【51单片机系列】74HC595实现对LED点阵的控制

您所在的位置:网站首页 如何实现点阵led的字符滚动播放 【51单片机系列】74HC595实现对LED点阵的控制

【51单片机系列】74HC595实现对LED点阵的控制

2024-07-12 00:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

本文是关于LED点阵的使用,使用74HC595模块实现对LED点阵的控制。

文章目录 一、8x8LED点阵的原理1.1 LED点阵显示原理1.2 LED点阵内部结构图1.3 开发板上的LED点阵原理图1.4 74HC595芯片 二、使用74HC595模块实现流水灯效果三、 使用74HC595模块控制LED点阵对角线亮

一、8x8LED点阵的原理 1.1 LED点阵显示原理

LED点阵是由发光二极管排列组成的显示器件,被广泛应用于汽车报站器、广告屏等。如下所示:

image-20231208092451292

proteus中的8x8点阵如下:

PROTEUS中的LED点阵

通常应用较多的是8x8点阵,使用多个8x8点阵可组成不同分辨率的LED点阵显示屏,比如16x16点阵可以使用4个8x8点阵构成。

1.2 LED点阵内部结构图

8x8LED点阵内部结构图如下,这两种图片只是接法不同,要点亮LED,左图需要行置为高电平,列置为低电平;右图则需要行置为低电平,列置为高电平。

8x8LED点阵内部结构图

8x8点阵共由64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行置高电平,某一列置低电平,则相应的二极管将点亮。

比如对于左图,如果要将第一个点点亮,则将第一行的⑨脚接高电平,第一列的13脚接低电平,第一个点就会点亮;如果要将第一行点亮,则第一行的⑨脚接高电平,所有列(13、3、4、10、6、11、15、16脚)接低电平,第一行就会点亮;如果要将第一列点亮,则第一列的13脚接低电平,所有行(9、14、8、12、1、7、2、5脚)接高电平,第一列就会点亮;如果要将对角线点亮,可以动态显示,首先点亮第一个点,然后点亮第2行第2列的点…这样依次循环点亮,就可以显示对角线的点。

如果要显示数字或字符,在需要的位置点亮,比如显示0(如下),可以循环点亮如下位置的LED。

LED点阵显示0

1.3 开发板上的LED点阵原理图

开发板上使用了74HC595芯片实现串转并,接到LED点阵模块,原理图如下:

LED点阵原理图

74HC595起到了扩展IO口的功能,从原理图可以看到74HC595使用3个IO口输入,有8个IO口输出。这8个IO口控制LED点阵的行(从第一行到最后一行分别是D7-D0),使用P0口控制LED点阵的列(从第一列到最后一列分别是P07-P00)。

比如对于如上结构图左图所示,如果要点亮第一个LED,那么P0口应该置为0x7f,D7-D0应该置为0x80。

1.4 74HC595芯片

74HC595芯片具有8为串行输入/输出或者并行输出移位寄存器,具有三态输出(高电平、低电平、高阻态)。是总线驱动的并行输出。通常用于串行输入到并行输出的数据转换。

74HC595引脚说明如下:

符号引脚描述Q0…Q7(QA…QH)15,1-7并行数据输出GND8逻辑地Q7’9串行数据输出/MR(/SRCLR)10主复位(低电平有效),接到GND就处于复位状态,要接到电源处于高电平状态SHCP(SRCLK)11移位寄存器时钟输入STCP(RCLK)12存储寄存器时钟输入/OE13输出有效(低电平有效),在开发板上有一个端子,如果要使输出有效,就短接到GND,如果要使输出无效,就短接到VCC。也可以连接到一个IO口进行控制。进行LED点阵实验时要短接到地,使输出有效。DS(SER)14串行数据输入,输入的数据经过74HC595芯片转换为并口输出VCC16电源

74HC595功能如下,H=高电平,L=低电平,↑=上升沿,↓=下降沿,Z=高阻态,NC=无变化,X=无效

输入输入输入输入输入输出输出功能SHCPSTCPOEMRDSQ7’QnXXL↓XLNCMR为低电平时仅影响移位寄存器X↑LLXLL移位寄存器到输出寄存器,STCP上升沿会将数据输出XXHLXLZ清空移位寄存器,并行输出为高阻态↑XLHHQ6’NC逻辑高电平移入移位寄存器状态0,包含所有的移位寄存器状态移入X↑LHXNCQn移位寄存器的内容到达存储寄存器并从并口输出↑↑LHXQ6’Qn’移位寄存器内容移入,先前的移位寄存器的内容到达存储寄存器并输出

从上表可以知道,当主复位MR为高电平,输出使能OE为低电平时,数据在SHCP上升沿进入移位寄存器,在STCP上升沿输出到并行端口。

74HC595的数据端:

Q0-Q7:八位并行输出端,可以直接控制数码管的8个段。

Q7’:级联输出端,可以接下一个595的SER端。

SER:串行数据输入端。

74HC595控制端说明

/SCLR(10脚):主复位脚,低电平时清空移位寄存器,通常接VCC。SCK(11脚):上升沿数据寄存器移位,下降沿移位寄存器数据保持不变。RCK(12脚):上升沿时移位寄存器的数据进入存储寄存器,下降沿存储寄存器数据不变。/OE(13脚):输出使能,高电平时禁止输出。 二、使用74HC595模块实现流水灯效果

在proteus中硬件设计如下,实现的功能为使用74HC595芯片实现流水灯效果。

74HC595实现流水灯效果

根据上面对74HC595的介绍,DS引脚是输入的串行数据,SHCP上升沿会进行移位寄存器的移位操作,STCP上升沿时会将数据输出到并行端口。

软件代码如下:

/* 实现功能:74HC595芯片控制LED点阵实现LED流水灯的效果 [2023-12-08] zoya */ #include "reg52.h" #include "intrins.h" typedef unsigned char u8; typedef unsigned int u16; sbit DS = P3^4; // 74HC595输入数据端口 sbit STCP = P3^5; // 74HC595存储寄存器端口,上升沿时移位寄存器进入存储寄存器 sbit SHCP = P3^6; // 74hc595移位寄存器端口,上升沿时移入数据 // 延时函数,i=1延时10us void Delay(u16 i) { while(i--); } // 74HC595芯片将输入的串行数据转换为并行数据输出 void HC595SendByte(u8 dat) { u8 i; STCP = 1; // 高电平时存储寄存器数据保持不变 SHCP = 1; // 高电平时移位寄存器数据保持不变 for(i=0;i> 7; // 每次输入最高位数据 dat


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3