51单片机LED点阵屏学习笔记

移位寄存器74HC595

移位寄存器74HC595是一个串行转并行的寄存器，该寄存器主要用来控制LED点阵屏，控制原理和控制数码管的原理类似，

下面详细说明一下74HC595的底层原理：

SER的作用主要是传输数据的作用，传送0或1的数据，当SERCLK=1时，就会给高电平触发上升沿，此时数据就会进入到寄存器内部，接着SECLK=0时，就会给低电平触发下降沿来储存数据。每次以此类推，每8个数据就会沿着QA-->QB-->QC-->...-->QH的方向进入并储存到寄存器内，比如：假设第一个数的输入的是0，那么等到第八个数据的输送完成后，此时第一个数据的0就在QH一行中，最后RCLK=1即给高电平触发上升沿进行数据锁存，即将左边框的数据放在右边的框中，从D0到D7引脚输入到LED点阵屏内。

LED点阵屏的电路图

 

点阵屏与数码管的点亮原理是一样的，都是共阴极连接，所以需要给高电平即电压为1V来点亮，将高低电平的二进制数转化为16进制数后直接赋值给可位寻址的P0引脚即可点亮每一列对应的LED灯了。

需要注意的是为了实现LED点阵屏的动态显示效果，我们需要进行与数码管类似操作，利用人眼余晖和快速扫描的原理，还要利用封装好的delay模块来防止点阵屏出现上次扫描后的显示留存。

LED点阵屏应用

LED点阵屏显示图形

代码如下：

#include 
#include "Delay.h"

sbit RCK=P3^5;  //RCLK  sbit的作用是重新定义一个变量
sbit SCK=P3^6;//SRCLK
sbit SER=P3^4;  //SER

#define MATRIX_LED_PORT 	P0

 /**
  *@brief   74HC595写入的字节
  *@param   Byte要写入的字节
  *@retval  无
  */

void _74Hc595_WriteByte(unsigned char Byte)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		SER=Byte&(0x80>>i);
		SCK=1;
		SCK=0;
	}
	RCK=1;
	RCK=0;
}

 /**
*@brief  LED点阵屏显示一列数据
  *@param  Column 要选择的列，范围是：0~7，0在最左边
  *@param  Data  选择的列显示的数据，高位在上，1为亮，0为灭
  *@retval 无
  */

void MatrixLED_ShowCplumn(unsigned char Column,Data)
{
	_74Hc595_WriteByte(Data);
	MATRIX_LED_PORT=~(0x80>>Column);
	Delay(1);
	MATRIX_LED_PORT=0xFF;
}

void main()
{
	SCK=0;
	RCK=0;
	
	while(1)
	{
		MatrixLED_ShowCplumn(0,0x3C);
		MatrixLED_ShowCplumn(1,0x42);
		MatrixLED_ShowCplumn(2,0xA9);
		MatrixLED_ShowCplumn(3,0x85);
		MatrixLED_ShowCplumn(4,0x85);
		MatrixLED_ShowCplumn(5,0xA9);
		MatrixLED_ShowCplumn(6,0x42);
		MatrixLED_ShowCplumn(7,0x3C);
	}
}

 LED点阵屏显示动画

在上一个代码的基础上，我们将一些代码进行了模块化，使其看起来更加简洁

#include 
#include "Delay.h"
#include "MatrixLED.h"

unsigned char code Animation[]={
	0x3C,0x42,0xA9,0x85,0x85,0xA9,0x42,0x3C,
	0x3C,0x42,0xA1,0x85,0x85,0xA1,0x42,0x3C,
	0x3C,0x42,0xA5,0x89,0x89,0xA5,0x42,0x3C,
};


void main()
{
	unsigned char i,Offset=0,Count;
	void MatrixLED_Init();
	
	while(1)
	{
		for(i=0;i<8;i++)
		{
			MatrixLED_ShowCplumn(i,Animation[i+Offset]);
		}
		Count++;
		if(Count>15)
		{
			Count=0;
			Offset+=8;
			if(Offset>16)
			{
				Offset=0;
			}
		}
	}
}