#說明：采用的芯片是89C51，LED點陣屏的規格是16*16，同時使用了兩個74HC595芯片，字模生成軟件在文末有網盤鏈接。

1 連接原理圖

整體的電路連接如上圖所示，單片機只需要使用三個IO接口，就可以實現對點陣屏的控制。當然對于不同的單片機而言連線是不同的，但是使用74HC595擴展的原理是相同的，在這里不再對于其IO擴展原理進行探究。

2 實現的功能

在51單片機以及C語言的環境下，實現LED點陣屏幕上漢字的平滑滾動，就像是公交車上顯示“前方到站第二醫院，下車乘客請提前做好準備”一樣。我們最后顯示的是“計算機測控技術”幾個字，當然顯示的漢字內容是自定義的。同時，設置一個按鈕能夠讓平滑滾動的漢字可以隨時停下來。

這里有兩點細節需要注意一下：

1、漢字循環到最后一個時，要繼續滾動出第一個漢字，而不是跳變到開頭重新循環。

2、漢字滾動的時候按下按鈕停止，滾動停止的時候按下按鈕繼續滾動，使用同一個按鈕。

3 C語言程序實現

3.1 定義變量

在這里我們定義芯片P3.4、P3.5、P3.6 三個接口為輸出IO接口，P2.7為接開關控制的IO接口。同時定義一個大數組儲存所有漢字對應的取模16進制碼，一個小數組用于表示現在屏幕上所需顯示的漢字。

#include

#include

typedef unsigned int u16; //常規無符號字符串和整數定義   

typedef unsigned char u8;

//將595的三個內置接口賦給新的名字

sbit SRCLK = P3 ^ 6; // 數據輸入口（串）

sbit RCLK = P3 ^ 5; // 移位寄存器時鐘

sbit SER = P3 ^ 4; // 存儲寄存器時鐘

sbit stopscreen = P2^7; //暫停與開始開關定義引腳

/*定義一個數組存儲所有需要平滑滾動的文字的16進制碼，由取模軟件自動生成，

每個字由32個16進制數字組合而成，現在數組中存儲的是“計算機測控技術”*/

u8 code word[] = {

/*--  文字:  計  --*/

0x00, 0x02, 0x04, 0x02, 0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x00, 0x02, 0x00, 0x02, 0xEF, 0x7F, 0x08, 0x02,

0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x28, 0x02, 0x18, 0x02, 0x08, 0x02, 0x00, 0x02,

/*--  文字:  算  --*/

0x04, 0x02, 0x7C, 0x7E, 0x12, 0x09, 0x01, 0x00, 0xFC, 0x1F, 0x04, 0x10, 0xFC, 0x1F, 0x04, 0x10,

0xFC, 0x1F, 0x04, 0x10, 0xFC, 0x1F, 0x10, 0x04, 0xFF, 0x7F, 0x10, 0x04, 0x08, 0x04, 0x04, 0x04,

/*--  文字:  機  --*/

0x08, 0x00, 0x88, 0x0F, 0x88, 0x08, 0x88, 0x08, 0xBF, 0x08, 0x88, 0x08, 0x8C, 0x08, 0x9C, 0x08,

0xAA, 0x08, 0xAA, 0x08, 0x89, 0x08, 0x88, 0x48, 0x88, 0x48, 0x48, 0x48, 0x48, 0x70, 0x28, 0x00,

/*--  文字:  測  --*/

0x00, 0x20, 0xE4, 0x23, 0x28, 0x22, 0x28, 0x2A, 0xA1, 0x2A, 0xA2, 0x2A, 0xA2, 0x2A, 0xA8, 0x2A,

0xA8, 0x2A, 0xA4, 0x2A, 0xA7, 0x2A, 0x84, 0x20, 0x44, 0x21, 0x44, 0x22, 0x24, 0x28, 0x10, 0x10,

/*--  文字:  控  --*/

0x08, 0x02, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xC8, 0x7F, 0x5F, 0x40, 0x28, 0x29, 0x88, 0x10, 0x58, 0x20,

0x0C, 0x00, 0x8B, 0x3F, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xEA, 0x7F, 0x04, 0x00,

/*--  文字:  技  --*/

0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xC8, 0x7F, 0x3F, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xA8, 0x3F,

