode ，發(fā)光二極管的英文縮寫，簡稱 LED。它是一種通過控制 半導(dǎo)體 發(fā)光 二極管 的顯示方式，其大概的樣子就是由很多個發(fā)光二極管組成，靠燈的亮滅來顯示字符。 LED 主要是用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信 號等各種信息的顯示屏幕。 LED 顯示屏按顯示器件分類可分以下幾種： LED 數(shù)碼顯示屏：顯示器件為 7 段碼數(shù)碼管，適于制作時鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。 LED 點陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。 LED 視頻顯示屏：顯示器件是由許多發(fā)光二極管組成，可以顯示視頻、動畫等各種視頻文件。 LED 顯示屏的顯示方式有靜態(tài)、橫向滾動、垂直滾動和翻頁顯示等。 LED 點陣圖文顯示屏單塊模塊控制驅(qū)動 12 塊（最多可控制 24 塊） 8*8 點陣，它可采用 “級連 ”的方式組成任意點陣大顯示屏。顯示效果好，功耗小，成本更低。 在本設(shè)計中只采用 16*16 點陣式 LED 顯示屏。 8*8 LED 點陣顯示原理 8*8 點陣 LED 結(jié)構(gòu)如下圖 38 所示： 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 13 頁 圖 38 8*8 點陣 LED 結(jié)構(gòu) 從圖 38 中可以看出， 8*8 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；因此要實現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖所示，對應(yīng)的一列為一根豎柱，或者對應(yīng)的一行為一根橫柱，因此實現(xiàn)柱的亮的方法如下所述： 一根 豎柱：對應(yīng)的列置 1，而行則采用掃描的方法來實現(xiàn)。 一根橫柱：對應(yīng)的行置 0，而列則采用掃描的方法來實現(xiàn)。 16*16 LED 點陣結(jié)構(gòu)原理 本設(shè)計所采用的漢字的 16*16 LED 點陣滾動顯示。是采用 4 快 8*8 的 LED 點陣顯示所組成。 所謂 LED 點陣顯示，就是將很多 LED 按行列順序排列組合起來，每個 LED 構(gòu)成點陣中的一個像素。把每個 LED 的陰極和陽極都引出來，就可以對點陣中的任何一個 LED 加以控制，達到要顯示的效果。目前市面上的 LED 點陣是列輸入線接至內(nèi)部 LED的陰極端，行輸入線接至內(nèi)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）。 16*16 LED 點陣顯示原理 16*16 LED 點陣顯示原理如圖 39 所示： 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 14 頁 圖 39 16*16 的 LED 點陣顯示組成圖 16*16 LED 點陣顯示是采用 4 塊 8*8 的 LED 點陣顯示所組成。將 4 塊 8*8 的 LED點陣屏的陽極、陽極按行列順序排列組合起來，引出輸入和輸出極，這樣每個 LED 點陣中的一個像素就構(gòu)成一副完整的 16*16 LED 點陣顯示屏。 16*16 點陣的陽極驅(qū)動由 P0 口經(jīng)輸出緩沖器 74LS273 構(gòu)成，在本 設(shè)計中需要用兩片，分別送出上 8 行和下 8 行的字型碼。 16*16 點陣的陰極驅(qū)動由 P2 口經(jīng) 74HC138 譯碼后動態(tài)掃描 16*16 點陣的各列，本設(shè)計中需要四片 74HC138 譯碼器，循環(huán)掃描各列，顯示一個完整的漢字需要掃描 32 次。通過編程控制各顯示點對應(yīng) LED 陽極和陰極端的電平，就可以控制各顯示點的亮滅。實現(xiàn) 16*16 LED 點陣漢字滾動顯示。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 15 頁 第 四 章 LED 字幕顯示系統(tǒng)軟件設(shè)計 本設(shè)計的系統(tǒng)軟件包括單片機控制程序、中斷子程序、顯示子程序等幾個模塊。單片機控制程序的作用是作為系統(tǒng)的主控制程序模塊；中斷子程序是用 來切換顯示方式的功能，其作用是使單片機完成相應(yīng)的控制功能；顯示子程序的作用是指當系統(tǒng)產(chǎn)生中斷時所調(diào)用的顯示程序，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。 主程序 軟件程序主要由開始、初始化、主程序、字庫組成。其中軟件程序開發(fā)的流程示意圖如圖 41 所示。 圖 41 程序開發(fā)流程圖 AT89C51 單片機是 8 位機，每次只能送出 8 位數(shù)據(jù)，因此要向 16*16 點陣送出 16行陽極驅(qū)動，需要送兩次，或先送上 8 行，或先送下 8 行，為了能夠?qū)崿F(xiàn)每一列字型碼是否顯示完？ 開始 初始化 調(diào)用顯示程序 調(diào)整數(shù)據(jù)指針 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 16 頁 的完整顯示，采用 74LS273 進行鎖存，否則會出現(xiàn)字型殘缺現(xiàn)象。根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合圖 42 的硬件連接進行程序設(shè)計， 主程序 設(shè)計流程圖如圖 42 所示。 圖 42 主程序流程圖 系統(tǒng)運行后，將對全部變量進行初始化。