【文章內(nèi)容簡介】 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)了解半導體材料可產(chǎn)生光線的基本知識，第一個商用二極管產(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)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上， 接著用 四周 環(huán)氧 7 樹脂密封， 也是 固體封裝，所以能起到保護內(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 工作時， 它 由單片機 提 取出第一行需要顯示的 內(nèi)容 經(jīng) 過 延時一段時間后再進行下一行點陣數(shù)據(jù)的顯示。 二、 1616LED 點陣顯示制作 （一） 1616LED 點陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 我們先以 UCDOS 中文宋體字庫為例，每一個字由 16 行 16 列的點陣組成來進行 顯示。即國家標準漢字庫中的每一個字均由 256 點陣來表示。 可以把每一個點理解為一個像素， 把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不但 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 ”字說明，如圖 所示。 14 用 8 位的 AT89C51 單片機控制，由于單片機的總線為 8 位，一個字需要拆分為 2 個部分。一般 把它拆分為上部 和下部， 上部由 8 16 點陣組成， 下部也是 由 8 16 點陣組成。此例中單片機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 ,p02 點亮 ,由上往下的順序排列 ,為 滅， 滅 , 滅 , 滅 , 亮 , 亮 ,滅 , 滅。則 二進制 為 00001000，轉(zhuǎn)換為 十六 進制為 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 進制則為 00h。 然后單片機轉(zhuǎn)向上半部第二列， 應(yīng)用這個方法繼續(xù)掃描往下讀二進制數(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 這個原理可以看出 來 ，無論 是 顯示何種字體或圖像，都可以用這個方法來 進行 分析出 來 它的掃描代碼從而顯示在屏幕上面 。 只 不過現(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 點陣構(gòu)成 1616LED 點陣 在 Proteus 中只有 57 和 88 等 LED 點陣， 沒有 1616LED 點陣， 但是 在實際 的 應(yīng)用中，要 更 好地顯示一個漢字，則 需要的是 1616 的 點陣。下面 介紹如何用 88 點陣構(gòu)建 1616 點陣的方法， 同時 構(gòu)建一塊 1616 LED 點陣，用于本例的顯示任務(wù)。 首先 ， 在 Proteus 的 元件庫中找到 “MATRIX8X8BULE”元器件，將四塊該器件放入文檔區(qū)編輯 窗口 當 中。 這時候應(yīng)該 注意 ,如果 該器件保持初始的位置 ，首先將其 轉(zhuǎn)動并將 水平放置， 使它 左面 8 個引腳 是 行線，右邊 8 個引腳是 列線 。然后 將四個元器件對應(yīng)的行線和列線分別進行連接，使每一條行線引腳接一行16 個 LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長度的引腳，以便下面我們使用 。 連接好的 1616 點陣如 圖 所示。 成如上圖的 1616 點陣只是第一步，這樣分開的數(shù)塊并不能達到好的顯示效果 ,下面我們要將其進一步組合。組合實際上很簡單，首先選中如上圖中右側(cè)的兩塊 88 點陣，然后拖動并使其與左側(cè)的兩塊相并攏，如 圖 所示。 又上可得 原來的連線自動隱藏， 對于 線上交點， 最好 不要去動。 最后， 再來選中下側(cè)兩塊 的 點陣， 將其 拖動與上側(cè)的兩塊并攏 ,最終的 效果如圖 所示。基本上 原來雜亂連線現(xiàn)在全部隱藏 ， 那么 一塊 1616 的 LED 點陣 就完成了 。但是應(yīng)該 注意， 已經(jīng) 做成的 LED 點陣的行線為左側(cè)的 16 個引腳，其行線為高電平有效 ， 下側(cè)的 16 個引腳為其列線，列線為低電平有效。然后， 則 8*8LED點陣構(gòu)成了 16*16LED 點陣。 如 圖 點陣模塊組合 16 如圖 如 圖 三、 AT89C51 的接口說明 在 AT89C51 中有 P0,P1,P2,P3 四個口，其中 18， 19 號引腳它則提供外部時的管教說明 ： P0口： P0口是一個 8位漏極開路型雙向 I/O 口，并且也是 地址 /數(shù)據(jù)總線復制 的用口，它 為輸入口時，每位能吸收 8 個 TTL 邏輯門電流，對端 17 口輸入 “ 1 可作為高阻輸入端 。在 Flash 編程時， PO 口作為原碼輸入口時，此時 P0 口輸出原碼，則 P0 外部必須被拉高。 但是 在程序校檢時，輸出指令字節(jié)， 同時，校檢時，必須 外接上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個由 內(nèi)部 提供 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口的 緩沖級可驅(qū)動（吸收 或輸出電流） 4 個 TTL 門電流 。對 p1 端口輸入 “ 1” 后，通過內(nèi)部提供的上拉電阻把端口拉到高電平，這時它 可作輸入口， P1 端口被外部下拉為低電平時，這時它輸出電流，原因是內(nèi)部上拉的緣故 作輸入口， 此時 因為內(nèi)部存在上拉電阻 上 ， 它當中某個引腳被外部信號拉低會輸出 電流 I。 P2 口 :P2 口是一個 內(nèi)部 帶有 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的 緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 門的電流。