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单片机利用4个74HC595芯片驱动点阵屏滚动显示汉字 Proteus仿真程序 缺少matrix.dll

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ID:681355 发表于 2020-11-27 18:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
能在点阵屏上显示任意汉字，并进行滚动循环显示。
利用单片机AT89C51编写程序驱动四块级联在一起的74HC595，再利用这四块595芯片驱动点阵屏进行显示。汉字显示，是用相应的文字取模软件进行文字取模，将取到的模存入数组中，配合相应的程序算法，实现文字的在点阵屏上的滚动显示。

三、理论设计
3.1 原理分析
将事先取好的字模装入数组之中，通过软件编程驱动四个74HC595芯片，两个用于字模数组的输出，两个用于点阵的扫描，相互配合进行汉字的显示。在C语言中设计两个循环进行嵌套，里面的小循环用于单个汉字的显示，外面的大循环用于汉字的滚动。

3.2 控制系统
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，256字节片内数据存储器(00H -7FH为片内RAM，80H-FFH为特殊功能寄存器SFR)，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

3.3 74HC595芯片工作原理
74HC595是一个8位串行输入、并行输出的位移缓存器：并行输出为三态输出。在SCK 的上升沿，串行数据由SDL输入到内部的8位位移缓存器，并由Q7'输出，而并行输出则是在LCK的上升沿将在8位位移缓存器的数据存入到8位并行输出缓存器。当串行数据输入端OE的控制信号为低使能时，并行输出端的输出值等于并行输出缓存器所存储的值。

74HC595驱动点阵屏电路
利用四个595芯片进行级联U2—>U3—>U4—>U5，左边两个595用于点阵的行扫描，下边的两个595用于字模数组的输出。进行相应的逻辑组合实现汉字的滚动显示。
图3-4 74HC595驱动点阵屏电路

3.5系统总体结构图


四、电路仿真及仿真结果分析
4.1电路图
依次向上滚动所要显示的汉字

4.2仿真结果
显示汉字“张”
显示汉字“启”
显示汉字“雄”
  • 实物图


六、心得体会
通过本次设计，使我对74HC595这款芯片，以及相应的软件驱动代码的书写的理解更加清晰，对单片机的认识也是更进了一步。

   在本次设计工程中，遇到了很多得问题，主要是595软件驱动设计和芯片之间的逻辑配合，让四个595相互配合驱动显示目标汉字那一块。由于对595芯片的数据写入顺序，输出顺序，以及点阵结构认识不清导致走了一些弯路。最后重新梳理了595的特点，理清了下编程思路，最后顺利完成。完成这次设计后,我在书本理论知识的基础上又有了更深层次的理解，对单片机的认识也是更加深刻。


单片机源程序如下:


  1. /**************************************************************************************
  2. 项目名称:点阵滚动设计
  3. ***************************************************************************************/

  5. #include "reg51.h"                         //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
  6. #include "intrins.h"

  8. typedef unsigned int u16;          //对数据类型进行声明定义
  9. typedef unsigned char u8;

  11. //--定义使用的IO口--//
  12. sbit SRCLK=P3^6;
  13. sbit RCLK=P3^5;
  14. sbit SER=P3^4;

  16. //定义LED点阵的位选，也就是类似于数码管的位选，因为要对其动态扫描操作
  17. //数组前16位和后16位数据正好是相反的，也就是说先让第3个595输出低电平，然后再让第4个595输出低电平

  19. u8 code ledwei[]=
  20. {
  21. 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
  22. 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
  23. };

  25. u8 code ledduan1[]=
  26. {
  27. 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  28. 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  29. /*--  文字:  湖  --*/
  30. /*--  新宋体12;  此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16   --*/
  31. 0x01,0x00,0x21,0x1E,0x11,0x12,0x17,0xD2,0x81,0x12,0x41,0x1E,0x41,0x12,0x17,0xD2,
  32. 0x14,0x52,0x24,0x5E,0xE4,0x52,0x27,0xD2,0x24,0x52,0x20,0x22,0x20,0x2A,0x00,0x44,
  33. ,.......详见附件.................
  34. 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,