接下來，程序就會進入一個無限循環(huán)的狀態(tài)以等待中斷的發(fā)生。主程序中主要 是 逐字顯示程序， 具體說明如下所示： void main(void) //主函數(shù) { int8 i。 //賦初值 int8 *p。 flag=0x10。 n=0。 TMOD=0x01。 //設(shè)置定時器 T0 初值 TH0=0xb1。 //賦初值 TL0=0xe0； …………. while (1) { for (i=0。i8。i++) //顯示左半邊屏幕 { clk=0。 P0=*(p+offset+2*i)。 clk=1。 開始 設(shè)定時器初值，啟動定時器 開 啟 中 斷 取字形碼動態(tài)掃描顯示 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 17 頁 P2=i|0x08。 //=0,=1 選中 U2, 輸出掃描碼給 U6 P0=*(p+offset+2*i)。 delay()。 clk=0。 P0=*(p+offset+2*i+1)。 clk=1。 P2=i|0x10。 //=1,=0 選中 U3, 輸出掃描碼給 U7 delay()。 } for (i=8。i16。i++) //顯示右半邊屏幕 { clk=0。 P0=*(p+offset+2*i)。 clk=1。 P2=(i8)|0x20。 //=1 =0, =0 選中 U4,輸出掃描碼 U8 delay()。 clk=0。 P0=*(p+offset+2*i+1)。 clk=1。 P2=(i8)|0x40。 //=1 =0, =0 選中 U5,輸出掃描碼 U9 delay()。 } } } 系統(tǒng)運行后，對全部變量進行初始化。接下來，程序就會進入一個無限循環(huán)的狀態(tài)以等待中斷的發(fā)生。以下將對中斷子程序進行詳細的介紹。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 18 頁 中斷子程序 圖 43 中斷服務(wù)程序流程圖 系統(tǒng)初始化后，將會等待中斷的產(chǎn)生。當中斷產(chǎn)生后，在主程序中就會產(chǎn)生一個斷點，程序進入中斷子程序，然后對相應(yīng)的變量初始化，接下來就重新設(shè)定定時器初值 ，判斷 顯示時間 ，當掃描到為 定時時間時 ，程序就 調(diào)動顯示子程序執(zhí)行相應(yīng)的顯示方式。顯示完成后，程序就會跳到主程序的斷點處，繼續(xù)執(zhí)行主程序下面的程序。 中斷程序及其相關(guān)說明如下所示： ET0=1。 //開啟定時器 0 中斷 EA=1。 //開啟總中斷 TR0=1。 //開始計數(shù) ……… void delay(void) { int16 i。 for (i=0。i50。i++) 。 } 顯示內(nèi)容結(jié)束？ 中斷子程序入口 重設(shè)定時器初值 中斷返回 判顯示時間？ 字形移動 偏移量置零 N Y 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 19 頁 void timer0() interrupt 1 using 3 { TF0=0。 //重新設(shè)定定時器初值 TH0=0xb1。 TL0=0xe0。 if (n10) { n++。 } else { offset+=2。 if (offset1690) offset=0。 n=0。 } } 顯示漢字字模 顯示漢字 “桃李滿天下，恩情似海深！ 祝各位老師身體健康、工作順利、天天開心 ！ ”27 余字的滾動顯示， 1616 顯示字模 如下 ： {0x11,0x80,0x16,0x00,0xFF,0xFE,0x14,0x00,0x12,0x02,0x00,0x42, 0x08,0x44,0x04,0x98,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0xFF,0xFC,0x01,0x02, 0x04,0xC2,0x18,0x62,0x10,0x0E,0x00,0x00},/*桃 ,0*/ {0x01,0x00,0x21,0x20,0x22,0x20,0x23,0x20,0x25,0x20,0x29,0x22, 0x31,0x21,0xFF,0x7E,0x31,0xA0,0x29,0x20,0x25,0x20,0x24,0x20, 0x22,0x20,0x23,0x20,0x02,0x20,0x00,0x00},/*李 ,1*/ {0x08,0x10,0x86,0x1F,0x60,0xE0,0x07,0x00,0x20,0x00,0x25,0xFF, 0x25,0x10,0xF7,0xE0,0x25,0x28,0x25,0x10,0x27,0xE0,0xF5,0x22, 0x25,0x11,0x25,0xFE,0x24,0x00,0x00,0x00},/*滿 ,2*/ {0x00,0x00,0x02,0x01,0x42,0x02,0x42,0x04,0x42,0x08,0x42,0x10, 0x42,0x60,0x7F,0x80,0x42,0x40,0x42,0x20,0x42,0x10,0x42,0x08, 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 20 頁 0x42,0x0C,0x42,0x06,0x02,0x04,0x00,0x00},/*天 ,3*/ {0x00,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00, 0x40,0x00,0x7F,0xFE,0x44,0x00,0x46,0x00,0x43,0x80,0x41,0x00, 0x40,0x00,0xC0,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00},/*