16×16点阵LED显示屏整个过程及C语言程序
16×16点阵LED显示屏整个过程及C语言程序
16×16点阵LE D显示屏整个过程及C语言程序7.1功能要求设计一个室内用16×16点阵LE D图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
7.2方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。
这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。
因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。
具体就16×16的点阵来说，我们把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；……第十六行之后又重新燃亮第一行，这样反复轮回。
当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
16×16点阵LED显示屏整个过程及C语言程序
16×16点阵LED显示屏整个过程及C语言程序7.1功能要求设计一个室内用16×16点阵LED图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
7.2方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。
这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。
因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。
具体就16×16的点阵来说，我们把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；……第十六行之后又重新燃亮第一行，这样反复轮回。
当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。
显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。
显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。
《嵌入式技术应用开发项目教程》项目10 16x16的LED点阵显示设计
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
3） 移植任务9工程
移植工程模板
（1）复制“任务9 OLED显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“任务25 8×8的LED点阵显示设计。 （3）USER文件夹下的“M0_ OLED.uvprojx”工程名修改为 “8×8LED0.uvprojx。
2.移植任务25工程
（1）复制“任务25 8×8的LED点阵显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9”。 （3）USER文件夹下的“8×8LED0.uvprojx”工程名修改为“8×8LED.uvprojx”。
【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9
4） 程序设计
字形库代码
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
5） 硬件和软件联调
（1）编写好C语言程序后，我们就可以直接对工程进行编译了，生成相 应的hex文件，即目标代码文件。若编译发生错误，要进行分析检查，直到编 译正确。
1）静态显示方式
同时控制各个LED亮灭的方式称为静态显示方式。8×8LED点阵共有64个LED，这就需要64 个单片机I/O引脚。而实际应用中的显示屏往往要比8×8点阵大得多，如果采用静态显示方式，则 需要更多的单片机I/O引脚，这显然是不现实的，所以在实际中大多采用动态显示方式。
认识LED点阵显示模块
1.LED点阵显示模块结构
16×16LED点阵屏原理图及驱动程序
16×16LED点阵屏原理图及驱动程序这是我玩LED点阵屏的第一块电路板，也是学习单片机入门的第一个实验器材。
它由4片30mm×30mm的8×8红色高亮点阵模块与两片74HC595、两片74HC138、16只8550晶体管、一片74HC244集装在一块宽高65mm×210mm的双面PCB板上，它应该是一组级联安装的LED 屏的一个单元模块，拿到它时，我正在学习《无线电》杂志2007/11期刊上杜洋的一组文章，刚刚做好了ISP下载线，只做了“一个发光二极管的控制实验”，面对这个既好玩又陌生的玩意，真是无从下手，通过上网学习，解析研究，前后弄了两个多月，最后在《无线电》杂志2005/12期的配文程序的帮助下，终于踏进了点阵控制的门槛，两年过去了，我又玩了许多单片机控制器件，但这块屏却一直摆在我的桌案上，每当遇到难题时，看看它那稳定清晰的显示，我都能找到许多灵感；最近、在摆弄一块并行驱动的16×64点阵屏时（前几篇文章介绍了）时，因为用的还是这段程序，就又想起了它，虽然程序已经详解过了，但是，为了留记一段经历、一段回忆，决定还是“貂续狗尾”写在这里，留着自己欣赏吧。
