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第一章 概述
LED點陣顯示屏是通過PC機將要顯示的漢字字模提取出來，并發(fā)送給單片機，然后顯示在點陣屏上，主要適用于室內(nèi)外漢字顯示。
第二章 硬件設(shè)計
2.1 主要器件介紹
LED 點陣顯示屏是由20 個8*8 的LED 點陣塊組成，形成16*80 矩形點陣，以Atmel 公司的AT89S52單片機為控制核心。顯示屏的其他主要硬件有：①帶鎖存輸出的8位移位寄存器74HC595，作為LED的列線驅(qū)動輸入;②三八譯碼器74LS138，作為LED行線的譯碼選擇;③三極管C9012，連接兩個三八譯碼器的十六個輸出端，作為開關(guān)使用，驅(qū)動LED的行線。
2.2 主要器件詳細連接說明
Atmel的AT89S52芯片相關(guān)器件連接的接腳如下：P00-P03連接3-8譯碼器的輸入口A，B，C，~G2A
P20-P23連接74HC595的輸入口RCK， SI，SCK，SCLR
三八譯碼器74LS138的16 個輸出端連接16 個C9012的三極管的基極B，發(fā)射極E 連接16 個行線控制端，集電極C連接到GND。
點陣的80 列數(shù)據(jù)線驅(qū)動由10 片74HC595 級聯(lián)組成，前一片74HC595 的Q’H 引腳連接
下一片的SI引腳，各片的RCK、SCK、SCLR 分別并聯(lián)。
2.3 LED點陣塊
8*8的LED點陣為單色行共陽模塊，單點的工作電壓為正向（Vf）=1.8 v ，正向電流（IF）= 8-10 mA 。靜態(tài)點亮器件時（64 點全亮）總電流為640mA，總電壓為1.8 v，總功率為1.15W。動態(tài)時取決于掃描頻率（1/8或1/16秒），單點瞬間電流可達80-160 mA。16*16點陣靜態(tài)時16*16*10mA，動態(tài)時單點電流80-160mA。
接線方式：
當某一行線打高時，某一列線為低時，其行列交叉的點就被點亮;
某一列線為高時，其行列交叉的點為暗;
當某一行線打低時，無論列線如何，對應(yīng)這一行的點全部暗。
列線：13—20控制點陣的列接低電平
行線：1-4 21-24控制點陣的行接高電平
2.4 AT89S52
（1）P0.0【39 腳】，P0.1【38 腳】，P0.2【37 腳】，P0.3【36 腳】接兩片3-8譯碼器的A，B，C和第一片的~G2A 與第二片的G1，用來選擇LED的行線
（2） P2.0【21 腳】：接74HC595的RCK腳。
P2.1【22 腳】：接74HC595的SCK腳。
P2.2【23 腳】：接74HC595的SI腳。
P2.3【24 腳】：接74HC595的SCLR腳。
（3） 其他
VCC 【40 腳】：接電源
EA/VPP【31 腳】：接電源
RST 【9腳】：復(fù)位腳。過10K電阻接GND，過10uF的電容C3接VCC;復(fù)位按鈕接到電容C2兩端。
2.5 移位寄存器74HC595
74HC595是帶鎖存輸出的8位移位寄存器，其管腳見下圖，其中SI是串行數(shù)據(jù)的輸入端;
VCC、GND分別為電源和地;RCK是存儲寄存器的輸入時鐘，SCK是移位寄存器的輸入時鐘，SCLR是移位寄存器的輸入清除，Q’H是串入數(shù)據(jù)的輸出，G是對輸入數(shù)據(jù)的輸出使能控制，QA~QH串入數(shù)據(jù)的并行輸出。從SI口輸入的數(shù)據(jù)在移
位寄存器的SCK腳上升沿的作用下輸入到74HC595中，在RCK腳的上升沿作用下將輸入的數(shù)據(jù)鎖存在74HC595中，當G為低電平時時，數(shù)據(jù)并行輸出。SCLR為移位寄存器的輸入清除端。
74HC595與AT89S52的連接：SI【14腳】，SCK【11腳】，RCK【12腳】， SCLR【10腳】分別接到AT89S52的P2.2【23腳】，P2.1【22腳】，P2.0【21腳】，P2.3【24腳】上。
其他腳連接：OE【13腳】接地，使其始終輸出;
Q’H【9腳】是連接下一片74HC595的SI腳;QA，QB到QH分別連接到LED點陣的1至8列的列線腳上。
2.6 三八譯碼器74LS138
圖所示的是將兩片74LS138譯碼器擴展為4線-16線譯碼器的連接圖。其接線特點為：將四個輸入信號~G2A，C，B，A中的低三位C，B，A同時接至兩個芯片的地址輸入端。輸入信號的最高位~G2A接至兩個芯片的使能端，使兩個芯片不能同時工作。~G2A，C，B，A作為地址輸入變量構(gòu)成二進制代碼，Y0~Y7、Y0~Y7作為輸入信號，每個輸出表示一個二進制代碼的含義，即能實現(xiàn)4線-16線譯碼器的功能。
第三章 軟件設(shè)計
3.1 單片機的程序設(shè)計
