【文章內(nèi)容簡介】 將輸入的數(shù)據(jù)鎖存在 74HC595 中，當 /G 為低電平時，數(shù)據(jù) 并行輸出 [6]。 74HC595 芯片是串行輸入并行輸出的 8 位移位寄存器。移位寄存器是由 D觸發(fā)器構(gòu)成的。例如：由 4 個 D 觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，在 4 個時鐘周期內(nèi)輸入二進制數(shù)依次為 1011，而移位寄存器的初始狀態(tài)為 Q0Q1Q2Q3=0000，那么在脈沖的作用下，移位寄存器輸出的數(shù)值依次為 1000、 0100、 10 1101。經(jīng)過 4個 CP 信號以后，串行輸入的 4位代碼全部移入了移位寄存器中，同時在 4個觸發(fā)器的輸出端得到了并行輸出的代碼 [7]。 在本設(shè)計中， 16*16 點陣顯示屏有 16 列，所以需要 16個 D 觸發(fā)器構(gòu)成的 移位寄存器，通過兩片 74HC595 芯片的級聯(lián)構(gòu)成控制 16列的移位寄存器，數(shù)據(jù)從SI 口送入 74HC595 芯片 , 在每個 SCK 的上升沿 ,SI口上的數(shù)據(jù)移入寄存器 , 在SCK 的第 9個上升沿 , 數(shù)據(jù)開始從 Q’ H 移出。把第一個 74HC595 的 Q’ H 和第二個 74HC595 的 SI 相接 ,數(shù)據(jù)即移入第二個 74HC595 中 ,把數(shù)據(jù)全部送完后 , 給 RCK 一個上升沿 , 寄存器中的數(shù)據(jù)即置入鎖存器，此時如果 /G 為低電平 , 數(shù)據(jù)從并口 QA～ QH 輸出 , 把 QA～ QH 與 LED 點陣 的 16 列相接。如果點亮第一列 LED 點陣，通過單片機控制輸出 16 行數(shù)據(jù)為高電平，此列數(shù)據(jù)為低電平，另外 15 列數(shù)據(jù)為高電平 LED， 就可以實現(xiàn)顯示了 [8]。 9 電阻和三極管構(gòu)成反相器 圖 22與圖 23為等效電路圖，能實現(xiàn)同樣的功能，在電路里的作用相同。 圖 22 電阻與三極管圖 圖 23 反相器圖 LED 點陣 點陣顯示器有單色和雙色兩類，可顯示紅，黃，綠，橙等。 LED 點陣有 4*4* 5* 5* 8* 16*1 24*2 40*40等多種 ； 根據(jù)像素的數(shù)目分為 單基色 ，雙基色、三基色等，根據(jù)像素顏色的不同所顯示的文字、圖象等內(nèi)容的顏色也不同，單基色點陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點陣顯示內(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點亮組合方式?jīng)Q定，如紅綠都亮時可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點亮時間，則可實現(xiàn) 256或更高級灰度顯示，即可實現(xiàn)真彩色顯示 [9]。 8*8LED 點陣顯示的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖 24所示： 圖 24 點陣內(nèi)部電路圖 10 系統(tǒng) LED 點陣的特點：只 要其對應(yīng)的 X、 Y軸順向偏壓，即可使 LED 發(fā)亮。 硬件接口電路圖 圖 25 硬件接口電路圖 本章小結(jié) 本課題基于單片機的漢字顯示屏設(shè)計，硬件部分分別介紹了 AT89s52 單片機的簡單功能、時鐘電路模塊、復(fù)位電路模塊、 74HC595 芯片的應(yīng)用、反相器的等效電路和 LED 點陣的顯示原理 [10]。 以 AT89s52 單片機為核心，用時鐘 控制 CPU 的運行速度，步進執(zhí)行各種操作 。由于 74HC595 芯片具有鎖存功能并且數(shù)據(jù)是串行輸入并行輸出，所以 通過兩塊 74HC595 芯片的級聯(lián)驅(qū)動 16*16 點陣的 16 列。通過電阻和三極管連接構(gòu)成反相器驅(qū)動 16*16 點陣的 16 行。