一.原理图：二.汉字左右移动驱动程序/****************************************************************************** ********16×16LED点阵屏原理图及C源汉字左右移动显示驱动程序————wannenggong单片机：AT89S52引脚说明：P0.0/P0.1/P0.2/P0.3控制由两片74HC138组成的行驱动控制4-16译码器的A/B/C/D端P1.0/P1.1控制列驱动控制74HC595的OE/ST端，595的14脚(DS)经244连接RXD，595的12脚（SH）经244连接TXD。
单片机课程设计16×16led点阵显示
16×16LED点阵显示摘要单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。
单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。
在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。
所以研究LED显示有实用的意义。
LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是4个16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示4个汉字，采用16块8 x 8点阵LED显示模块来组成4个16x16点阵显示模式。
显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。
关键词：AT89C51单片机 LED 16*16点阵显示动态显示目录第一章绪论 (1)1.1 设计课题背景知识 (1)1.2 问题提出 (3)1.3 LED显示屏的发展 (4)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.1 功能要求 (6)第三章系统电路的设计 (9)3.1 设计框图及介绍 (9)3.2 51系列单片机简介 (9)3.3 单片机最小应用系统电路设计 (13)3.4 LED点阵介绍 (14)3.5 LED显示方式 (14)3.6 点阵的移动 (17)3.7 点阵的颜色 (21)3.8 LED阵列驱动电路 (21)3.9 单片机延时子程序 (22)第四章系统程序的设计 (24)4.1 显示驱动程序 (24)4.2 系统主程序 (25)第五章调试及性能分析 (32)5.1 开发环境介绍 (32)5.2 理论性能分析 (32)5.3 系统调试 (33)第六章总结 (34)致谢 (35)附录 (36)一. 程序代码 (36)系统主程序 (37)二．主要芯片介绍 (42)三．点阵左移显示的流程图 (46)四．元件清单 (47)五．参考文献 (47)六．仿真电路图 (48)第一章绪论1.1 设计课题背景知识单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
16×16点阵显示汇编程序
ORG 0000HAJMP READYORG 000BHAJMP INT_0;只需更改点阵数据和要显示的总字数READY:MOV P0,#0FFHMOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHMOV P3,#0FFHMOV SP,#70HMOV 36H,#2DMOV 37H,#00H;************************************************ MOV 3AH,#17D ;设置要显示的总字数;************************************************ LCALL DATA_CHUSHISETB EASETB ET0MOV TMOD,#01HMOV TH0,#0A6HMOV TL0,#00HSETB TR0;主程序MAIN:ACALL DISP_READYACALL KEYAJMP MAIN;*********************************************** DA TA_CHUSHI:MOV 35H,#00HMOV 38H,#00HMOV 39H,#01H ;初始化时已显示第一个字MOV 3BH,#0A0H ;暂存r0指向地址MOV DPTR,#DATA1MOV R0,#0A0H ;点阵数据存放地址MOV 30H,#32D ;数据字节数SEND_DATA0:MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV @R0,AINC R0INC DPTRDJNZ 30H,SEND_DA TA0;*********************************************** MOV R0,#0C0H ;点阵数据存放地址MOV 30H,#32D ;数据字节数SEND_DATA1:MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV @R0,AINC R0INC DPTRDJNZ 30H,SEND_DA TA1;*********************************************** MOV DPTR,#DATA1+32MOV R0,#80H ;点阵数据存放地址MOV 30H,#32D ;数据字节数SEND_DATA2:MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV @R0,AINC