0x18, 0x21, 0x0C, 0x11, 0x0B, 0x12, 0x08, 0x0A, 0x08, 0x04, 0x08, 0x0A, 0x8A, 0x11, 0x64, 0x60,

/*--  文字:  術  --*/

0x80, 0x00, 0x80, 0x04, 0x80, 0x08, 0x80, 0x08, 0xFE, 0x3F, 0xC0, 0x01, 0xA0, 0x02, 0xA0, 0x02,

0x90, 0x04, 0x88, 0x08, 0x84, 0x10, 0x82, 0x20, 0x81, 0x40, 0x80, 0x00, 0x80, 0x00, 0x80, 0x00};

//下面一個用于存儲每一時刻點陣屏顯示內容的數字，隨著時間會不斷重新賦值與變化

u8 now[32] = {

0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,

0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };

3.2 點陣顯示函數

由于使用595進行了接口擴展，首先編寫行顯示函數LED_line，接著再編寫漢字顯示函數LED_array，>>和<<這兩個符號是二進制移位符號。

void delay(u16 i)    //延時函數，很普通

{

while (i--);

}

//行顯示函數： LED_line （字節1 1 ，字節2 2 ，行號)

void LED_line(u8 ledata1, u8 ledata2, u8 line_num)

{

u8 b_num, i;

u8 REG595[4]; // 發送到595的四個字節。

REG595[0] = ledata2; REG595[1] = ledata1;

if (line_num<8) {

REG595[2] = 0;

REG595[3] = 0x01 << line_num;

}

else {

REG595[2] = 0x01 << (line_num - 8);

REG595[3] = 0;

}

SRCLK = 1; // 移位準備

RCLK = 1; //輸出準備

for (b_num = 0; b_num<4; b_num++) {   // 向595發送四個字節

for (i = 0; i<8; i++) {    //發送8位數

SER = REG595[b_num] >> 7; //從最高位開始發送

REG595[b_num] <<= 1;

SRCLK = 0;

SRCLK = 1;   //移位寄存器時序，低電平準備，高電平有效

}

}

RCLK = 0; // 存儲寄存器時序，低電平準備，高電平有效，四個字節同時發出

RCLK = 1;

}

void LED_array(u8 word[], u16 t_delay) //漢字顯示函數

{

u8 i;

while (t_delay--) {

for (i = 0; i<16; i++) { // 逐行顯示

LED_line(~word[i * 2], ~word[i * 2 + 1], i);

}

}

}

3.3 平滑滾動

通過上面的內容，我們只要調用LED_array函數，正確傳參后就可以在LED點陣屏上顯示我們想要顯示的內容了。實現平滑滾動才是本文的關鍵，主函數的算法流程圖如下所示：

總的來說，就是使用小數組（now）在大數組（word）中一步步移動的方法，在算法與數據結構里，我們往往把這種方法叫做滑動窗口法。在漢字取模軟件中生成的16進制數，每兩個一組代表LED點陣上的一行燈的亮滅。這也不難理解，因為一行是16個LED燈，一個兩位16進制數剛好可以表示8個2進制數，所以兩個兩位16進制數控制一行。因此，我們滑動窗口每次移動2個兩位16進制數。

void main()    //主函數

{

u16 i, j;

for(j=0;;j++){    //在這里不使用while循環是因為while循環顯示輸出不穩定

//每次賦給now的值都后移兩位，顯示出來就是點陣一行行地變化

for (i=0;i<32;i++){ //對now中32個位置，每個位置都賦值

/*將需要實時顯示的內容放到實時數組now中去，同時使用對數組最大數224取余實現循環平滑滾動*/

now[i] = word[(i+(2*j))%224];

}

LED_array(now, 10); //調用漢字顯示函數，依次顯示now中內容

delay(300);   //延遲后進行下一循環

if(stopscreen==0){ //按鍵防抖設計

delay(50);

if(stopscreen==0){

while(1){ //按第一下開關停止平滑滾動

LED_array(now, 10);

if(stopscreen==0){ //按鍵防抖設計

delay(50);

if(stopscreen==0){

break;   //按第二下開關繼續平滑滾動

}

}

}

}

}

}

}

4 總結

清楚了LED點陣屏顯示的原理，我們可以設計LED點陣屏的多種顯示方式，甚至可以做出動畫片、游戲等。

字模生成軟件百度云：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1OwK_L_aDjWas5LF_MuULmQ

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