【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 16的點(diǎn)陣共有 256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多的端口，如果 采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按 8位的鎖存器來計(jì)算， 16ｘ 16的點(diǎn)陣需要 256247。 8=32個(gè)鎖存器。 這樣在鎖存器上花的成本將 比較高 。因此在實(shí) 際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。 動(dòng)態(tài)掃描顯示方法 是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng) 器。以 本設(shè)計(jì)的 16ｘ 16點(diǎn)陣為例，把所 有同一行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管 的陰極連在一起 ，先送出對(duì)應(yīng)第 1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 1行使其燃亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第 2行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；?? ， 第16行之后，又重新燃亮第 1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒 24次以上）， 由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。該方法能驅(qū) 5 動(dòng)較多的 LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。 采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按 8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一 個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并 行 方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇?的。 采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。對(duì)于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到 LED的亮度。 解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問題，可以采用重疊處理的方 法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳 送下一列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有 鎖存 功能。經(jīng)過上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來說，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來說，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示 。 LED 陣列的 驅(qū)動(dòng)電路 正向點(diǎn)亮一顆 LED，至少也得 10到 20毫安，若電流不夠大，則 LED不夠亮！而不管是 8051的輸入還是輸出端其高態(tài)輸出電 流都不是很高，不過 1～ 2毫安而已。因此，很難直接高態(tài)驅(qū)動(dòng) LED。這時(shí)候就需要額外的驅(qū)動(dòng)電路。 分別針對(duì)共陽極和共陰極 LED陣列，有兩種不同的驅(qū)動(dòng)方式。針對(duì)輸出態(tài)的不同，分為：高態(tài)掃描 高態(tài)顯示，高態(tài)掃描 低態(tài)顯示，低態(tài)掃描 高態(tài)顯示和低態(tài)掃描 低態(tài)顯示四種方式。 6 本設(shè)計(jì) 實(shí)際用到的 是： 共陰型低態(tài)掃描 低態(tài)顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。 這種驅(qū)動(dòng)電路采用低態(tài)掃描，也就是任何時(shí)間只有一個(gè)高態(tài)信號(hào)，其他則為低態(tài) 信號(hào) 。一行掃描完成之后，再把高態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)到臨近的其他行。掃描信號(hào)經(jīng)限流電阻接到 PNP晶體管的基極，晶體管的集電極接地，射極則連至 LED點(diǎn)陣的列引腳，若要同時(shí)點(diǎn)亮該列的 16個(gè) LED，則晶體管的電流必須大于 200毫安才行。常用的 2N3904之類就可以達(dá)到當(dāng)?shù)蛻B(tài)的列掃描信號(hào)輸入晶體管的基極后，該晶體管即為正向，而產(chǎn)生電流，即可使該列的 LED具有點(diǎn)亮的條件 所要的顯示信號(hào)連接到一個(gè) PNP晶體管的基極，而該晶體管的射極連接到VCC，同樣的，當(dāng)?shù)蛻B(tài)的顯示信號(hào)輸入時(shí)，晶體管的集電極電流將流入行 LED的陽極，即可點(diǎn)亮該行的 LED。 若要并接多個(gè) LED陣列，如 本設(shè)計(jì)是 使用 四 個(gè) 8 8 LED陣列， 連接成 一個(gè) 16 16 LED陣列 ，則一個(gè)掃描信號(hào)同時(shí)要驅(qū)動(dòng)兩行的 LED陣列 。 這時(shí) 就需要靠鎖存器將這兩組顯示信號(hào)鎖住。 本設(shè)計(jì)使用的是 74LS373鎖存器 ， 74LS373是以低態(tài)輸出的，其輸出的電壓可達(dá) 24毫安，足以驅(qū)動(dòng)一個(gè) LED。當(dāng) 74LS373的 G腳 （即 LE引腳） 為高態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)可以從輸入端傳輸?shù)芥i存器中；G腳為低態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖住，不會(huì)隨輸入端而變。另外 ， OC腳為輸出控制引腳，當(dāng) OC腳為高態(tài)時(shí)，輸出呈現(xiàn)高阻抗； OC為低態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)由鎖存器輸出 。 在這個(gè)電路之中驅(qū)動(dòng)的掃描信號(hào)總共有 16條，如果直接由 8051輸出，將占用2個(gè) PORT口，浪費(fèi)資源，不太理想，在此使用的是一個(gè) 74LS154（ 4對(duì) 16的譯碼器） ， 這個(gè)譯碼器是將輸入的 16進(jìn)位碼解碼輸出低態(tài)的掃描信號(hào)。輸出的低態(tài)掃描信號(hào)可直接接到 PNP晶體管的基極，如果太大的話也可以先經(jīng)過限流電阻再接到 PNP晶體管的基極，信號(hào)最后經(jīng)過晶體管的放大后即可推動(dòng) 16個(gè) LED點(diǎn)陣了。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 點(diǎn)陣左移顯示的流程圖及分析 程序 和流程圖 的簡(jiǎn)要說明： 在程序的開始 ， 設(shè)定初始的地址是 0000H，也 定義了取 碼指針的位置，設(shè)為00H的初始位置，再下面的 74LS154掃描指針的初值設(shè)為 00H，是因?yàn)閽呙枰獜拈_始的零點(diǎn)開始掃。 7 程序的循環(huán)運(yùn)行是從 M3開始的，掃描信號(hào)輸出后，取碼指針先去的第一個(gè)碼送到點(diǎn)陣的上半部分，打開上 面 部分點(diǎn)陣的 74LS373鎖存器 ， 關(guān)閉下面部分 點(diǎn)陣的 74LS373鎖存器，把信號(hào)送到點(diǎn)陣的上部分。再指針加 1，關(guān)閉上 面 部分點(diǎn)陣的 74LS373鎖存器，打開下面部分 點(diǎn)陣的 74LS373鎖存器，取相鄰的碼送到點(diǎn)陣的下半部分，緊挨著的延時(shí)程序是設(shè)定每列掃描的時(shí)間： MOV R3,50 DJNZ R3,$ 延時(shí)時(shí)間為： 1+（ 2 50） =101uS≈ 下面的“ DJNZ R6,M3”到 M3的循環(huán)可以計(jì)算顯示一次一個(gè)整屏的時(shí)間為 16= mS，再下面的“ DJNZ R1,M2”到 M2的循環(huán)可以計(jì)算出每個(gè)屏的停留時(shí)間，即 是 每 向左移動(dòng)一下的時(shí)間間隔為 16 65=104ms=。 當(dāng)字型向左移動(dòng)一位的時(shí)候，取碼指針應(yīng) 先加 2， 再進(jìn)行下一個(gè)字型的取碼，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì) 的 每 一 列的碼為 2個(gè)。 最后的部分代碼： XRL A,0FFH JNZ M1 SJMP START 的意思是 ：在控制字型移動(dòng)完以后，返回到頭重新開