R0INC DPTRDJNZ 30H,SEND_DA TA2RET;*********************************************** KEY:MOV P3,#0FFHMOV A,P3ANL A,#00000011BCJNE A,#00000011B,KEY_PANDUANRETKEY_PANDUAN:MOV 34H,AACALL KEY_DELAYMOV A,P3ANL A,#00000011BCJNE A,34H,KEY_EXITACALL KEY_CHULIKEY_EXIT: RET;***************************KEY_CHULI:JB ACC.0,KEY_2MOV A,37HADD A,#40HMOV 37H,ALCALL DATA_CHUSHIRETKEY_2: JB ACC.1,KEY_CHULI_EXITINC 36HINC 36HMOV A,36HCJNE A,#14D,CHANGE_36HMOV A,#2DCHANGE_36H:MOV 36H,AMOV 35H,#00HRETKEY_CHULI_EXIT:RET;*************************** KEY_DELAY:DL Y_LP1: MOV R1,#20MOV R6,#50DL Y_LP2:NOPNOPNOPDJNZ R6,DL Y_LP2DJNZ R7,DL Y_LP1END_DL YMS:RET;***************************;显示程序DISP_READY:MOV R0,3BHMOV 30H,#16DMOV 31H,#00HDISP:MOV A,@R0MOV P0,AINC R0MOV A,@R0MOV P2,AMOV P1,31HACALL DISP_DELAYMOV P0,#00HMOV P1,#0FFHMOV P2,#00HINC 31HINC R0DJNZ 30H,DISPDISP_EXIT:RET;显示延时DISP_DELAY:MOV 32H,#2D1:MOV 33H,#150DJNZ 33H,$DJNZ 32H,D1RET;中断处理程序INT_0:PUSH ACCMOV TH0,#0A6HMOV TL0,#00HINC 35HMOV A,35HCJNE A,36H,INT0_EXITMOV 35H,#00HACALL WHICH_WAYINT0_EXIT:POP ACCRETI;********************************************* WHICH_W AY:MOV A,37HCJNE A,#00H,WAY2ACALL YIDONG1RETWAY2: CJNE A,#40H,WAY3ACALL YIDONG2RETWAY3: CJNE A,#80H,WAY4ACALL YIDONG3RETWAY4: ACALL YIDONG4RET;********************************************* YIDONG1: MOV 50H,#0A1HMOV 51H,#0C1HMOV 3CH,#16DINC 38HMOV A,38HCJNE A,#16D,YIDONG1_THEN1MOV 38H,#00HINC 39HMOV A,39HCJNE A,3AH,YIDONG1_THENMOV 39H,#00HMOV DPTR,#DATA1YIDONG1_THEN:MOV 3CH,#32DMOV R1,#0C0HYIDONG1_SEND_DA TA:MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV @R1,AINC R1INC DPTRDJNZ 3CH,YIDONG1_SEND_DA TAMOV 3CH,#16DYIDONG1_THEN1:MOV R1,51HMOV A,@R1RLC AMOV @R1,ADEC R1MOV A,@R1RLC AMOV @R1,AMOV R1,50HMOV A,@R1RLC AMOV @R1,ADEC R1MOV A,@R1RLC AMOV @R1,AINC 50HINC 50HINC 51HINC 51HDJNZ 3CH,YIDONG1_THEN1RET;********************************************* YIDONG2:MOV 50H,#0A0HMOV 51H,#80HMOV 3CH,#16DINC 38HMOV A,38HCJNE A,#16D,YIDONG2_THEN1MOV 38H,#00HINC 39HMOV A,39HCJNE A,3AH,YIDONG2_THENMOV 39H,#00HMOV DPTR,#DA TA1YIDONG2_THEN:MOV 3CH,#32DMOV R1,#80HYIDONG2_SEND_DA TA:MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV @R1,AINC R1INC DPTRDJNZ 3CH,YIDONG2_SEND_DATAMOV 3CH,#16DYIDONG2_THEN1:MOV R1,51HMOV A,@R1RRC AMOV @R1,AINC R1MOV A,@R1RRC AMOV @R1,AMOV R1,50HMOV A,@R1RRC AMOV @R1,AINC R1MOV A,@R1RRC AMOV @R1,AINC 50HINC 50HINC 51HINC 51HDJNZ 