【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 16 線數(shù)據(jù)分配器。 一般工作環(huán)境 的 溫度為 0～ 70℃ 。 LED,50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的 基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上， 接著用 四周 環(huán)氧 7 樹(shù)脂密封， 也是 固體封裝，所以能起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用， 因此 LED 的抗震性能好 ， 該電路的顯示采用逐行掃描方式。 當(dāng) 工作時(shí)， 它 由單片機(jī) 提 取出第一行需要顯示的 內(nèi)容 經(jīng) 過(guò) 延時(shí)一段時(shí)間后再進(jìn)行下一行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的顯示。 二、 1616LED 點(diǎn)陣顯示制作 （一） 1616LED 點(diǎn)陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 我們先以 UCDOS 中文宋體字庫(kù)為例，每一個(gè)字由 16 行 16 列的點(diǎn)陣組成來(lái)進(jìn)行 顯示。即國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)漢字庫(kù)中的每一個(gè)字均由 256 點(diǎn)陣來(lái)表示。 可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素， 把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不但 可以顯示漢字， 而且 也可以顯示在 256 像素范圍內(nèi) 任何圖形。這里我們以“龍 ”字說(shuō)明，如圖 所示。 14 用 8 位的 AT89C51 單片機(jī)控制，由于單片機(jī)的總線為 8 位，一個(gè)字需要拆分為 2 個(gè)部分。一般 把它拆分為上部 和下部， 上部由 8 16 點(diǎn)陣組成， 下部也是 由 8 16 點(diǎn)陣組成。此例中單片機(jī)首先顯示的是左上角 第一列的上半部分，即第 0 列的 p00— p07 口。方向從 p00 到 p07 ,顯示漢字“高”時(shí) ,p02 點(diǎn)亮 ,由上往下的順序排列 ,為 滅， 滅 , 滅 , 滅 , 亮 , 亮 ,滅 , 滅。則 二進(jìn)制 為 00001000，轉(zhuǎn)換為 十六 進(jìn)制為 08h。上半部第一列完成后， 則 繼續(xù) 的 掃描下半部的第一列，為了接線的方 便，我們?nèi)栽O(shè)計(jì)成由上向下掃描，也就是 從 p27 向 p20 方向掃 描，從 圖 可以看到，這一列全部為不亮，即為 00000000， 十六 進(jìn)制則為 00h。 然后單片機(jī)轉(zhuǎn)向上半部第二列， 應(yīng)用這個(gè)方法繼續(xù)掃描往下讀二進(jìn)制數(shù)，得出漢字 “龍 ”的掃描代 ： 00H,08H,08H,08H,08H,08H,0FFH,08H,0FH,48H,28H,08H,08H,18H,08H,00H 00H,00H,02H,06H,30H,0C4H,04H,08H,0FCH,24H,44H,84H,04H,04H,3CH,00H 由 以上的 這個(gè)原理可以看出 來(lái) ，無(wú)論 是 顯示何種字體或圖像，都可以用這個(gè)方法來(lái) 進(jìn)行 分析出 來(lái) 它的掃描代碼從而顯示在屏幕上面 。 只 不過(guò)現(xiàn)在有很多現(xiàn)成的漢字字模生成軟件，就不必自己去畫表格算代碼了。 如圖 龍 15 （二） 用 88LED 點(diǎn)陣構(gòu)成 1616LED 點(diǎn)陣 在 Proteus 中只有 57 和 88 等 LED 點(diǎn)陣， 沒(méi)有 1616LED 點(diǎn)陣， 但是 在實(shí)際 的 應(yīng)用中，要 更 好地顯示一個(gè)漢字，則 需要的是 1616 的 點(diǎn)陣。下面 介紹如何用 88 點(diǎn)陣構(gòu)建 1616 點(diǎn)陣的方法， 同時(shí) 構(gòu)建一塊 1616 LED 點(diǎn)陣，用于本例的顯示任務(wù)。 首先 ， 在 Proteus 的 元件庫(kù)中找到 “MATRIX8X8BULE”元器件，將四塊該器件放入文檔區(qū)編輯 窗口 當(dāng) 中。 這時(shí)候應(yīng)該 注意 ,如果 該器件保持初始的位置 ，首先將其 轉(zhuǎn)動(dòng)并將 水平放置， 使它 左面 8 個(gè)引腳 是 行線，右邊 8 個(gè)引腳是 列線 。然后 將四個(gè)元器件對(duì)應(yīng)的行線和列線分別進(jìn)行連接，使每一條行線引腳接一行16 個(gè) LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長(zhǎng)度的引腳，以便下面我們使用 。 連接好的 1616 點(diǎn)陣如 圖 所示。 成如上圖的 1616 點(diǎn)陣只是第一步，這樣分開(kāi)的數(shù)塊并不能達(dá)到好的顯示效果 ,下面我們要將其進(jìn)一步組合。組合實(shí)際上很簡(jiǎn)單，首先選中如上圖中右側(cè)的兩塊 88 點(diǎn)陣，然后拖動(dòng)并使其與左側(cè)的兩塊相并攏，如 圖 所示。 又上可得 原來(lái)的連線自動(dòng)隱藏， 對(duì)于 線上交點(diǎn)， 最好 不要去動(dòng)。 最后， 再來(lái)選中下側(cè)兩塊 的 點(diǎn)陣， 將其 拖動(dòng)與上側(cè)的兩塊并攏 ,最終的 效果如圖 所示?；旧?原來(lái)雜亂連線現(xiàn)在全部隱藏 ， 那么 一塊 1616 的 LED 點(diǎn)陣 就完成了 。但是應(yīng)該 注意， 已經(jīng) 做成的 LED 點(diǎn)陣的行線為左側(cè)的 16 個(gè)引腳，其行線為高電平有效 ， 下側(cè)的 16 個(gè)引腳為其列線，列線為低電平有效。