实验六 点阵LED的图形显示

实验六点阵LED的图形显示一、实验目的1.了解点阵的显示原理，掌握数模软件的使用方法。

2.进一步巩固单片机定时和中断原理在C51程序设计中的运用。

二、实验内容通过对单片机编程来实现LED点阵的图形显示。

三、实验参考原理3.1 点阵LED的初步认识点阵LED显示屏作为一种现代电子媒体，具有灵活的显示面积(可分割、任意拼装)、高亮度、长寿命、数字化、实时性等特点，应用非常广泛。

一个数码管是8个LED组成，同理，一个8*8的点阵是由64个LED小灯组成。

图3-1就是一个点阵LED最小单元，一个8*8的点阵LED，图3-2是它的内部结构图。

图3-1 8*8点阵LED3-2 8*8点阵LED结构原理图点阵LED内部原理图如图3-2所示，图上蓝色方框外侧的就是点阵LED的引脚号，左侧的8个引脚是接的内部LED的阳极，上侧的8个引脚接的是内部LED的阴极。

如果9脚是高电平，13脚是低电平的话，最左上角的那个LED小灯就会亮，用程序来实现一下，特别注意，我们现在用的74HC138是原理图上的U4。

#include <reg52.h> //包含寄存器的库文件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;ADDR0 = 0;ADDR1 = 0;ADDR2 = 0;ADDR3 = 0; //74HC138开启三极管LED = 0; //点亮点阵的一个点while(1); //程序停止在这里}同样的方法，可以点亮点阵的任意一行，74HC 138的导通点阵所用的三极管的方法和数码管很类似，那我们现在来点亮第二行整行的LED。

#include <reg52.h> //包含寄存器的库文件sbit ADDR0 = P1^0;sbit ADDR1 = P1^1;sbit ADDR2 = P1^2;sbit ADDR3 = P1^3;sbit ENLED = P1^4;void main(){ENLED = 0;ADDR0 = 1;ADDR1 = 0;ADDR2 = 0;ADDR3 = 0; //74HC138开启三极管P0 = 0x00; //向P0写入0来点亮一行while(1); //程序停止在这里}从这里可以发现，讲一个数码管就是8个LED小灯，一个点阵是64个LED小灯。

同样的道理，还可以把一个点阵理解成8个数码管。

上节课掌握了6个数码管的同时显示方法，那8个数码管，也就是点阵的8行也应该轻轻松松了，先把这个点阵全部点亮。

#include <reg52.h> //包含寄存器的库文件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;ADDR3 = 0;TMOD = 0x01; //设置定时器0为模式1TH0 = 0xFC;TL0 = 0x67; //定时值初值,定时1msTR0 = 1; //打开定时器0EA = 1; //打开中中断ET0 = 1; //打开定时器0中断while(1); //程序停止在这里,定时器运行，等待定时器中断}void InterruptTimer0() interrupt 1 //中断函数{static unsigned char j = 0;TH0 = 0xFC; //溢出后进入中断重新赋值TL0 = 0x67;P0 = 0xFF; //消隐switch(j){case 0: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=0; j++; P0=0x00;break;case 1: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=0; j++; P0=0x00;break;case 2: ADDR0=0; ADDR1=1; ADDR2=0; j++; P0=0x00; break;case 3: ADDR0=1; ADDR1=1; ADDR2=0; j++; P0=0x00;break;case 4: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=1; j++; P0=0x00;break;case 5: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=1; j++; P0=0x00;break;case 6: ADDR0=0; ADDR1=1; ADDR2=1; j++; P0=0x00;break;case 7: ADDR0=1; ADDR1=1; ADDR2=1; j=0; P0=0x00;break;default: break;} //动态刷新}3.2 点阵LED图形显示LED小灯可以实现流水灯，数码管可以显示数字，那点阵LED就得来显示点花样了。