3CH,YIDONG2_THEN1RET;********************************************* YIDONG3:INC 3BHINC 3BHMOV 30H,#01HINC 38HMOV A,38HCJNE A,#16D,YIDONG3_EXITMOV 3BH,#0A0HMOV 38H,#00HMOV 3CH,#32DMOV 50H,#0A0HMOV 51H,#0C0HYIDONG3_LOOP:MOV R1,51HMOV A,@R1MOV R1,50HMOV @R1,AINC 50HINC 51HDJNZ 3CH,YIDONG3_LOOPINC 39HMOV A,39HCJNE A,3AH,YIDONG3_THENMOV 39H,#00HMOV DPTR,#DATA1YIDONG3_THEN:MOV R1,#0C0HMOV 3CH,#32DYIDONG3_THEN2:MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV @R1,AINC R1INC DPTRDJNZ 3CH,YIDONG3_THEN2 YIDONG3_EXIT:RET;********************************************* YIDONG4:DEC 3BHDEC 3BHMOV 30H,#01HINC 38HMOV A,38HCJNE A,#16D,YIDONG4_EXITMOV 3BH,#0A0HMOV 38H,#00HMOV 3CH,#32DMOV 50H,#0A0HMOV 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8H,0C8H,18H,0D8H,18H,70H,18H,70H,3BH,0DEH,33H,06H,00H,00HDB00H,00H,01H,90H,01H,98H,01H,88H,7FH,0FEH,7FH,0FEH,03H,0C0H,07H,0C0H,05H,0E0H,0 DH,0B0H,19H,98H,31H,9CH,61H,8EH,01H,80H,01H,80H,00H,00HDB00H,00H,19H,98H,19H,98H,08H,30H,7FH,0FEH,60H,06H,60H,06H,1FH,0F8H,00H,0F0H,00H, 80H,7FH,0FEH,40H,80H,00H,80H,00H,80H,03H,80H,00H,00HDB00H,00H,00H,60H,7CH,20H,6BH,0FEH,6BH,02H,79H,04H,79H,0FCH,68H,00H,6FH,0FEH,64 H,0D0H,7CH,0D0H,78H,0D0H,60H,92H,63H,13H,66H,1EH,00H,00HDB00H,00H,18H,60H,18H,60H,17H,0FEH,30H,00H,33H,0FEH,70H,00H,53H,0FEH,12H,00H,10H,00H,13H,0FCH,13H,04H,13H,04H,13H,0FCH,13H,04H,00H,00HDB02H,00H,03H,00H,1FH,0F8H,10H,08H,1FH,0F8H,10H,08H,1FH,0F8H,10H,08H,1FH,0F8H,00 H,00H,0DH,88H,2CH,0CCH,6CH,16H,64H,30H,07H,0E0H,00H,00HDB00H,00H,00H,00H,3FH,0FCH,21H,84H,01H,80H,01H,80H,01H,80H,01H,80H,01H,80H,01H,80 H,01H,80H,01H,80H,41H,82H,7FH,0FEH,00H,00H,00H,00HDB00H,00H,0CH,00H,7DH,0FCH,19H,84H,19H,84H,7FH,0FCH,7CH,00H,19H,0FCH,3DH,0FEH, 3EH,20H,79H,0FCH,59H,0FCH,18H,20H,19H,0FEH,1BH,0FEH,00H,00HDB00H,00H,00H,7CH,3FH,0F0H,03H,80H,06H,38H,1FH,0E0H,1FH,90H,07H,18H,3DH,0FCH,1F H,0FEH,00H,90H,1CH,98H,30H,8CH,63H,86H,03H,80H,00H,00HDB00H,00H,00H,0C0H,00H,0C0H,7EH,0FEH,06H,0FEH,25H,84H,35H,2CH,1CH,20H,18H,60H,1 CH,70H,16H,70H,36H,0D8H,60H,0CCH,63H,86H,03H,02H,00H,00HDB00H,00H,20H,80H,33H,0BEH,32H,26H,12H,26H,02H,26H,72H,26H,12H,26H,12H,26H,13H,0A 6H,17H,0ACH,12H,20H,10H,20H,3FH,0FEH,41H,0FEH,00H,00HDB00H,00H,08H,0C0H,19H,0FCH,3BH,0FCH,3EH,6CH,58H,60H,19H,68H,1BH,64H,1EH,0E2H,1 8H,0C0H,04H,88H,34H,0CCH,34H,16H,27H,0F0H,27H,0F0H,00H,00HDB00H,00H,00H,00H,04H,00H,0EH,00H,0EH,00H,0EH,00H,0EH,00H,0EH,00H,0EH,00H,04H,00 H,00H,00H,0EH,00H,0EH,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HEND。
