10天学会嵌入式技术之51单片机-day-6

第十五章 点阵LED

15.1 点阵 LED 概述

15.1.1 实物图

15.1.1 原理图

15.2 点阵 LED 静态显示

15.2.1 需求描述

使用点阵 LED 显示一排由左上到右下的斜线，具体效果如下图所示。

15.2.2 硬件设计

15.2.2.1 硬件原理图

根据内部原理可知，点阵 LED 的显示需要逐行或者逐列扫描，此处选择逐行扫描。由

于每次扫描只需点亮一行，所以很容易想到，行的扫描可以通过 74HC238（类似于

74HC138，与 138 输出相反）芯片完成，以达到节省 MCU 引脚的目的。

每行要显示的内容由点阵 LED 阴极的 8 个引脚控制，将 8 个引脚接入 MCU 的 8 个

GPIO 引脚即可。具体的硬件原理图如下。

15.2.2.2 74HC595 使用说明

上述原理图显示，点阵 LED 的行扫描并未使用 74HC238 芯片，而是使用了 74HC595。

该芯片的用法如下。

74HC595 芯片的相关资料如下。

15.2.3 软件设计

15.2.3.1 实现思路

15.2.3.2 具体代码

1）Int_MatrixLED.h

在 Int 中新建 Int_MatrixLED.h，写入以下内容**：**

#ifndef __INT_MATRIXLED_H__
#define __INT_MATRIXLED_H__
#include <STC89C5xRC.H>
#include "Util.h"
/**
* @brief 点阵 LED 初始化函数
*
*/
void Int_MatrixLED_Init();
/**
* @brief 设置点阵现实图像的函数
*
* @param pic 要显示的图像，数组长度必须为 8
*/
void Int_MatrixLED_SetPic(u8 *pic);
/**
* @brief 需要不断调用下面的函数刷新点阵 LED
*
*/
void Int_MatrixLED_Refresh();
#endif // __LED_MATRIX_H__

2）Int_MatrixLED.c

在 Int 中新建 Int_MatrixLED.c，写入以下内容：

#include "Int_MatrixLED.h"
#define SER P10
#define SCK P12
#define RCK P11
#define MATRIX_LED_EN P35
// 设置缓存，每个字节代表点阵的一行，单行中每个 bit，1 为亮，0 为灭
static u8 s_led_buff[8];
void Int_MatrixLED_Init()
{
    u8 i;
// 打开点阵 LED
    MATRIX_LED_EN = 0;
// 初始化后，全部点阵关闭
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        s_led_buff[i] = 0;
    }
}

void Int_MatrixLED_SetPic(u8 *pic)
{
    u8 i;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        s_led_buff[i] = pic[i];
    }
}

void Int_MatrixLED_Refresh()
{
    u8 i;
    SER = 1;
    SCK = 0;
    SCK = 1;
    SER = 0;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
// 展示下一行之前，关闭
        P0 = 0xFF;
        RCK = 0;
        RCK = 1;
// 当前行展示想展示的数据
        P0 = ~s_led_buff[i];
        SCK = 0;
        SCK = 1;
        Delay1ms(1);
        }
}

3）Main.c

在主文件夹新建 Main.c，写入以下内容

#include <STC89C5xRC.H>
#include "Int_MatrixLED.h"
void main()
{
    u8 pic[8] = {0x1,
    0x2,
    0x4,
    0x8,
    0x10,
    0x20,
    0x40,
    0x80};
Int_MatrixLED_Init();
Int_MatrixLED_SetPic(pic);
    while (1) {
        Int_MatrixLED_Refresh();
    }
}

15.3 点阵 LED 滚动显示

15.3.1 需求描述

LED 点阵屏滚动显示"尚硅谷"三个字。

15.3.2 软件设计

15.3.2.1 实现思路

15.3.2.2 完整代码

1）Int_MatrixLED.h

#ifndef __INT_LEDMATRIX_H__
#define __INT_LEDMATRIX_H__
#include "Com_Util.h"
void Int_LEDMatrix_Init();

void Int_LEDMatrix_SetPic(u8 pic[]);

void Int_LEDMatrix_Refresh();

void Int_LEDMatrix_Shift(u8 pic);

#endif /* __INT_LEDMATRIX_H__ */

2）Int_MatrixLED.c

#include "Int_LEDMatrix.h"
#include "Dri_Timer0.h"
#include <STC89C5xRC.H>
#define LED_MATRIX_EN P35
#define LED_EN        P34

#define SER           P10
#define SCK           P12
#define RCK           P11

static u8 s_buffer[8];
void Int_LEDMatrix_RefreshByTimer0();
void Int_LEDMatrix_Init()
{
    LED_MATRIX_EN = 0;
    LED_EN        = 0;

    Dri_Timer0_RegisterCallback(Int_LEDMatrix_RefreshByTimer0);
}

void Int_LEDMatrix_SetPic(u8 pic[])
{
    u8 i;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        s_buffer[i] = pic[i];
    }
}

void Int_LEDMatrix_Refresh()
{
    u8 i;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        P0 = 0xFF;
        // 1.设置显示哪行
        if (i == 0) {
            SER = 1;
        } else {
            SER = 0;
        }

        SCK = 0;
        SCK = 1;

        RCK = 0;
        RCK = 1;
        // 2.设置当前行的显示内容
        P0 = ~s_buffer[i];
        Com_Util_Delay1ms(1);
    }
}

void Int_LEDMatrix_Shift(u8 pic)
{
    u8 i=7;
    for ( i = 0; i >=1 ; i--)
    {
       s_buffer[i]=s_buffer[i-1];
       s_buffer[0]= pic ;
    }
    


}

void Int_LEDMatrix_RefreshByTimer0()
{
    static u8 i = 0;
    P0          = 0xFF;
    // 1.设置显示哪行
    if (i == 0) {
        SER = 1;
    } else {
        SER = 0;
    }

    SCK = 0;
    SCK = 1;

    RCK = 0;
    RCK = 1;

    // 2.设置当前行的显示内容
    P0 = ~s_buffer[i];

    i++;
    if (i == 8) {
        i = 0;
    }
}

3）Main.c

#include"Dri_Timer0.h"
#include"Int_LEDMatrix.h"
void main()
{
    u8 i;
    u8 picture[26] = {0xF8, 0x0A, 0xEC, 0xAF, 0xEC, 0x8A, 0xF8, 0x00,
        0x10, 0xF9, 0x97, 0xF1, 0x88, 0xAA, 0xFF, 0xAA,
        0x88, 0x00, 0x14, 0x0A, 0xF5, 0x92, 0x92, 0xF5,
        0x0A, 0x14};

    Dri_Timer0_Init();
    Int_LEDMatrix_Init();
    while(1){
        for ( i = 0; i < 26; i++)
        {
            Int_LEDMatrix_Shift(picture[26]);
            Com_Util_Delay1ms(200);
        }
        
    }
}