要显示花样的时候，往往要做出来一些小图形，这些小图形的数据要转换到我们的程序当中去，这个时候就需要取模软件。

来给大家介绍一款简单的取模软件，这种取模软件在网上都可以下载到，大家来了解一下如何用，先看一下操作界面，如图3-3所示。

图3-3 字模提取软件界面鼠标点一下“新建图形”，根据我们板子上的点阵，把宽度和高度分别改成8，然后点确定，如图3-4所示。

图3-4 新建图像我们点左侧的“模拟动画”菜单，点击“放大格点”选项，一直放大到最大，就可以在8*8的点阵图形中用鼠标填充黑点，就可以来画图形，如图3-5所示。

图3-5 字模提取软件画图经过我们一番设计，画出来一个心形图形，并且填充满，最终出现我们想要的效果图，如图3-6所示。

图3-6 字模软件心形显示由于取模软件是把黑色取为1，白色取为0，但我们点阵是1对应LED熄灭，0对应LED 点亮，而我们需要的是一颗点亮的“心”，所以我们要选“修改图像”菜单里的“黑白反显图像”这个选项，并且点击“基本操作”菜单里边的“保存图像”可以把我们设计好的图片进行保存，如图3-7所示。

图3-7 保存图像保存图像只是为了你下次使用打开方便，你也可以不保存。

操作完了这一步后，点一下“参数设置”菜单里的“其他选项”，如图3-8所示。

图3-8 选项设置这个选项设置，要根据我们的图3-2对照来看，大家可以看到单片机的P0总线，控制的是一行，所以我们用的是“横向取模”，如果控制的是一列，就要选“纵向取模”。

“字节倒序”这个选项，我们选上是因为图3-2中，我们左边是低位DB0，右边是高位DB7，所以必须选上字节倒序，其他两个选项大家自己了解，点确定后，选择“取模方式”这个菜单，点一下“C51格式”后，在“点阵生成区”自动产生了8个字节的数据，这8个字节的数据就是对应取出来的“模”。

图3-9 取模结果用软件取模，在这个图片里，黑色的一个格子表示一个二进制的1，白色的一个格子表示一个二进制的0。

第一个字节是0xFF，其实就是这个8*8图形的第一行，全黑就是0xFF；第二个字节是0x99，低位在左边，高位在右边，大家注意看，黑色的表示1，白色的表示0，就组成了0x99这个数字。

同理其他的数据大家也就知道怎么来的了。

我们把这个数据送到我们的点阵上去，大家看看什么效果。

对于8*8的点阵来说，我们可以显示一些简单的图形，字符等。

一个汉字正常占的点数是16*16的，8*8的点阵只能显示一些简单笔画的汉字，大家可以自己取模做出来试试。

四、实验参考源程序#include <reg52.h> //包含寄存器的库文件sbit ADDR0 = P1^0;sbit ADDR1 = P1^1;sbit ADDR2 = P1^2;sbit ADDR3 = P1^3;sbit ENLED = P1^4;unsigned char code image[] = {0xFF,0x99,0x00,0x00,0x00,0x81,0xc3,0xE7}; //心形图案的取模数据void main() //主函数{ENLED = 0;ADDR3 = 0;TMOD = 0x01; //设置定时器0为模式1TH0 = 0xFC;TL0 = 0x67; //定时值初值,定时1msTR0 = 1; //打开定时器0EA = 1; //打开总中断ET0 = 1; //打开定时器0中断while(1); //程序停止在这里,定时器运行，等待定时器中断}void InterruptTimer0() interrupt 1 //中断函数，T0一旦定时溢出，自动进入中断函数内执行{static unsigned char i = 0;TH0 = 0xFC; //溢出后进入中断重新赋值TL0 = 0x67;P0 = 0xFF; //消隐switch(i){case 0: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=0;i++; P0=image[0];break;case 1: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=0; i++; P0=image[1];break;case 2: ADDR0=0; ADDR1=1; ADDR2=0;i++;P0=image[2];break;case 3: ADDR0=1; ADDR1=1; ADDR2=0;i++; P0=image[3];break; //动态刷新case 4: ADDR0=0; ADDR1=0; ADDR2=1;i++; P0=image[4];break;case 5: ADDR0=1; ADDR1=0; ADDR2=1;i++;P0=image[5];break;case 6: ADDR0=0; ADDR1=1; ADDR2=1;i++; P0=image[6];break;case 7: ADDR0=1; ADDR1=1; ADDR2=1;i=0;P0=image[7];break;default: break;}}。