单片机学习笔记---LED点阵屏的工作原理

目录

LED点阵屏分类

LED点阵屏显示原理

74HC595的介绍

一片74HC595的工作原理

多片级联工作原理

总结

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LED点阵屏由若干个独立的LED组成，LED以矩阵的形式排列，以灯珠亮灭来显示文字、图片、视频等。LED点阵屏广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等

LED点阵屏分类

按颜色：单色、双色、全彩

按像素：8*8、16*16等（大规模的LED点阵通常由很多个小点阵拼接而成）

LED点阵屏显示原理

LED点阵屏的结构类似于数码管，只不过是数码管把每一列的像素以“8”字型排列而已

LED点阵屏与数码管一样，有共阴和共阳两种接法，不同的接法对应的电路结构不同（每一行的阳极连在一起，每一列的阴极连在一起）

LED点阵屏需要进行逐行或逐列扫描，才能使所有LED同时显示

这个图是双色点阵的原理图：

我们要操作的点阵屏的硬件原理图有两个模块

开发板引脚对应关系

也就是D0~D7连接的是点阵屏的行，P00~P07连接的是列。

我们直接操作P0口就能控制点阵屏的列。

前面说点阵屏的行连接的是D0~D7LED，但是D0到D7并没有连接到IO口上，而是直接连接到了74HC595的8个输出端，然后接在了点阵屏的阳极上。

然后P35，P36和P34控制右边的输出

然后它同时还提供了8个LED。如果单独学习74HC595的话，就是不控制点阵屏，还可以用这个LED来观察我们的8个数据位的输出。

然后上面有两个跳线帽：

使用74HC595的时候，要把JP595给接上，然后JOE接到GND。

JP595接的是LED的阳极，其实它可以不接，因为点阵屏是直接从这里取出来的：

而JP595是控制LED的使能端，如果我们不用这个LED，那么JP595的跳线帽可以拔掉

拔掉之后点阵屏还是可以亮的，但是LED就不亮了。

74HC595的介绍

接下来我们就来看一下74HC595是怎么操作的，如果利用三根线（P35，P36，P34）去操作输出的8根线D0~D7呢？

先来看下74HC595的介绍：

74HC595是串行输入并行输出的移位寄存器，可用3根线输入串行数据，8根线输出并行数据，多片级联后，可输出16位、24位、32位等，常用于IO口扩展，但是速度会变慢。

QA~QH是它的8个输出端，OE（autoput enable输出使能）低电平有效，如果OE接了低电平，就使QA~QH可以输出。

由于OE还接在了JOE上，所以我们操作74HC595的时候，要将跳线帽接在OE和GND上。

即将GND和OE短接，那样才会用输出。

RCLK是寄存器时钟（Register clock）。

SRCLR串行清零端，将里面的数据清空。它是低电平有效，而图中接的是VCC就代表它不清空。

SRCLK串行时钟和SER串行数据。

我们主要是用这三个引脚P35（RCLK），P36（SRCLK），P34（SER）去来控制这8个输出QA~QH。

QH’这个引脚是用来多片级联的。

一片74HC595的工作原理

多片级联工作原理

如果我们继续移位的话（刷新数据，继续移位）

假设给QH’连接三片移位寄存器，那要把第三片的最高位首先推进去，先推前面的数据然后再推后面的数据，推到位之后，一锁存，所有IO口就同时输出了。

总结

总结一下如果控制点阵：

首先P0口直接接在点阵的列上，我们直接操作P00~P07就可以控制点阵的列，所以可以直接给P0口赋值。

行数据的话，我们需要用74HC595的移位寄存器控制这三个引脚把它的行数据给输进点阵屏。

以上就是本节的内容，下一节就是代码演示如何驱动点阵屏显示图形&动画。