單片機在LED點陣顯示系統(tǒng)中主要負責數(shù)據(jù)的接收、存儲和掃描顯示LED點陣屏三大主要功能。
/***************************************************************************************************
* Name： khldragon
* Date： 09/12/2009
* Description： This program controls 16*80LED and implements dynamic scan.
****************************************************************************************************/
#include
#include
#define CONIO P0 //行選信號
#define NUMOFWORDS （6） //顯示的字數(shù)
#define SPEED （30） //掃描周期 SPEED越大，掃描越慢;
#define MAXWORDS （5） //屏幕最大固定顯示字數(shù)
#define BLANK （4） //填充空數(shù)
#define MAXROW （16） //最大行數(shù)
static sbit OE = P0^4; //控制74LS138，低電平有效
static sbit RCK = P2^0; // 上升沿時數(shù)據(jù)輸出
static sbit SCK = P2^1; //上升沿時數(shù)據(jù)移位
static sbit SI = P2^2; //74hc595串行輸入
static sbit SCLK = P2^3; //低電平移位寄存器清零，通常接VCC
static void send_in（unsigned char Data）; //串行數(shù)據(jù)輸入
static void send_out（void）; //并行數(shù)據(jù)輸出
static unsigned int row = 0; //行選信號
static int j = 0;
static int k = 0;
static int m = 0;
static int s = 0; //與SPEED匹配
static int count = 0; //當為5時達到最大字數(shù)MAX
const static unsigned char code zimo［］［32］={
{0x20，0x08，0x13，0xFC，0x12，0x08，0x02，0x08，0xFE，0x08，0x0A，0x08，0x12，0x08，0x3B，0xF8，
0x56，0xA8，0x90，0xA0，0x10，0xA0，0x11，0x20，0x11，0x22，0x12，0x22，0x14，0x1E，0x18，0x00}，//祝
{0x00，0x80，0x20，0x80，0x20，0x80，0x20，0x80，0x20，0x88，0x24，0x98，0x3E，0xA0，0x20，0xC0，
0x20，0x80，0x20，0x80，0x20，0x80，0x20，0x82，0x26，0x82，0x38，0x82，0x60，0x7E，0x00，0x00}，//比
{0x01，0x00，0x7F，0xFE，0x44，0x42，0x9F，0xF4，0x04，0x40，0x1F，0xF0，0x04，0x40，0x7F，0xFC，
0x08，0x20，0x1F，0xF0，0x28，0x2E，0xC9，0x24，0x09，0x20，0x01，0x00，0x06，0xC0，0x18，0x30}，//賽
{0x00，0x80，0x00，0xA0，0x00，0x90，0x3F，0xFC，0x20，0x80，0x20，0x80，0x20，0x84，0x3E，0x44，
0x22，0x48，0x22，0x48，0x22，0x30，0x2A，0x20，0x24，0x62，0x40，0x92，0x81，0x0A，0x00，0x06}，//成
{0x00，0x80，0x00，0x80，0x08，0x80，0xFC，0x80，0x10，0x84，0x17，0xFE，0x10，0x84，0x10，0x84，
0x10，0x84，0x10，0x84，0x1D，0x04，0xF1，0x04，0x41，0x04，0x02，0x44，0x04，0x28，0x08，0x10}，//功
{0x00，0x00，0x01，0x80，0x03，0xC0，0x03，0xC0，0x03，0xC0，0x03，0xC0，0x03，0xC0，0x01，0x80，
0x01，0x80，0x01，0x80，0x00，0x00，0x01，0x80，0x03，0xC0，0x01，0x80，0x00，0x00，0x00，0x00}，//！
