7.3點陣的初步認識
點陣LED顯示屏作為一種現(xiàn)代電子媒體，具有靈活的顯示面積（可任意分割和拼裝）、高亮度、長壽命、數(shù)字化、實時性等特點，應(yīng)用非常廣泛。
通過學習LED小燈和LED數(shù)碼管后，再學習LED點陣就要輕松得多了。一個數(shù)碼管是8個LED組成，同理，一個8*8的點陣就是由64個LED小燈組成。圖7-1就是一個點陣LED最小單元，即一個8*8的點陣LED，圖7-2是它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。

圖7-1 8*8LED點陣外觀

圖7-2 8*8點陣結(jié)構(gòu)原理圖

從圖7-2上可以看出，其實點陣LED點亮原理還是很簡單的。在圖中大方框外側(cè)的就是點陣LED的引腳號，左側(cè)的8個引腳是接的內(nèi)部LED的陽極，上側(cè)的8個引腳接的是內(nèi)部LED的陰極。那么如果把9腳置成高電平、13腳置成低電平的話，左上角的那個LED小燈就會亮了。下面就用程序來實現(xiàn)一下，特別注意，控制點陣左側(cè)引腳的74HC138是原理圖上的U4，8個引腳自上而下依次由U4的Y0～Y7輸出來控制。
#include

sbit LED = P0^0;
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;

void main()
{
ENLED = 0; //U3、U4兩片74HC138總使能
ADDR3 = 0; //使能U4使之正常輸出
ADDR2 = 0; //經(jīng)U4的Y0輸出開啟三極管Q10
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 0;
LED = 0; //向P0.0寫入0來點亮左上角的一個點
while(1); //程序停止在這里
}
同樣的方法，通過對P0的整體賦值可以一次點亮點陣的一行，這次用程序來點亮點陣的第二行，對應(yīng)的就需要編號U4的74HC138在其Y1引腳輸出低電平了。
#include

sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;

void main()
{
ENLED = 0; //U3、U4兩片74HC138總使能
ADDR3 = 0; //使能U4使之正常輸出
ADDR2 = 0; //經(jīng)U4的Y1輸出開啟三極管Q11
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 1;
P0 = 0x00; //向P0寫入0來點亮一行
while(1); //程序停止在這里
}
從這里可以逐步發(fā)現(xiàn)點陣的控制原理了。前面講了一個數(shù)碼管就是8個LED小燈，一個點陣是64個LED小燈。同樣的道理，還可以把一個點陣理解成是8個數(shù)碼管。經(jīng)過前面的學習已經(jīng)掌握了6個數(shù)碼管同時顯示的方法，那8個數(shù)碼管也應(yīng)該輕輕松松了。下面就利用定時器中斷和數(shù)碼管動態(tài)顯示的原理來把這個點陣全部點亮。
#include

sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;

void main()
{
EA = 1; //使能總中斷
ENLED = 0; //使能U4，選擇LED點陣
ADDR3 = 0; //因為需要動態(tài)改變ADDR0-2的值，所以不需要再初始化了
TMOD = 0x01; //設(shè)置T0為模式1
TH0 = 0xFC; //為T0賦初值0xFC67，定時1ms
TL0 = 0x67;
ET0 = 1; //使能T0中斷
TR0 = 1; //啟動T0
while (1); //程序停在這里，等待定時器中斷
}
/* 定時器0中斷服務(wù)函數(shù) */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned char i = 0; //動態(tài)掃描的索引

TH0 = 0xFC; //重新加載初值
TL0 = 0x67;
//以下代碼完成LED點陣動態(tài)掃描刷新
P0 = 0xFF; //顯示消隱
switch (i)
{
case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=0x00; break;
case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=0x00; break;
case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=0x00; break;
case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=0x00; break;
case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=0x00; break;
case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=0x00; break;
case 6: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=0x00; break;
case 7: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=1; i=0; P0=0x00; break;
default: break;
}
}
7.4點陣的圖形顯示
LED小燈可以實現(xiàn)流水燈，數(shù)碼管可以顯示多位數(shù)字，點陣LED可以顯示一些花樣。要顯示花樣，往往要先做出一些小圖形，這些小圖形的數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換到程序當中，這時就需要取模軟件。給大家介紹一款簡單的取模軟件，這種取模軟件在網(wǎng)上都可以下載到，其操作界面如圖7-3所示。

