【正文】 8 8 單色 LED模塊內(nèi)部電路 LED 點陣顯示器單塊使用時，既可代替數(shù)碼管顯示數(shù)字，也可顯示各種中西文字及符號。如 5x7 點陣顯示器用于顯示西文字母． 5 8點陣顯示器用于顯示中西文， 8x8點陣可以用于顯示簡單的中文文字，也可用于簡單圖形顯示。用多塊點陣顯示器組合則可構(gòu)成大屏幕顯示器，但這類實用裝置常通過 PC機或單片機控制驅(qū)動。 LED 動態(tài)顯示原理 LED 點陣顯示系統(tǒng)中各模塊的顯示方式： 有靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示原理簡單、控制方便，但硬件接線復雜，在實際應用中一 般采用動態(tài)顯示方式，動態(tài)顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅(qū)動，從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通， 12 同時又向各列送出表示圖形或文字信息的列數(shù)據(jù)信號，反復循環(huán)以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。 以 8 8 點陣模塊為例，說明一下其使用方法及控制過程。圖 35 中，紅色水平線 Y0、Y1?? Y7 叫做行線，接內(nèi)部發(fā)光二極管的陽極，每一行 8個 LED 的陽極都接在本行的行線上。相鄰兩行線間絕緣。同樣，藍色豎直線 X0、 X1?? X7叫做列線，接內(nèi)部每列 8 個 LED的陰極，相鄰兩列線間絕緣。 在這種形式的 LED 點陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“ 1”表示），在某列線上施加低電平（用“ 0”表示）。則行線和列線的交叉點處的 LED就會有電流流過而發(fā)光。比如， Y7為 1， X0 為 0,則右下角的 LED 點亮。再如 Y0為 1， X0到 X7 均為 0，則最上面一行 8個 LED 全點亮。 現(xiàn)描述一下用動態(tài)掃描顯示的方式，顯示字符“ B”的過程。其過程如圖 36所示。 圖 3－ 6 用動態(tài)掃描顯示字符“ B”的過程 LED 控制方式 以傳統(tǒng) 80C51 單片機為控制器的 LED 顯示屏。因受到單 片機運算速度及通信速率的限制， LED 動態(tài)顯示的刷新率不可能做得太高。對顯示效果和移動算法的處理也比較吃力，在實際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。除此之外，傳統(tǒng) 80C51 單片機的內(nèi)部資源貧乏，僅 128 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器，幾 K 字節(jié)的程序存儲器，無 SPI。這就需要對單片機擴展外設(shè)，因此， 8051 控制的條屏比較適用于顯示內(nèi)容簡單，不需要經(jīng)常更改顯示內(nèi)容的場合。 13 第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 系統(tǒng)程序的設(shè)計 顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設(shè)計的要求顯示。根據(jù)軟件分層次設(shè)計的 原理，可以把顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩層；第一層是底層的顯示驅(qū)動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應用程序。顯示驅(qū)動程序負責向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負責產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完成 LED 顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動器程序由定時器 T0 中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來實現(xiàn)。 顯示驅(qū)動程序 顯示驅(qū)動程序在進入中斷后首先要對定時器 T0 重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定， 1/16 掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計算公式如下： 其中： f 位晶振頻率； t為定時 器， T0 初值（工作在 16 位定時器模式）。 顯示驅(qū)動程序查詢當前燃亮的行號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動程序先要關(guān)閉顯示屏，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號，重新打開顯示。 系統(tǒng)主程序 本文設(shè)計的系統(tǒng)軟件能使系統(tǒng)在目測條件下 LED 顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應穩(wěn)定、清晰無串擾。文字為靜止顯示方式。單元顯示屏可以接收來自控制器（主控制電路板）或上一級顯示單元模塊傳輸下 來的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級顯示模塊單元中，因此顯示板可擴展至更多的顯示單元，用于顯示更多的顯示內(nèi)容。 