};
void main（）
{
//初始化引腳
CONIO = 0X00;
P2 = 0X08;
/**********************************動態(tài)掃描左移顯示不限字數(shù)***************************************/
while（1）
{
for（k = 0; k 《 NUMOFWORDS; k++）
{//掃描NUMOFWRODS遍
for（s = 0; s 《 SPEED; s++）
{
for（row = 0; row 《 MAXROW; row++）
{
count = 0;
//將要顯示的字，送入74HC595的SI端，即單片機的P2^2引腳
for（j = k; j 》= 0; j--）
{
count++;
if（count 》 MAXWORDS）
break;
send_in（zimo［j］［2*row+1］）;
send_in（zimo［j］［2*row］）;
}
//填充空白
for（m = BLANK-k; m 》 0; m--）
{
send_in（0）;
send_in（0）;
}
send_out（）;
CONIO=row;
}
}
}
//下面程序邏輯同上，只是換下位置
for（k = 1; k 《= MAXWORDS; k++）
{
for（s = 0; s 《 SPEED; s++）
{
for（row = 0; row 《 MAXROW; row++）
{
for（m = k; m 》 0; m--）
{
send_in（0）;
send_in（0）;
}
for（j = 1; j 《= MAXWORDS - k; j++）
{
send_in（zimo［NUMOFWORDS-j］［2*row+1］）;
send_in（zimo［NUMOFWORDS-j］［2*row］）;
}
send_out（）;
CONIO=row;
}
}
}
}
}
/*****************************************************************
** 函數(shù)名：void send_in（unsigned char data）
** 輸 入：unsigned char data
** 輸 出： void
** 功能描述： send data to 74hc595
** 全局變量： SCK SI
** 調(diào)用模塊：main（）
** 作 者：khldragon
** 日 期：09/12/2009
** 版本version1.0
****************************************************************/
void send_in（unsigned char data）
{
unsigned char i;
for（i = 0; i 《 8; i++）
{ //循環(huán)8次，剛好移完8位
SCK = 0; //先將移位寄存器控制引腳置為低
SI = Data & 0x01; //取數(shù)據(jù)的最低位，form： little endian
Data 》》= 1; //將數(shù)據(jù)的次高位移到最高位
SCK = 1; //再置為高，產(chǎn)生移位時鐘上升沿，上升沿時數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位
_nop_（）;
}
}
/*****************************************************************
** 函數(shù)名：void send_out（void）
** 輸 入：void
** 輸 出： void
** 功能描述： send data to led
** 全局變量： RCK
** 調(diào)用模塊：main（）
** 作 者：khldragon
** 日 期：09/12/2009
** 版本version1.0
****************************************************************/
void send_out（void）
{
RCK = 0; //先將存儲寄存器引腳置為低
_nop_（）;
_nop_（）;
RCK = 1; //再置為高，產(chǎn)生移位時鐘上升沿，上升沿時移位寄存器的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)存儲寄存器，更新顯示數(shù)據(jù)。
_nop_（）;
_nop_（）;
RCK = 0; //先將存儲寄存器引腳置為低
}
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