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单片机课程设计16×16led点阵显示

来源:用户分享 时间:2025/8/17 22:32:39 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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图3-8 四块8×8的LED点阵组成16×16的LED点阵

在这里做了部分汉字的显示,在实际的使用中可以根据这个原理自行的扩展显示的汉字,下面是介绍汉字显示的原理。

LED驱动显示采用动态扫描方法,动态扫描方式是逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。以16×16点阵为例,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阳极连在一起(共阳的接法),先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1行使其燃亮一定的时间,然后熄灭;再送出第2行的数据并锁存,然后选通第2行使其燃亮相同的时间,然后熄灭;….第16行之后,又重新燃亮第1行,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,就能看到显示屏上稳定的图形。该方法能驱动较多的LED,控制方式较灵活,而且节省单片机的资源。

显示数据传输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。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,以致影响到LED的亮度。

采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾,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有锁存功能。对于列数据准备来说,它应能实现串入并出的移位功能。这样,本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时,串行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。

LED点阵显示模块进行的方法有两种:

(1)水平方向(X方向)扫描,即逐列扫描的方式(简称列扫描方式):此时用一个P口输出列码决定哪一列能亮(相当于位码),用另一个P口输出行码

(列数据),决定该行上那哪个LED亮(相当于段码)。能亮的列从左到右扫描完16列(相当于位码循环移动16次)即显示出一个完整的图像。

(2)竖直方向(Y方向)扫描,即逐行扫描方式(简称行扫描方式):此时用一个P口输出决定哪一行能亮(相当于位码),另一个P口输出列码(行数据,行数据为将列数据的点阵旋转90度的数据)决定该行上哪些LED灯亮(相当于段码)。能亮的行从上向下扫描完16行(相当于位码循环移位16次)即显示一帧完整的图像。

由以上原理可以看到,无论显示何种字体或图像,都可以用这种方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。了解汉字的显示原理之后,那如何得到汉字的字模信息呢?现在有一些现成的汉字字模生成软件,可从网上下载汉字字库提取程序直接提取字库,如图3-6所示的为一种字模生成软件,软件打开后输入汉字,点击“检取”后,十六进制数据汉字代码即可以自动生成,把我们需要的竖排数据复制到我们的程序即可。

本次用到的是PCtoLCD2002取字软件,该软件有两种工作模式:字符模式和图形模式;默认是图形模式。在图形模式下可以将BMP格式的二值图像转换成在液晶模块上显示时对应的数据。以“黄”为例,按照上述方法,继续进行的扫描,一共扫描32个8位,可以得出汉字“黄”的扫描代码为:

黄(0)

DB DFH DFH 01H DFH DFH 00H 7FH 07H 77H 07H 77H 77H 07H EFH F7H F9H; DB FDH FDH C0H FDH FDH 80H FFH F0H F7H F0H F7H F7H F0H FBH E7H EFH;\黄\

分别单独输入“西”“北”“民”“族”“大”“学”“电”“气”“工”“程”“及”“其”“自”“动”“化”“0”“9”“级”“电”“气”“工”“程”“及”“其”“自”“动”“化”“3”“班”“黄”“健”“-”“天”“助”“自”“助”“者”将生成的代码复制到审计的程序中即可。对应的代码如程序中所示。 3.6 点阵的移动

以下以16×16点阵为例介绍点阵的移动。要显示一个字符,该字符的点阵数据可以列向(纵向)16点组字,又可以行向(横向)16点组字。无论哪一种组字方法,都既可以显示字符的水平方向的移动,又可以显示竖直方向的移动。

1.显示字符的左右移动

(1)列扫描方式左移动:列向组字显示字符水平方向的移动(左滚动) 在这里有两个方法:

方法1:延长数组法。将原来字符点阵数组的16个数据重复一遍延长,点阵数组的数据个数为32个。每扫描仪帧取8个数据显示,下一帧取数要在数组中后移一个数取数。循环一遍扫16帧。可以假想有两块16×16的点阵模块(共32帧)水平平行排列,用一个恰好能罩住8列点阵的中空方框去罩这个点阵,第1(第1帧)罩住最左边数起第一列开始的16列,就扫描显示这16列;第2次(第2帧)使方框右移一列,罩住做左边数起第2列开始的16列,就扫描显示这16列;······;这样每扫描完一帧使方框右移一列,最后第16次(第16帧)时,罩住左边数起的第16列开始的16列,就扫描显示这16列。如此完成16帧画面的扫描显示,也就完成了整个一次移动循环扫描、之后反复循环,即可呈现显示字符沿水平向左移动的图像,如图3-11所示。

图3-11方框图法左右移动示意图

因为是列向组字(列扫描方式,点阵数据为行码,上边为地位下面为高位),希望显示移动的一个字符,第1次扫描从行码的点阵数组中取第1~16个数据,送行码输出口,对应于这8个数据,同时用列码输出口输出列码,分别控制第1~16列。扫描完前16个数据之后,第2次扫描从点阵数组中取第2~14个数据

(第17个数据与地1个数据同),送行码输出口,对应于这16个数据,同时用列码输出口输出列码,仍分别控制扫地1~16列。第3次扫描从点阵数组中取第3~18个数据(第18个数据码与地2个数据码相同)扫描······;如此实现字符向左移动。

以上完成一个图形移动的方法,也可以看成是移动16个不同的字形。如图3.13所示,首先扫描第一个字型,同样是16行,16次扫描,16次显示;完成一个字型的扫描以后,再扫描第二个字型;完成第二个字型的扫描之后,再扫描第三个字型······依此类推,即可产生该文字的左移的感觉。

图3-12字形法左右移动示意图

假设如果原本某个汉字的字型(第一个字型),其编码为:

00H,10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H;

第二个字型的编码为:

10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H, 00H;

也就是把第一个字型的编码中,第1行显示数据,变为第2行显示数据;第2行显示数据,变成第3行显示数据;第3行显示数据,变成第4行显示数据;第4行显示数据,变成第5行显示数据······以此类推。

当第一个字型扫描显示完成之后,就进行这样的动作调整,以产生第二个字型的编码。同样的,当第二个字型扫描完成之后,就进行这样的调整动作,以产生第三个字型的编码。这个调整动作时先将16个编码根据序填入存储器,例如第1行编码存入20H,第二行编码存入21H······要进行左移调整时,则先将20H地址的数据转移到36H地址,再将21 H地址的数据转移到20 H地址,将22 H地址的数据转移到21 H地址,将23 H地址的数据转移到22 H地址,将24 H地址的数据转移到23 H地址,将25 H地址的数据转移到24 H地址,将26 H地

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