本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的功能是使用74HC595芯片實(shí)在LED點(diǎn)陣中顯示數(shù)字字符0。

要點(diǎn)亮多個(gè)LED燈，需要用到動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描原理。

首先如何點(diǎn)亮一行上面的多個(gè)燈或一列上面的多個(gè)燈，明顯就是需要某行或某列有效，同時(shí)使多列或多行有效。比如在第一行有效的情況下，有效列與這一行交點(diǎn)上的LED燈就會(huì)被點(diǎn)亮。

要實(shí)現(xiàn)行列不同位置亮燈，需要使用到動(dòng)態(tài)顯示的方法，也要結(jié)合掃描的方法。

在第一行亮燈一段時(shí)間以后滅掉，點(diǎn)亮第二行一段時(shí)間以后滅掉，點(diǎn)亮第三行一段時(shí)間后滅掉，如此點(diǎn)亮，直到行全部點(diǎn)亮一次，在第一行點(diǎn)亮到最后一行滅掉的總時(shí)間不能超過人肉眼可識(shí)別的時(shí)間，即24毫秒。在每一行點(diǎn)亮的時(shí)候，給列一個(gè)新的數(shù)據(jù)，此時(shí)對(duì)應(yīng)列在該行上要點(diǎn)亮的燈的數(shù)據(jù)。這種方式類似數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示一樣，不同的是數(shù)碼管的LED燈是段值，LED點(diǎn)陣是多個(gè)LED點(diǎn)亮。

要想在點(diǎn)陣上顯示數(shù)字等字符，首先要獲取在LED點(diǎn)陣上顯示數(shù)字字符所需的數(shù)據(jù)，即一個(gè)數(shù)字字符在LED點(diǎn)陣上顯示，對(duì)應(yīng)的每行每列都會(huì)有一些燈點(diǎn)亮或者熄滅，這樣就會(huì)構(gòu)成一組數(shù)據(jù)，亦即數(shù)字字符的顯示數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)通過74HC595發(fā)送到點(diǎn)陣對(duì)應(yīng)的行或列就能顯示數(shù)字字符。

數(shù)字字符的獲取可以使用相關(guān)軟件獲取。這里提供一種文字取模軟件，如下：

文字取模軟件

比如顯示數(shù)字0，如下：

LED點(diǎn)陣顯示數(shù)字0

取模數(shù)據(jù)為：

u8 ledduan[] = {0x38,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x38,0x00};  // 類似于數(shù)碼管的段選

在proteus中，紅色的LED點(diǎn)陣模塊采用上列下行的方式，電流通過方向?yàn)榱?>行，所以如果要點(diǎn)亮的話，行設(shè)置為0，列設(shè)置為1。如下，如果要點(diǎn)亮第一個(gè)LED，那么需要P0=0x01，D7-D0 = ~0x01。

proteus中的LED點(diǎn)陣模塊

顯示如下數(shù)字0，軟件實(shí)現(xiàn)如下：

proteus實(shí)現(xiàn)74HC595在LED點(diǎn)陣中顯示數(shù)字0

/*
    實(shí)現(xiàn)功能：74HC595芯片控制LED點(diǎn)陣顯示數(shù)字0
    [2023-12-11] zoya
*/
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#include "HC595.h"

u8 ledduan = B11111110;
u8 ledwei0[] = {
B00111000, // 0x38
B01000100, // 0x44
B01000100, // 0x44
B01000100, // 0x44
B01000100, // 0x44
B01000100, // 0x44
B00111000, // 0x38  
B00000000};  // 列1

// 延時(shí)函數(shù)，i=1時(shí)延時(shí)10us
void Delay(u16 i)
{
    while(i--);
}

void main()
{
    u8 i;
    while(1)
    {
        for(i=0;i<8;i++)
        {
            HC595SendByte(ledduan);  // 發(fā)送段選數(shù)據(jù)
            P0 = ledwei0[i];
            Delay(100);
            ledduan = _crol_(ledduan,1);
        }
    }
}

其中函數(shù)HC595SendByte實(shí)現(xiàn)如下：

/*************************************************************************
* 函數(shù)名：      HC595SendByte
* 函數(shù)功能： 74HC595芯片將輸入的一個(gè)字節(jié)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)輸出
* 輸入：           dat:74HC595要輸出的一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)
* 輸出：           void
**************************************************************************/
void HC595SendByte(u8 dat)
{
    u8 i;
    STCP = 1;  // 高電平時(shí)存儲(chǔ)寄存器數(shù)據(jù)保持不變
    SHCP = 1;  // 高電平時(shí)移位寄存器數(shù)據(jù)保持不變
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        DS = dat >> 7;  // 每次輸入最高位數(shù)據(jù)
        dat <<= 1;  // 移位后將dat數(shù)據(jù)左移一位，保證下一次移入的數(shù)據(jù)在最高位
        // 實(shí)現(xiàn)移位寄存器的時(shí)序，需要SHCP有一個(gè)上升沿，所以先將SHCP置0，然后置1
        SHCP = 0;
        _nop_();  // 空指令，不做任何操作，當(dāng)做延時(shí)使用
        _nop_();
        SHCP = 1;
    }
    
    // 數(shù)據(jù)已經(jīng)在移位寄存器了，現(xiàn)在將移位寄存器的數(shù)據(jù)輸出到存儲(chǔ)寄存器
    // STCP上升沿時(shí)將數(shù)據(jù)從移位寄存器輸出到存儲(chǔ)寄存器
    STCP = 0;
    _nop_();
    _nop_();
    STCP = 1;
}

仿真結(jié)果：

74HC595在LED點(diǎn)陣上顯示數(shù)字0.gif

如果要顯示1，如下

74HC595控制LED點(diǎn)陣顯示數(shù)字1

軟件設(shè)計(jì)如下：

/*
    實(shí)現(xiàn)功能：74HC595芯片控制LED點(diǎn)陣顯示數(shù)字1
    [2023-12-11] zoya
*/
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#include "HC595.h"

u8 ledduan = B11111110;
u8 ledwei[] = {0x10,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x7C,0x00};

// 延時(shí)函數(shù)，i=1時(shí)延時(shí)10us
void Delay(u16 i)
{
    while(i--);
}

void main()
{
    u8 i;
    while(1)
    {
        for(i=0;i<8;i++)
        {
            HC595SendByte(ledduan);  // 發(fā)送段選數(shù)據(jù)
            P0 = ledwei[i];
            Delay(200);
            ledduan = _crol_(ledduan,1);
        }
    }
}

仿真結(jié)果：

74HC595在LED點(diǎn)陣上顯示數(shù)字1.gif