程序流程圖 系統(tǒng)主程序開始后，首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時器、中斷和端口。 然后以靜止方式顯示漢字。顯示效果可以根據(jù)需要進行設(shè)置，系統(tǒng)會根據(jù)程序的變化顯示不同的效果。 14 圖４－１系統(tǒng)主程序流程圖 圖 42 中斷子程序流程圖 字模生成 文字的字模是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有著根本的變化，它是用數(shù)字的各位信息來記載英文或漢字的形狀。電腦硬件中，根本沒有漢字這個概念，也沒有英文的概念，其認識的概念只有內(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，即漢字的內(nèi)碼。而剩下的低 128 位則留給英文字符使用，即英文的內(nèi)碼 )。如果你用啟動盤啟動系統(tǒng)后用 DIR 命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那確確實實是漢字， 15 如果你啟動 UCDOS 或其他的漢字系統(tǒng) 后，就會看到那是一個個熟悉的漢字。在硬件系統(tǒng)內(nèi)，英文的字模信息一般固化在 ROM 里，即使在沒有進入系統(tǒng)的 CMOS 里，也可以讓你看到英文字符。而在 DOS 下，中文的字模信息一般記錄在漢字庫文件里 (將制作好的字模放到一個個標準的庫中，這就是點陣字庫文件 )。 LED 顯示屏領(lǐng)域字模實現(xiàn)技術(shù) 在通過軟件實現(xiàn)的技術(shù)中，目前有許多字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，點“檢取”，十六進制數(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)復制到我們的程序中即可。在通過硬件實現(xiàn)字模提取的技術(shù)中，有在單片機系統(tǒng)中增 加硬漢字庫的方法，主控器發(fā)送的漢字是其機內(nèi)碼，用兩個字節(jié)來表示一個漢字。根據(jù)機內(nèi)碼，顯示單元控制模塊從漢字庫中查取顯示字模，實現(xiàn)漢字顯示。由于帶有漢字庫，進行動態(tài)文字顯示時，通用智能顯示單元僅接受漢字的機內(nèi)碼即可，這樣數(shù)據(jù)通訊量大大減少。因此，“動態(tài)文字顯示速度快”。在 LED 顯示屏控制系統(tǒng)具體應用的 Windows 操作系統(tǒng)下如何提取字模信息是設(shè)計的核心。軟件控制系統(tǒng)在實際編輯過程中，要求各種字體、字號的文字都能被編輯、保存。所以系統(tǒng)在設(shè)計時，把文本區(qū)理解為由眾多的象素點構(gòu)成，而把不同字體、字號的文字理解為一幅 圖像。因為所開啟的文本區(qū)大小與 LED 顯示屏的大小對應，所以采用16 16點陣為單位，把文本區(qū)內(nèi)的每個像素點都看成一個二維數(shù)組，由于系統(tǒng)中各種顏色都有對應的值，賦予每個不同顏色的像素點不同的對應值，再把每個點賦予一個值，這樣保存下來的信息就是二進制數(shù)據(jù)。通過這樣的設(shè)計，我們不僅可以把任何字型，任何大小的文字保存下來，還可以顯示以 256 個像素點陣為單位的任何圖形。在軟件控制系統(tǒng)中實現(xiàn)字模的提取，也就避免了在單片機中加載硬漢字庫模塊，從而簡化了硬件模塊的設(shè)計。 16 字庫生成 圖 43 字庫生成截屏圖 高字代碼為： DB 40H,00H,80H,00H,0FFH,7FH,00H,00H。DB 0F0H,07H,10H,04H,10H,04H,0F0H,07H。 DB 00H,00H,0FEH,3FH,02H,20H,0F2H,27H。DB 12H,24H,12H,24H,0F2H,27H,02H,30H。 Keil 軟件調(diào)試 1．打開單片機軟件開發(fā)系統(tǒng) keil 單擊 keil 菜單中的“工程”選擇子菜單下的“新 建新工程”選項，彈出建立新建工程對話框，鍵入新建文件名稱，單擊“保存”。 2. 在彈出的對話框中單擊“是”，再選擇“ AT89C51” 點確定 ,返回主界面。這時工程管理窗口的文件頁（ Files）會出現(xiàn) “Target1” ，將其前面 +號展開，接著選擇 Source Group1，右擊鼠標彈出快捷菜單，選擇 “Add File to Group ‘Source Group1’” ，出現(xiàn)一個對話框，要求尋找并加入源文件。加入文件后點 close 返回主界面，展開 “Source Group1” 前面 +號，就會看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。 3. 新建文本，輸入程序，保存為“ .asm”格式，將其添加到新建的工程中，最后 打開工程屬性設(shè)置對話框 ,在 Output 選項卡中選中 “Creat Hex Fi” 生成“文件名 .hex”。 4. 使用 keil 軟件對程序進行調(diào)試， Keil 能以單步執(zhí)行、過程單步執(zhí)行、全速執(zhí)行等多種運行方式進行程序調(diào)試。 如果發(fā)現(xiàn)程序有錯，可采用在線匯編功能對程序進行在線修改，不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進行編譯 /匯編和連接、然后再次進入調(diào)試狀態(tài)的步驟。 調(diào)試窗口如圖 44所示。 17 圖 44 Keil 調(diào)試窗口 Protues 仿真 使用 proteu