圖7-3 ?字模提取軟件界面

單擊“新建圖像”菜單，根據(jù)開發(fā)板上的點陣，把寬度和高度分別改成8，然后點擊“確定”，如圖7-4所示。

圖7-4 ?新建圖形

單擊左側(cè)的“模擬動畫”菜單，再點擊“放大格點”選項，一直放大到最大，那就可以在8*8的點陣圖形中用鼠標填充黑點畫圖形了，如圖7-5所示。

圖7-5 ?字模提取軟件畫圖

經(jīng)過一番精心設(shè)計，畫出來一個心形圖形，并且填充滿，最終出現(xiàn)想要的效果圖，如圖7-6所示。

圖7-6 ?心型圖形

由于取模軟件是把黑色取為1，白色取為0，但點陣是1對應(yīng)LED熄滅，0對應(yīng)LED點亮，而這里需要的是一顆點亮的“心”，所以要選“修改圖像”菜單里的“黑白反顯圖像”這個選項，再點擊“基本操作”菜單里邊的“保存圖像”可以把設(shè)計好的圖片進行保存，如圖7-7所示。

圖7-7 ?保存圖形

保存文件只是為了再次使用或修改使方便，當然也可以不保存。操作完了這一步后，點擊“參數(shù)設(shè)置”菜單里的“其他選項”，如圖7-8所示。

圖7-8 ?選項設(shè)置

這里的選項，要結(jié)合圖7-2來進行設(shè)置，可以看到P0口控制的是一行，所以選擇“橫向取?！保绻刂频氖且涣?，就要選“縱向取模”。選中“字節(jié)倒序”這個選項，是因為圖7-2中左邊是低位DB0，右邊是高位DB7，所以是字節(jié)倒序，其它兩個選項自己了解，點確定后，選擇“取模方式”這個菜單，點一下“C51格式”后，在“點陣生成區(qū)”自動產(chǎn)生了8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，這8個字節(jié)的數(shù)據(jù)就是取出來的“?！?，如圖7-9所示。

圖7-9 ?取模結(jié)果

大家注意，雖然用了軟件來取模，但是也得知道其原理是什么，在這個圖片里，黑色的一個格子表示一位二進制的1，白色的一個格子表示一位二進制的0。第一個字節(jié)是0xFF，其實就是這個8*8圖形的第一行，全黑就是0xFF；第二個字節(jié)是0x99，低位在左邊，高位在右邊，黑色的表示1，白色的表示0，就組成了0x99這個數(shù)值。
那么下面就用程序把這些數(shù)據(jù)依次送到點陣上去，看看運行效果如何。
#include

sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;

unsigned char code image[] = { //圖片的字模表
0xFF, 0x99, 0x00, 0x00, 0x00, 0x81, 0xC3, 0xE7
};

void main()
{
EA = 1; //使能總中斷
ENLED = 0; //使能U4，選擇LED點陣
ADDR3 = 0;
TMOD = 0x01; //設(shè)置T0為模式1
TH0 = 0xFC; //為T0賦初值0xFC67，定時1ms
TL0 = 0x67;
ET0 = 1; //使能T0中斷
TR0 = 1; //啟動T0
while (1);
}
/* 定時器0中斷服務(wù)函數(shù) */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned char i = 0; //動態(tài)掃描的索引

TH0 = 0xFC; //重新加載初值
TL0 = 0x67;
//以下代碼完成LED點陣動態(tài)掃描刷新
P0 = 0xFF; //顯示消隱
switch (i)
{
case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[0]; break;
case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[1]; break;
case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[2]; break;
case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=image[3]; break;
case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[4]; break;
case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[5]; break;
case 6: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[6]; break;
case 7: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=1; i=0; P0=image[7]; break;
default: break;
}
}
對于8*8的點陣，可以顯示一些簡單的圖形，字符等。但大部分漢字通常要用到16*16個點，8*8的點陣只能顯示一些簡單筆畫的漢字。使用大屏顯示漢字的方法和小屏的方法是類似的，所需要做的只是按照相同的原理來擴展行數(shù)和列數(shù)而已。


審核編輯 黃宇