16灯彩色旋转LED文字显示程序
16灯彩色旋转LED文字显示程序背景介绍随着科技的发展，LED（Light Emitting Diode）已经成为了现代照明领域中的主流技术之一。
LED显示屏的出现更是推动了LED应用的发展。
而LED旋转屏则是LED显示屏中的一种，其特点是能够旋转，从而实现更加生动、多彩的展示效果。
本文将介绍使用C语言编写的16灯彩色旋转LED文字显示程序。
技术实现硬件设备•环型LED灯带•单片机开发板•驱动模块•电源软件实现1. 环形缓存数组旋转屏最重要的组成部分就是屏幕显示区域，这是由16个灯组成的环形区域。
在编写程序之前，我们需要创建一个用于缓存屏幕数据的数组。
在本程序中，我们创建了一个包含16个元素的环形缓存数组。
#define LED_NUM 16uint8_t led_buf[LED_NUM] = {0}; // 环形缓存数组2. 输入字符串解析用户需要输入要显示的字符串，这个字符串可能是为了展示效果而包含彩色字体和特殊字符。
在编写程序前，需要对用户输入的字符串进行解析。
在本程序中，我们创建了一个函数parse_string()来完成字符串解析的任务。
void parse_string(char* str, uint8_t* buf, uint8_t* len){// 解析字符串并将解析后的结果存储到缓存数组中}3. 显示效果实现我们实现了两种显示效果：左向推入效果和旋转效果。
左向推入效果的实现代码如下：// 左向推入void push_in(uint8_t* buf, uint8_t len){for(int i=0;i<LED_NUM;i++){for(int j=0;j<len;j++){led_buf[i] = buf[j];delay_ms(50);}}}旋转效果的实现代码如下：// 环形旋转void led_rotate(void){uint8_t tmp_buf[LED_NUM] = {0};for(int i=0; i<LED_NUM; i++){delay_ms(20);for(int j=0; j<LED_NUM; j++){tmp_buf[(j+1)%LED_NUM] = led_buf[j];}for(int j=0; j<LED_NUM; j++){led_buf[j] = tmp_buf[j];}}}4. 常用函数在本程序中，我们还实现了一些常用的函数，用于辅助实现程序功能。
实验四 16X16点阵LED实验
实验四 16X16点阵LED实验一．实验目的1.了解点阵显示的原理及控制方法；2.学会使用16X16点阵LED，通过编程显示不同的字符。
二．实验原理及相关电路16X16点阵了的由16X16列共256个发光二极管紧密排在一起构成，程序控制每个像素点（发光二极管）的亮灭，就能用来显示汉字或者图形。
LED的每一行的16列发光二极管都由一个4位的16进制数来控制，从左往右由低位到高位。
将每一个字的显示都用16个16位进制数表示，称为字模。
本实验，分别控制LED灯行的动态扫描，高电平为灭低电平为点亮；用16进制数控制LED灯每一列的亮灭，高电平为亮，低电平为灭。
为了实现显示屏上字的滚动显示，则需要将所显示的字向右移，并取下一个字的最右边一位补充到显示屏的最左边，形成动态滚动的效果。
三．实验内容及程序1.用单片机的端口控制16*16点阵的行与列，在点阵LED显示屏上显示“单”。
#include <p24FJ64GA006.h>void Delayms(unsigned int del){unsigned int j;while(del--)for(j=0;j<1000;j++); } //定义Delaym函数void IOInit() //初始化端口{AD1PCFG= 0xFFFF; //全部设置为数字TRISD=TRISB= 0x0000; //D和B端口全部设为输出TRISE=TRISF= 0x0000; //E和F端口全部设为输出}int main(void){unsigned int state_E,state_F,temp_E,temp_F; IOInit();state_F = 0xFFFE; //初始化F端口状态unsigned int i=0;unsigned int dan[]={0x0410,0x0C60,0x0220,0x1FFC,0x1084,0x1FFC,0x1084,0x1084,0x1FFC,0x1084,0x0080,0x7FFF,0x0080,0x0080,0x0080,0x0080}; //单while(1){PORTD = dan[i];PORTB = dan[i]; //将字模同时赋给B和D端口PORTF = state_F; //将行状态的低8位赋给F端口低8位state_E=temp_E=temp_F=state_F;state_E <<= 8;state_E = (state_F&0xFF00)|((temp_E>>8)&0x00FF); //行状态左移8位PORTE = state_E; //将行状态高8位赋给E端口低8位Delayms( 1 );state_F <<= 1;state_F = (state_F&0xFFFE)|((temp_F>>15)&0x0001);//将行状态左移一位，动态扫描i++;if(i==16)i=0;}}显示结果：注：中间空出一行是因为PORTF的第8位为空，不影响显示效果2.在点阵LED显示屏上滚动显示“单片机实验室欢迎您”。