然后， 則 8*8LED點(diǎn)陣構(gòu)成了 16*16LED 點(diǎn)陣。 如 圖 點(diǎn)陣模塊組合 16 如圖 如 圖 三、 AT89C51 的接口說(shuō)明 在 AT89C51 中有 P0,P1,P2,P3 四個(gè)口，其中 18， 19 號(hào)引腳它則提供外部時(shí)的管教說(shuō)明 ： P0口： P0口是一個(gè) 8位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，并且也是 地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)制 的用口，它 為輸入口時(shí)，每位能吸收 8 個(gè) TTL 邏輯門電流，對(duì)端 17 口輸入 “ 1 可作為高阻輸入端 。在 Flash 編程時(shí)， PO 口作為原碼輸入口時(shí)，此時(shí) P0 口輸出原碼，則 P0 外部必須被拉高。 但是 在程序校檢時(shí)，輸出指令字節(jié)， 同時(shí)，校檢時(shí)，必須 外接上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個(gè)由 內(nèi)部 提供 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口的 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收 或輸出電流） 4 個(gè) TTL 門電流 。對(duì) p1 端口輸入 “ 1” 后，通過(guò)內(nèi)部提供的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)它 可作輸入口， P1 端口被外部下拉為低電平時(shí)，這時(shí)它輸出電流，原因是內(nèi)部上拉的緣故 作輸入口， 此時(shí) 因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻 上 ， 它當(dāng)中某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低會(huì)輸出 電流 I。 P2 口 :P2 口是一個(gè) 內(nèi)部 帶有 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 門的電流。對(duì)端口輸入 “ 1” 時(shí)， 內(nèi)部的上拉電阻 可把端口拉到高電平，即可 作輸入口， 當(dāng) 作輸入口 時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部有 上拉電阻， 則某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)輸出 電流 I。 P2 口當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出高八位的地址。 P3 口： P3 口是一個(gè) 內(nèi)部 帶有 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 門的電流 。對(duì) P3 口輸 入“ 1” 時(shí)，它 被內(nèi)部的 上拉電阻拉 為 高 電平，當(dāng)它作為輸入端口， 被外部 的 拉 為 低 電平， 輸出電流I, P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 。 RST（ 9 腳） :作為 復(fù)位輸入，當(dāng)震蕩器工作時(shí)， RST 引腳 可同時(shí) 出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上 的 高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 建議在這個(gè)腳與 Vss 引腳之間接一個(gè)約 千歐的下拉 電阻，同時(shí)，與 Vcc 引腳之間連接一個(gè) 10 毫砝的電容，這樣子可以保證可靠地復(fù)位。 HOMS 制造工藝的 8051 是 MCS51 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，其采用 40 引腳的 雙列直插分裝（ DIP 方式），就如上面圖。 18 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí) ,ALE(地址鎖存允許）輸出 電平，用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平常時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期可輸出正脈沖信號(hào) 時(shí)鐘振動(dòng)頻率的 1/6 固定的正脈沖信號(hào)，因此它可 作為 對(duì)外輸出時(shí)鐘 脈沖 或用于定時(shí) 的 目的。 但是應(yīng)該 注意的是 :每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) ，要 跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。 /PSEN：是一個(gè)外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在外部程序存儲(chǔ)器的取指時(shí)間，它的每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)則不會(huì)出現(xiàn)。 /PSEN 同樣可以驅(qū)動(dòng)八個(gè) TTL 門電路。 VCC： （ 40 腳） 供電電壓 ，接 +5V 電壓 。 GND： （ 20 腳） 接地 。 XTAL1：它是一個(gè)反向振蕩放大器輸入和內(nèi)部時(shí)鐘工作電路輸入。 XTAL2：它是一個(gè)來(lái)自反向振蕩器輸出。 /EA：當(dāng) /EA 為高電平的時(shí)候，可以訪問(wèn)內(nèi)部程序的存儲(chǔ)器，但是當(dāng) PC 程如圖 AT89C51 管腳圖 19 序計(jì)數(shù)器的值超過(guò)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器容量時(shí)候，就會(huì) 自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器。但是，當(dāng) /EA 保持低電平的時(shí)候，則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，這時(shí)候不管是否有內(nèi)部存儲(chǔ)器， ALE：當(dāng)它訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 允許地址鎖存， 即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器， ALE 可以任然的以不變的頻率周期出現(xiàn)正常的脈沖信號(hào)出現(xiàn)這個(gè)信號(hào)的振蕩頻率是它的 1/6。它可以作為對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或者用作定時(shí)。 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（ 記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 它們中的 XTAL1 和 XTAL2 分別 是 反向放大器的輸入和輸出。 這個(gè) 反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 同時(shí)， 石晶 振蕩和陶瓷振蕩均可 以 采用。 比 如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， 這時(shí) XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部 時(shí)鐘信號(hào) 要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器， 這時(shí)候則 對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 四、 LED 硬件 原理圖 左移動(dòng)漢字的的硬件連接 原理圖 20 如圖 設(shè)計(jì)一原理圖 如圖 設(shè)計(jì)二原理圖 21 第四章 字模 的 生成 一、 字模簡(jiǎn)介 漢字的字模是一組數(shù)字，而且意義與數(shù)字意義有著根本的差異，它是以數(shù)字 信息來(lái)記載英文或漢字的形狀。 電腦硬件中，即 沒(méi)有漢字這個(gè) 基本的 概念，也沒(méi)有英文的概念，其認(rèn)識(shí)的概念 也只有 — 個(gè) 內(nèi)碼將 ASCII 表的高 128 個(gè)很少用到的數(shù)值以兩個(gè)為一組來(lái) 表示漢字，為 漢字的內(nèi)碼。而剩下的低 128 位則留給英文字符使用，為 英文的內(nèi)碼 。 假如 你用啟動(dòng)盤 的 啟動(dòng)系統(tǒng)后 可 用 DIR命令有可能得到很多的 莫名其妙的字符，但 是 那 也是確確實(shí)實(shí)的漢字，假如 你啟動(dòng) UCDOS 或者 其 他的漢字系統(tǒng)之 后， 則那就會(huì)看到 是一個(gè)個(gè)熟悉的漢字 出現(xiàn) 。 而在硬件系統(tǒng)當(dāng)中 ， 它的英文字模 的信息一般固定 在 ROM 里 面，即還 沒(méi)有進(jìn)入系統(tǒng)的 CMOS 里 時(shí)，也可以使 你看到英文 的字符。但是 在 DOS 的 下 面 ， 其中 中文的字模信息 都 一般記錄在漢字庫(kù) 的 文件里 ，它使制作好的字模放到 標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù) 當(dāng) 中，這 也 就是點(diǎn)陣字庫(kù)文件 。 就我所查的資料，提取字模主要有以下幾種方法： 第一、 從字模庫(kù)中直接 的進(jìn)行提取。這種方法只 限于字模庫(kù)， 就 比如你需要 16*16 的字模和 20*20 的字模， 那么 你就必須去找到這 2 個(gè)字模庫(kù)。 第二、 從 TTF 庫(kù)中 進(jìn)行直接提取。這種 方法提取出來(lái)的字模很光滑， 它的效果很好。同樣你需要一個(gè) TTF 庫(kù)，它是矢量的，可以支持不同的大小。 第三 、 可以 在內(nèi)存的位圖上畫出文字，然后 在生成字模。這種 方法寫出來(lái)的程序 則 不需要額外的字庫(kù)文件， 它將 依賴于操作系統(tǒng)中的字體。但是 它的 一般操作系統(tǒng)中都帶有大量的字體， 完全 足夠我們使用，還可以很自由的選擇自己喜歡的字體、大小等等。 22 二、 字庫(kù)生成 “何 ”的自摸代碼為： DB ：01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E0H,00H,20H,00H,27H,0F0H,24H,20H DB24H,20H,2FH,0F0H,24H,02H,20H,01H,3FH,0FEH,60H,00H,20H,00H,00H,00H 如圖 字模 23 如圖 字模 “金”字代碼為： DB 01H,00H,01H,02H,02H,02H,04H,52H,0AH,4AH,12H,46H,22H,42H,0C3H,0FEH DB 22H,42H,16H,46H,0AH,4AH,04H,52H,02H,06H,03H,02H,02H,00H,00H,00H 如圖 字模 “榮”字代碼為： DB: 21H,00H,26H,42H,24H,42H,24H,44H,24H,48H,0F4H,50H,24H,60H,27H,0FFH DB: 24H,60H,0F4H,50H,24H,48H,24H,44H,24H,46H,65H,44H,26H,00H,00H,00H 24 第五章 軟件的設(shè)計(jì) 一、 程序設(shè)計(jì)總體思路 首先，先使 用簡(jiǎn)短的匯編程序設(shè)計(jì)， 從而來(lái)進(jìn)行 實(shí)現(xiàn) LED 點(diǎn)陣