對端口輸入 “ 1” 時， 內(nèi)部的上拉電阻 可把端口拉到高電平，即可 作輸入口， 當 作輸入口 時，因為內(nèi)部有 上拉電阻， 則某個引腳被外部信號拉低時輸出 電流 I。 P2 口當訪問外部程序存儲器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出高八位的地址。 P3 口： P3 口是一個 內(nèi)部 帶有 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口 緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 門的電流 。對 P3 口輸 入“ 1” 時，它 被內(nèi)部的 上拉電阻拉 為 高 電平，當它作為輸入端口， 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 復位輸入，當震蕩器工作時， RST 引腳 可同時 出現(xiàn)兩個機器周期以上 的 高電平將使單片機復位。 建議在這個腳與 Vss 引腳之間接一個約 千歐的下拉 電阻，同時，與 Vcc 引腳之間連接一個 10 毫砝的電容，這樣子可以保證可靠地復位。 HOMS 制造工藝的 8051 是 MCS51 系列單片機的典型產(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：當訪問外部存儲器時 ,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， ALE 端以不變的頻率周期可輸出正脈沖信號 時鐘振動頻率的 1/6 固定的正脈沖信號，因此它可 作為 對外輸出時鐘 脈沖 或用于定時 的 目的。 但是應(yīng)該 注意的是 :每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 ，要 跳過一個 ALE脈沖。 /PSEN：是一個外部程序存儲器的選通信號。在外部程序存儲器的取指時間，它的每個機器周期兩次 /PSEN 有效。如果在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號則不會出現(xiàn)。 /PSEN 同樣可以驅(qū)動八個 TTL 門電路。 VCC： （ 40 腳） 供電電壓 ，接 +5V 電壓 。 GND： （ 20 腳） 接地 。 XTAL1：它是一個反向振蕩放大器輸入和內(nèi)部時鐘工作電路輸入。 XTAL2：它是一個來自反向振蕩器輸出。 /EA：當 /EA 為高電平的時候，可以訪問內(nèi)部程序的存儲器，但是當 PC 程如圖 AT89C51 管腳圖 19 序計數(shù)器的值超過片內(nèi)程序存儲器容量時候，就會 自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器。但是，當 /EA 保持低電平的時候，則只訪問外部程序存儲器，這時候不管是否有內(nèi)部存儲器， ALE：當它訪問外部存儲器時， ALE 允許地址鎖存， 即使不訪問外部存儲器， ALE 可以任然的以不變的頻率周期出現(xiàn)正常的脈沖信號出現(xiàn)這個信號的振蕩頻率是它的 1/6。它可以作為對外輸出的時鐘，或者用作定時。 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（記時器 0 外部輸入） T1（ 記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 它們中的 XTAL1 和 XTAL2 分別 是 反向放大器的輸入和輸出。 這個 反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 同時， 石晶 振蕩和陶瓷振蕩均可 以 采用。 比 如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， 這時 XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部 時鐘信號 要通過一個二分頻觸發(fā)器， 這時候則 對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 四、 LED 硬件 原理圖 左移動漢字的的硬件連接 原理圖 20 如圖 設(shè)計一原理圖 如圖 設(shè)計二原理圖 21 第四章 字模 的 生成 一、 字模簡介 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 信息來記載英文或漢字的形狀。 電腦硬件中，即 沒有漢字這個 基本的 概念，也沒有英文的概念，其認識的概念 也只有 — 個 內(nèi)碼將 ASCII 表的高 128 個很少用到的數(shù)值以兩個為一組來 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 你用啟動盤 的 啟動系統(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 也是確確實實的漢字，假如 你啟動 UCDOS 或者 其 他的漢字系統(tǒng)之 后， 則那就會看到 是一個個熟悉的漢字 出現(xiàn) 。 而在硬件系統(tǒng)當中 ， 它的英文字模 的信息一般固定 在 ROM 里 面，即還 沒有進入系統(tǒng)的 CMOS 里 時，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 的 文件里 ，它使制作好的字模放到 標準的庫 當 中，這 也 就是點陣字庫文件 。 就我所查的資料，提取字模主要有以下幾種方法： 第一、 從字模庫中直接 的進行提取。這種方法只 限于字模庫， 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 個字模庫。 第二、 從 TTF 庫中 進行直接提取。這種 方法提取出來的字模很光滑， 它的效果很好。同樣你需要一個 TTF 庫，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 方法寫出來的程序 則 不需要額外的字庫文件， 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 一、 程序設(shè)計總體思路 首先，先使 用簡短的匯編程序設(shè)計， 從而來進行 實現(xiàn) LED 點陣