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16×16点阵LED显示屏整个过程及C语言程序7.1功能要求设计一个室内用16×16点阵LED图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
7.2方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。
这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。
因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。
具体就16×16的点阵来说，我们把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；……第十六行之后又重新燃亮第一行，这样反复轮回。
当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。
显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。
显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。
从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。
显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。
当列数很多时，并行传输的方案是不可取的。
采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。
但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都已传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。
这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备（传输）和列数据显示两个部分。
对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下，留给行显示的时间就太少了，以至影响到LED的亮度。
解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。
为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有锁存功能。
经过上述分析，可以归纳出列驱动器电路应具备的主要功能。
对于列数据准备来说，它应能实现串入并出的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。
这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。
图7.1为显示屏电路实现的结构框图。
图7.1 显示屏电路框图7.3系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。
7.3.1单片机系统及外围电路单片机采用89C51或其兼容系列的芯片，采用24M或更高频率的晶振，以获得较高的刷新频率，使显示更稳定。
单片机的串口与列驱动器相连，用来送显示数据。
P1口低4位列驱动电路由集成电路74HC595构成，它具有一个8位串入并出的移位寄存器和一个8位输出锁存器的结构，而且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的，可以实现在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据，即达到重叠处理的目的。
74HC595的外形及内部结构如图7.3所示。
它的输入侧有8个串行移位寄存器，每个移位寄存器的输出都连接一个输出锁存器。
引脚SI是串行数据的输入端。
引脚SCK是移位寄存器的移位时钟脉冲，在其上升沿发生移位，并将SI的下一个数据打入最低位。
移位后的各位信号出现在各移位寄存器的输出端，也就是输出锁存器的输入端。
RCK是输出锁存器的打入信号，其上升沿将移位寄存器的输出打入到输出锁存器。
引脚G是输出三态门的开放信号，只有当其为低时锁存器的输出才开放，否则为高阻态。
SCLR信号是移位寄存器的清零输入端，当其为低时移位寄存器的输出全部为零。
由于SCK和RCK两个信号是互相独立的，所以能够做到输入串行移位与输出锁存互不干扰。
芯片的输出端为QA～QH，最高位QH可作为多片74HC595级联应用时，向上一级的级联输出。
但因QH受输出锁存器打入控制，所以还从输出锁存器前引出了QH’，作为与移位寄存器完全同步的级联输出。
图7.3 74HC595外形及内部逻辑结构图7.3.3行驱动电路单片机P1口低4位输出的行号经4/16线译码器74LS154译码后生成16条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应的行线。
一条行线上要带动16列的LED进行显示，按每一LED 器件20mA电流计算，16个LED同时发光时，需要320mA电流，选用三极管8550作为驱动管可满足要求。