  37.         
  38. };

  40. /*******************************************************************************
  41. * 函 数 名         : delay
  42. * 函数功能                   : 延时函数，i=1时，大约延时10us
  43. *******************************************************************************/
  44. void delay(u16 i)
  45. {
  46.         while(i--);        
  47. }

  49. /*******************************************************************************
  50. * 函 数 名         : Hc595SendByte(u8 dat1,u8 dat2,u8 dat3,u8 dat4)
  51. * 函数功能                   : 通过595发送四个字节的数据
  52. * 输    入         : dat1：第4个595输出数值
  53. *                  * dat2: 第3个595输出数值
  54. *                  * dat3：第2个595输出数值
  55. *                  * dat4：第1个595输出数值
  56. * 输    出         : 无
  57. *******************************************************************************/
  58. void Hc595SendByte(u8 dat1,u8 dat2,u8 dat3,u8 dat4)
  59. {
  60.         u8 a;

  62.         SRCLK = 1;
  63.         RCLK = 1;

  65.         for(a=0;a<8;a++)                 //发送8位数
  66.         {
  67.                 SER = dat1 >> 7;                 //从最高位开始发送
  68.                 dat1 <<= 1;

  70.                 SRCLK = 0;                         //发送时序
  71.                 _nop_();
  72.                 _nop_();
  73.                 SRCLK = 1;        
  74.         }

  76.         for(a=0;a<8;a++)                 //发送8位数
  77.         {
  78.                 SER = dat2 >> 7;                 //从最高位开始发送
  79.                 dat2 <<= 1;

  81.                 SRCLK = 0;                         //发送时序
  82.                 _nop_();
  83.                 _nop_();
  84.                 SRCLK = 1;        
  85.         }

  87.         for(a=0;a<8;a++)                 //发送8位数
  88.         {
  89.                 SER = dat3 >> 7;                 //从最高位开始发送
  90.                 dat3 <<= 1;

  92.                 SRCLK = 0;                         //发送时序
  93.                 _nop_();
  94.                 _nop_();
  95.                 SRCLK = 1;        
  96.         }

  98.         for(a=0;a<8;a++)                 //发送8位数
  99.         {
  100.                 SER = dat4 >> 7;                 //从最高位开始发送
  101.                 dat4 <<= 1;

  103.                 SRCLK = 0;                         //发送时序
  104.                 _nop_();
  105.                 _nop_();
  106.                 SRCLK = 1;        
  107.         }

  109.         RCLK = 0;
  110.         _nop_();
  111.         _nop_();
  112.         RCLK = 1;
  113. }



  117. /*******************************************************************************
  118. * 函 数 名       : main
  119. * 函数功能                 : 主函数
  120. * 输    入       : 无
  121. * 输    出             : 无
  122. *******************************************************************************/
  123. void main()
  124. {        
  125.         u16 i,a;
  126.         
  127.         while(1)
  128.         {         
  129.                 for(a=0;a<=768;a=a+2)     //大循环用于汉字的滚动
  130.                 {
  131.                         for(i=0;i<16;i++)       //小循环用于每一个汉字图片的显示
  132.                         {
  133.                                 Hc595SendByte(ledduan1[2*i+a+1],ledduan1[2*i+a],~ledwei[i+16],~ledwei[i]);
  134.                                 delay(500);        
  135.                         }        
  136.                         a+=2;   //防止两个不同字模的数组之间过渡的地方导致数组读取混乱
  137.                 }               
  138.         }               
  139. }
复制代码

所有资料51hei提供下载(Proteus仿真+源代码):
缺少matrix.dll  求大神分享

2018111115张启雄 点阵LED显示屏.zip (3.81 MB, 下载次数: 125)

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ID:630338 发表于 2021-5-25 19:43 | 显示全部楼层
显示不对哦，用了普中开发板。
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ID:58718 发表于 2022-4-7 10:30 | 显示全部楼层
为什么是右移，先送高位不应该是左移动吗
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