對于本設(shè)計來說，由于線路非常密集，所以硬件的焊接是一個復(fù)雜的過程，對線路的連接要十分仔細。 AT89S52 11 第三章 軟件設(shè)計 動態(tài)顯示的效果是由一幅幅不同內(nèi)容的屏幕畫面組成的，因此在軟件設(shè)計上，只要按一定的時間間隔改變顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容，如左移則使顯示緩沖區(qū)的點陣數(shù)據(jù)左移一列，即可實現(xiàn)動態(tài)移位的效果。 軟件設(shè)計分析 漢字左移顯示的實現(xiàn) 在顯示屏幕比較小的情況下，為了能顯示更多的內(nèi)容，普遍采用的方法是移位顯示，移位顯示廣泛應(yīng)用于條型顯示屏， 它的特點是可以顯示的內(nèi)容比屏幕大、顯示效果良好、編程簡單等。原理是，在單片機 AT89s52 數(shù)據(jù)存貯區(qū)里開辟 64個字節(jié)的顯示緩沖區(qū)（分為兩個顯存），一個用以保存當前要顯示的內(nèi)容，另一個用以數(shù)據(jù)處理。那么怎么實現(xiàn)加入一列的數(shù)據(jù)呢？其實就是，通過 74HC595芯片對顯示緩沖區(qū)進行列選，實現(xiàn)漢字向左滾動的效果。一行有 16 位數(shù)據(jù)要處理，所以我們要設(shè)一個 16 次循環(huán)，如此循環(huán) 16 次后，便處理完了一行的數(shù)據(jù)，而每個字又有 16 行，所以我們再 16 次循環(huán)里再設(shè)一個 16 次的外循環(huán)，如此循環(huán) 16 次后，整屏的數(shù)據(jù)都處理完了。此時， CPU又對另一個顯存作數(shù)據(jù)處理了，處理完后再交換顯示。這樣便可以實現(xiàn)動態(tài)左移的效果了 [11]。 程序設(shè)計及流程圖 顯示驅(qū)動程序及設(shè)計 顯示驅(qū)動程序查詢當前點亮的列號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一列的數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給寄存器。為消除在切換列顯示數(shù)據(jù)時產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)輸入鎖存器并鎖存，然后再輸入新的列號，重新打開顯示 [12]。 系統(tǒng)主流程及設(shè)計 系統(tǒng)主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、端口。然后取對應(yīng)編 號的漢字調(diào)入內(nèi)存，進行行與列的掃描，如果列數(shù)〈 16，開始掃描第一行，然后讀取第一行字型，通過行與列的偏壓點亮對應(yīng)行，延遲，然后掃描第二行，直到最后一行，然后對第二列掃描，如此循環(huán)。系統(tǒng)主流程圖 ,如圖 31 所示： 12 圖 31 系統(tǒng)流程圖 開 始 初 始 化 取對應(yīng)編號的漢字調(diào)入內(nèi)存 如果行數(shù)〈 16 取一行字型 點亮對應(yīng)行 延 遲 行 數(shù) +1 列 數(shù) +1 列 數(shù) =1 漢字編號調(diào)整 程序結(jié)束 如果列數(shù)〈 16 N N Y Y 行 數(shù) =1 13 漢字顯示的基本原理 漢字代碼 顯示漢字的代碼是由一組高、低電平組成的數(shù)據(jù) ,在設(shè)計中需要顯示一個“養(yǎng)”字，經(jīng)過代碼轉(zhuǎn)換器，輸入“養(yǎng)”字，生成的 代碼為： {0x10,0x04,0x20,0x12,0xFC,0x3F,0x80,0x00,0xF8,0x1F,0x80,0x20,0xFE,0x7F,0xC0,0x02,0x60,0x04,0x30,0x18,0x2C,0x74,0x23,0x24,0x10,0x04,0x10,0x04,0x08,0x04,0x04,0x04}[13] 其對應(yīng)的高低電平為： (對應(yīng)的字型如圖 32所示 ) 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1