7.4系统程序的设计显示屏软件的主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。
根据软件分层次设计的原理，我们可把显示屏的软件系统分成两大层：第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。
显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其它控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。
显示驱动程序由定时器T0中断程序实现。
系统应用程序完成系统环境设置（初始化）、显示效果处理等工作，由主程序来实现。
从有利于实现较复杂的算法（显示效果处理）和有利于程序结构化考虑，显示屏程序适宜采用C语言编写。
7.4.1显示驱动程序显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值以保证显示屏刷新率的稳定，1/16扫描的显示屏的刷新率（帧频）的计算公式如下：)65536(1216116100t f T osc -⨯=⨯=溢出率刷新率（帧频） 式7-1 其中f osc 为晶振频率，t 0为定时器T0初值（工作在16位定时器模式）。
然后显示驱动程序查询当前燃亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数据，并通过串口发送给移位寄存器。
为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新的行号，重新打开显示。
图7.4为显示驱动程序（显示屏扫描函数）流程图。
7.4.2系统主程序系统主程序开始以后首先是对系统环境初始化，包括设置串口、定时器、中断和端口。
然后以“卷帘出”效果显示一个图形（☺），停留约3秒，接着向上滚动显示“我爱单片机☺”五个汉字及一个图形，停留约3秒，再向左跑马显示“我爱单片机☺”这五个汉字及一个图形，然后以“卷帘入”效果隐去图形（☺）。
由于单片机没有停机指令，所以我们可以设置系统程序不断地循环执行上述显示效果。
图7.5是系统主程序的流程图。
7.5调试及性能分析LED 显示屏硬件电路只要器件质量可靠，管脚焊接正确，一般无需调试即可正常工作。
软件部分需要调试的主要有显示屏刷新频率及显示效果两部分。
显示屏刷新率由定时器T0的溢出率和单片机的晶振频率决定，表7.1给出了实验调试时采用的频率及其对应的定时器T0初值。
图7.4显示驱动程序流程图图7.5系统主程序流程图表7.1显示屏刷新率（帧频）与T0初值关系表（24M晶振）从理论上来说，24Hz以上的刷新率就能看到连续稳定的显示，刷新率越高，显示越稳定，同时刷新率越高，显示驱动程序占用的CPU时间也越多。
实验证明，在目测条件下刷新率40Hz以下的画面看起来闪烁较严重，刷新率50Hz以上的已基本觉察不出画面闪烁，刷新率达到85Hz以上时再增加画面闪烁将没有明显改善。
显示效果处理程序的内容及方法非常广泛，其调试过程在此不作具体讨论，读者可对照源程序自行分析。
这个方案设计的16×16点阵LED图文显示屏，电路简单，成本较低，且较容易扩展成更大的显示屏；显示屏各点亮度均匀、充足；显示图形或文字稳定、清晰无串扰；可用静止、移入移出等多种显示方式显示图形或文字。
7.6控制源程序清单以下是16×16点阵LED电子显示屏的源程序，分别采用C及汇编编写，C程序在Keil uVision2 V2.30（C51.exe V7.0）环境下调试通过。
/*--------------------------------------16×16点阵LED显示屏程序MCU A T89C51 XAL 24MHzBuilde by Gavin Hu, 2003.8.15--------------------------------------*/#include <reg51.h>#define BLKN 2 //列锁存器数sbit G = 0x97; //P1.7为显示允许控制信号端口sbit RCLK = 0x96; //P1.6为输出锁存器时钟信号端sbit SCLR = 0x95; //P1.5为移位寄存器清○端void delay(unsigned int); //延时函数unsigned char data dispram[32]; //显示缓存/*--------------------------------------主函数void main(void)--------------------------------------*/void main(void){unsigned char code Bmp[][32]={//字模表{0xF9,0xBF,0xC7,0xAF,0xF7,0xB7,0xF7,0xB7,0xF7,0xBF,0x00,0x01,0xF7,0xBF,0xF7,0xB7,0xF1,0xD7,0xC7,0xCF,0x37,0xDF,0xF7,0xAF,0xF6,0x6D,0xF7,0xF5,0xD7,0xF9,0xEF,0xFD}/*我*/,{0xFF,0x07,0xC0,0x6F,0xED,0xEF,0xF6,0xDF,0xC0,0x01,0xDD,0xFD,0xBD,0xFF,0xC0,0x03,0xFB,0xFF,0xF8,0x0F,0xF3,0xDF,0xF4,0xBF,0xEF,0x3F,0x9C,0xCF,0x73,0xF1,0xCF,0xFB}/*爱*/,{0xF7,0xDF,0xF9,0xCF,0xFB,0xBF,0xC0,0x07,0xDE,0xF7,0xC0,0x07,0xDE,0xF7,0xDE,0xF7,0xC0,0x07,0xDE,0xF7,0xFE,0xFF,0x00,0x01,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF }/*单*/,{0xFF,0xBF,0xEF,0xBF,0xEF,0xBF,0xEF,0xBB,0xE0,0x01,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF, 0xE0,0x0F,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0xDF,0xEF,0xDF,0xEF,0xBF,0xEF,0x7F,0xEF }/*片*/,{0xEF,0xFF,0xEF,0x07,0xEF,0x77,0x01,0x77,0xEF,0x77,0xEF,0x77,0xC7,0x77,0xCB,0x77,0xAB,0x77,0xAF,0x77,0x6E,0xF7,0xEE,0xF5,0xED,0xF5,0xED,0xF5,0xEB,0xF9,0xEF,0xFF }/*机*/,{0xF8,0x3F,0xE7,0xCF,0xDF,0xF7,0xBF,0xFB,0xB3,0x9B,0x73,0x9D,0x7F,0xFD,0x7F,0xFD, 0x6F,0xED,0x67,0xCD,0xB3,0x9B,0xB8,0x3B,0xDF,0xF7,0xE7,0xCF,0xF8,0x3F,0xFF,0xFF }/*☺*/};register unsigned char i,j,k,l;SCON = 0x00; //串口工作模式0：移位寄存器方式TMOD = 0x01; //定时器T0工作方式1：16位方式TR0 = 1; //启动定时器T0P1 = 0x3f; //P1端口初值：允许接收、锁存、显示IE = 0x82; //允许定时器T0中断while (1){delay(2000); //延时2秒for (i=0;i<32;i++) //显示效果：卷帘出┓{dispram[i] = Bmp[5][i];if (i%2) delay(100);} //━━━━━━━━┛delay(3000);for (i=0; i<6; i++) //显示效果：上滚屏┓{for (j=0; j<16; j++){for (k=0; k<15; k++){dispram[k*BLKN] = dispram[(k+1)*BLKN];dispram[k*BLKN+1] = dispram[(k+1)*BLKN+1];}dispram[30] = Bmp[i][j*BLKN];dispram[31] = Bmp[i][j*BLKN+1];delay(100);}} //━━━━━━━━┛delay(3000);for (i=0; i<6; i++) //显示效果：左跑马┓{for (j=0; j<2; j++)for (k=1; k<9; k++){for (l=0; l<16; l++){dispram[l*BLKN] = dispram[l*BLKN]<<1 | dispram[l*BLKN+1]>>7;dispram[l*BLKN+1] = dispram[l*BLKN+1]<<1 | Bmp[i][l*BLKN+j]>>(8-k);}delay(100);}//end (k=0; k<16; k++)}//end for (i=0; i<; i++)//━━━━━━━┛delay(3000);for (i=0;i<32;i++) //显示效果：卷帘入┓{dispram[i] = 0x00;if (i%2) delay(100);} //━━━━━━━━┛}//end while (1)}/*延时函数*/void delay(unsigned int dt){register unsigned char bt;for (; dt; dt--)for (bt=0; bt<255; bt++);}/*显示屏扫描（定时器T0中断）函数*/void leddisplay(void) interrupt 1 using 1{register unsigned char i, j=BLKN;TH0 = 0xF8; //设定显示屏刷新率每秒62.5帧TL0 = 0x30;i = P1; //读取当前显示的行号i = ++i & 0x0f; //行号加1，屏蔽高4位do {j--;SBUF = dispram[i*BLKN + j]; //送显示数据while (!TI); TI = 0;}while (j); //完成一行数据的发送G = 1; //消隐（关闭显示）P1 &= 0xf0; //行号端口清○RCLK = 1; //显示数据打入输出锁存器P1 |= i; //写入行号RCLK = 0; //锁存显示数据G = 0; //打开显示}以下为用汇编编写的字符显示控制程序：; ************************************ ; * * ; * 单个16*16点阵电子屏字符显示器 * ; * AT89C52 12MHZ晶振 * ; * 2004.2.11 LRM * ; ************************************ ;显示字用查表法，不占内存，字符用16*16共阳LED点阵，;效果：向上滚动显示19个字，再重复循环。