【文章內(nèi)容簡介】 255與單片機系統(tǒng)連接方式簡單，工作方式由程序設(shè)定，圖36為8255的引腳圖。 圖36 8255的引腳圖 圖37 8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖8255內(nèi)部有4個寄存器：分別為寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的數(shù)據(jù)就是引腳PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0上輸入或輸出的數(shù)據(jù)。而控制寄存器的數(shù)據(jù)則表明PA、PB、PC的工作方式。通過CS、A0、ARD和WR對4個寄存器進(jìn)行操作。 1） CS為低電平時選通8255；2） AA0為地址選通；3） RD和WR為讀、寫信號：RD為低、WR為高時為讀方式，RD為高、WR為低時為寫方式。4）D0～D7為數(shù)據(jù)口。 向控制寄存器寫入不同的數(shù)據(jù)可以使8255工作在三種不同的方式下。這里只介紹應(yīng)用最多的方式0。方式0下8255的PA、PB及PC口上半部分（PC7～PC4）和下半部分（PC3～PC0）中任何一個端口都可以設(shè)定為輸入或輸出，PC口還可以進(jìn)行位操作。 鍵盤模塊設(shè)計鍵盤、狀態(tài)顯示模塊：為了使軟件編程簡單，本設(shè)計利用可編程芯片8255。PA口接按鍵，PC口則用于控制狀態(tài)顯示所用LED點陣。每個按鍵都通過一個10K的上拉電阻接電源+Vcc,按鍵的另一端接地。當(dāng)有鍵按下時，與該鍵相連的PA口的相應(yīng)位變?yōu)榈碗娖?，單片機檢測到該變化后即轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵處理程序，同時在程序中點亮LED點陣。 圖38 鍵盤電路 LED的特點以及常用的參數(shù)LED是一種固體光源，當(dāng)它兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合，放出的過剩能量將引起光子發(fā)射。采用不同的材料，可制成不同顏色的發(fā)光二極管。作為一種新的光源，近年來各大公司和研究機構(gòu)對LED的研究方興未艾，使其光效得以大大提高，飛利浦與Agilent的合資公司目前已研發(fā)并生產(chǎn)出光效達(dá)到171M/W的白色LED，已達(dá)到白熾燈的水平。和白熾燈的相比較，LED在性能上具有很多優(yōu)點，見下表： 表1 白熾燈與白色LED的性能比較 項 目 LED 白 熾 燈色溫 （K）3000—10000 25003000 光效 （1K/W） 15 15 反應(yīng)速度（181。s） 100000 沖擊電流010倍額定電流 耐壓擊性很 強易 斷 裂 壽命（h） ＞2000 ＜1000隨著對LED研究的進(jìn)一步深入，其光效將進(jìn)一步得到提高，而其成本將一步下降，在不久的將來LED取代白熾燈甚至熒光燈而發(fā)展成21世紀(jì)的一種主要的照明光源將成為一種趨勢。新的光源呼喚新的電子鎮(zhèn)流器，飛利浦照明電子在致力研發(fā)新的LED的同時，已于近年在全球各大開發(fā)中心開始了LED驅(qū)動電路的研究，在此研發(fā)領(lǐng)域已占據(jù)了世界領(lǐng)先的地位。LED的電壓和電流的匹配。 I(mA) U(V) 圖39 LED的電壓和電流LED 的正向伏安特性所以，LED伏安特性的數(shù)字模型可用下式表示VF = Vturn – on + RsIF + (ΔVF/ΔT)(T 25℃)其中，Vturn on是LED的啟動電壓Rs 表示伏安曲線的斜率T 環(huán)境溫度ΔVF/ΔT 是LED正向電壓的溫度系數(shù)，對于多數(shù)LED而言典型值為2V/℃。從LED的伏安曲線及數(shù)字模型看，LED在正向?qū)ê笃湔螂妷旱募?xì)小變動將引起LED電流的很大變化，并且，環(huán)境溫度，LED老化時間等因素也將改變影響LED的電氣性能。而LED的光輸出直接與LED電流相關(guān)，所以LED驅(qū)動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能控制LED電流的大小。否則，LED的光輸出將隨輸入電壓和溫度等因素變化而變化，并且，若LED電流失控，LED長期工作在大電流下將影響LED的可靠性和壽命，并有可能失效。（LED ：Light Emitting Diode）已日趨在固體顯示中占主導(dǎo)地位。LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點分不開的。這些優(yōu)點概括起來是：高亮度、工作電壓低、功耗小、小型化而與集成電路匹配，目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色LED。而藍(lán)色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實用階段。從顯示方面講，LED可以顯示文字、數(shù)字（數(shù)碼管），也可以顯示圖形圖象（LED矩陣模塊），從應(yīng)用方面，LED顯示即可以用于室內(nèi)環(huán)境，也可以用于室外環(huán)境。 LED電子顯示屏隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，各種新型信息媒體，信息相關(guān)設(shè)備及手段不斷涌現(xiàn)。LED電子顯示屏由于具有所顯內(nèi)容信息量大，外形美觀大方，操作方便靈活，是近年來得到廣泛應(yīng)用的重要信息設(shè)備，大致有以下幾類：（1）、條形顯示屏 該系列可用于顯示文字、表格、符號和簡單圖形等，控制系統(tǒng)體積較小，嵌入在顯示屏替內(nèi)部，一般采用紅色高亮度點陣模塊，表面可外履深紅色遮光薄膜，適用于多種場合發(fā)布通知、廣告等信息。（2）、圖文顯示屏 該產(chǎn)品主要用計算機控制，具有處理速度快、存儲容量大等特點，適合顯示面積較大的圖文信息，可適時顯示系統(tǒng)當(dāng)前日歷、時間、文件等，被廣泛運用在商場、街道、廣場、車站等人群或流動量大的場合。（3）、256級灰度視頻顯示屏該系列具有256級灰度控制功能，使沒種基色可達(dá)256種顏色，圖象顯示細(xì)膩、柔和、顏色豐富、層次感強等特點。該系列顯示屏可顯示真彩色圖象、電腦動畫和電視機、錄象機、影碟機等視頻節(jié)目信息，圖象清晰穩(wěn)定，無噪點和閃爍感。本設(shè)計用的顯示屏為256級灰度視頻顯示屏。漢字顯示屏廣泛應(yīng)用與汽車報站器，廣告屏等。本文介紹一種實用的漢字顯示屏的制作，考慮到電路元件的易購性，沒有使用8*8的點陣發(fā)光管模塊，而是直接使用了256個高量度發(fā)光管，組成了16行16列的發(fā)光點陣。同時為了降低制作難度， 僅作了一個字的輪流顯示，實際使用時可根據(jù)這個原理自行擴充顯示的字?jǐn)?shù)。 LED電子顯示屏顯示字符原理下圖所示為單基色8*8的點陣屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖310 單基色8*8的點陣屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖311 LED顯示屏內(nèi)部電路從結(jié)構(gòu)上可知，它的每一列共用一根列線，每一行共用一根行線。當(dāng)相應(yīng)的行接高電平，列接低電平時，對應(yīng)的發(fā)光二極管被點亮。通常情況下，一塊8*8像素的LED顯示屏是不能用來顯示一個漢字的，因此，按照其原理結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴展為16*16，就足以顯示一個完整的漢字。在顯示過程中，多采用掃描方式，利用人的視覺暫停效應(yīng)，只要刷新速率不小于25幀/秒，就不會有閃爍的感覺。LED點陣顯示屏采用1616共256個象素的點陣，通過萬用表檢測發(fā)光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布，如圖312所示。16帶方框的為列－帶圈的為行＋15141312910321117654114131211109155431762816圖312 LED點陣顯示屏底視圖我們把行列總線接在單片機的IO口，然后把上面分析到的掃描代碼送人總線，就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點陣的行列端口全部直接接入89C51單片機，則需要使用32條IO口，這樣會造成IO資源的耗盡，系統(tǒng)也再無擴充的余地。因此，我們在實際應(yīng)用中只是將LED點陣的16條行線直接接在P0口和P2口，至于列選掃描信號則是由416線譯碼器74HC154來選擇控制，這樣一來列選控制只使用了單片機的4個IO口，節(jié)約了很多IO資源，為單片機系統(tǒng)擴充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設(shè)置上拉電阻， kΩ排電阻作為上拉電阻。 漢字顯示的原理我們以UCDOS中文宋體字庫為例，每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國標(biāo)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。圖313 16行16列的點陣組成顯示圖用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。 一般我們把它拆分為上部和下部，上部由8*16點陣組成， 下部也由8*16點陣組成。在本例中單片機首先顯示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00p07口。方向為p00到p07 ,顯示漢字“大”時，p05點亮,由上往下排列， 滅， 滅, 滅, 滅, 亮, 滅, 滅。即二進(jìn)制00000100，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為 04h.。上半部第一列完成后，繼續(xù)掃描下半部的第一列，為了接線的方便，我們?nèi)栽O(shè)計成由上往下掃描，即從p27向p20方向掃描，從上圖可以看到，這一列全部為不亮， 即為00000000，16進(jìn)制則為00h。 然后單片機轉(zhuǎn)向上半部第二列，仍為p05點亮，為00000100，即16進(jìn)制04h.這一列完成后繼續(xù)進(jìn)行下半部分的掃描，p21點亮，為二進(jìn)制00000010，即16進(jìn)制02h. 依照這個方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描32個8位， 可以得出漢字“大”的掃描代碼為：04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H由這個原理可以看出， 無論顯示何種字體或圖像， 都可以用這個方法來分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。 不過現(xiàn)在有很多現(xiàn)成的漢字字模生成軟件， 我們就不必自己去畫表格算代碼了。軟件打開后輸入漢字，點“檢取”，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動生成，把我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序中即可。圖314 漢字字模生成界面我們把行列總線接在單片機的i0口，然后把上面分析到的掃描代碼送入總線， 就可以得到顯示的漢字了。 在這個例子里，由于一共用到16行，16列， 如果將其全部接入89C51單片機， 一共使用32條io口，這樣造成了io資源的耗盡，系統(tǒng)也再無擴充的余地。 實際應(yīng)用中我們使用416線譯碼器74LS154來完成列方向的顯示。 而行方向16條線則接在p0口和p2口。電路中行方向由p0口和p2口完成掃描，由于p0口沒有上拉電阻，*8的排阻上拉。 如沒有排