1、單片機控制LED點陣顯示屏2022/7/26單片機控制LED點陣顯示屏主要內容硬件相關LED與LED點陣顯示LED電路設計動態顯示的考慮電源設計單片機最小系統功能設置相關單片機控制LED點陣顯示屏LED與LED點陣顯示發光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。它是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能。發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓后，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在

2、PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。 單片機控制LED點陣顯示屏發光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算：R（EUF）IF式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。發光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應按電源正極。 單片機控制LED點陣顯示屏發光二極管的特點是：工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很小（有的僅零點幾毫安即可發光

3、）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發光的強弱。由于有這些特點，發光二極管在一些光電控制設備中用作光源，在許多電子設備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀，用7條條狀的發光管組成7段式半導體數碼管，每個數碼管可顯示09十個數目字。按其封裝結構 ，封裝外形 ，管體顏色 分為不同種類。單片機控制LED點陣顯示屏LED工作時應合理選定LED的工作電流，LED的正向極限電流IFm多在50mA左右。實踐驗證，LED的發光強度僅在一定范圍內與IF成正比，當IF20mA時，亮度的增強已無法用肉眼分辨，實際亮度已經沒有增加了。因此，LED的工作電流一般選在1020mA

4、較為合理。單片機控制LED點陣顯示屏（1）允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發熱、損壞。（2）最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。（3）最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，LED發光二極管可能被擊穿損壞。 （4）工作環境topm:LED發光二極管可正常工作的環境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，LED發光二極管將不能正常工作，效率大大降低。（5）正向工作電流If：它是指發光二極管正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇IF在0.6IFm以下。（6）正向工作電壓VF：參數表中給出

5、的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時測得的。發光二極管正向工作電壓VF在1.52V。在外界溫度升高時，VF將下降。 單片機控制LED點陣顯示屏LED點陣單片機控制LED點陣顯示屏點 陣 屏 原 理1 點陣原理 點陣內部結構及外形如上，8X8點陣共由64個發光二極管組成，且每個發光二極管是放置在行線和列線的交叉點上，當對應的某一行置1電平，某一列置0電平，則相應的二極管就亮；如要將第一個點點亮，則9腳接高電平13腳接低電平，則第一個點就亮了；如果要將第一行點亮，則第9腳要接高電平，而（13、3、4、10、6、11、15、16）這些引腳接低電平，那么第一行就會點亮；如要將

6、第一列點亮，則第13腳接低電平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接高電平，那么第一列就會點亮。 單片機控制LED點陣顯示屏一般我們使用點陣顯示漢字是用的16*16的點陣宋體字庫，所謂16*16，是每一個漢字在縱、橫各16點的區域內顯示的。也就是說得用四個8*8點陣組合成一個16*16的點陣。如下圖所示，要顯示“你”則相應的點就要點亮，由于我們的點陣在列線上是低電平有效，而在行線上是高電平有效，所以要顯示“你”字的話，它的位代碼信息要取反，即所有列（1316腳）送(1111011101111111，0 xF7，0 x7F)，而第一行（9腳）送1信號，然后第一行送0；再送第二行要顯示的數據

7、（1316腳）送(1111011101111111，0 xF7，0 x7F)，而第二行（14腳）送1信號。依此類推，只要每行數據顯示時間間隔夠短，利用人眼的視覺暫停作用，這樣送16次數據掃描完16行后就會看到一個“你”字； 單片機控制LED點陣顯示屏單片機控制LED點陣顯示屏第二種送數據的方法是字模信號送到行線上再掃描列線也是同樣的道理。同樣以“你”字來說明，16行（9、14、8、12、1、7、2、5）上送（0000000000000000，0 x00，0 x00）而第一列（13腳）送、“0”。同理掃描第二列。當行線上送了16次數據而列線掃描了16次后一個“你”字也就顯示出來了。 單片機控制L

8、ED點陣顯示屏LED點陣電路設計以掃描行線，列線輸入數據，需要引腳眾多，所以采用移位寄存器74HC595。164。（也可用譯碼器）16*16點陣，由4個8*8點陣組成，行相連。發光二極管的限流電阻。行驅動能力問題。達林頓管4148、4007、3904、3906、8050、8550、9012、9013等 ，驅動芯片74HC245,74HC574。引腳不足，可加譯碼器。3-8，4-16。也可加鎖存器。單片機控制LED點陣顯示屏移位鎖存器74ls595原理 74ls595為 8位輸出鎖存移位寄存器 RESET: 復位信號 shitf clock：移位時鐘 serial data input:串行數據

9、輸入 output enable：輸出使能 latch clock：鎖存時鐘 595有3層結構： 第一層為移位D觸發器； 第二層為鎖存D觸發器； 第三層為輸出3態門； 當復位信號為0時，移位D觸發器清0； 當移位脈沖從L-H時，第一個移位D觸發器的Q=D； 其它的Qn=Qn-1； 當鎖存脈沖從0-1時，第二層為鎖存D觸發器的輸出=/輸入； 當OE=1時，595的輸出為高阻態； 當OE=0時，595的輸出為第二層為鎖存D觸發器的輸出的反相； 單片機控制LED點陣顯示屏單片機控制LED點陣顯示屏74595的數據端： QA-QH: 八位并行輸出端，可以接點陣的8列。 QH: 級聯輸出端。將它接下一個

10、595的SI端。 SI: 串行數據輸入端。 74595的控制端說明： /SCLR(10腳): 低電平時將移位寄存器的數據清零。通常將它接Vcc。 SCK(11腳)：上升沿時數據寄存器的數據移位。QA-QB-QC-.-QH；下降沿移位寄存器數據不變。（脈沖寬度：5V時，大于幾十納秒就行了。通常都選微秒級） RCK(12腳)：上升沿時移位寄存器的數據進入數據存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數據不變。通常將RCK置為低電平，當移位結束后，在RCK端產生一個正脈沖（5V時，大于幾十納秒就行了。通常都選微秒級），更新顯示數據。 /G(13腳): 高電平時禁止輸出（高阻態）。如果單片機的引腳不緊張，用一個引

11、腳控制它，可以方便地產生閃爍和熄滅效果。比通過數據端移位控制要省時省力。 注：74164和74595功能相仿，都是8位串行輸入轉并行輸出移位寄存器。74164的驅動電流(25mA)比74595(35mA)的要小,14腳封裝，體積也小一些。 74595的主要優點是具有數據存儲寄存器，在移位的過程中，輸出端的數據可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處，數碼管沒有閃爍感。 與164只有數據清零端相比，595還多有輸出端時能/禁止控制端，可以使輸出為高阻態。 單片機控制LED點陣顯示屏單片機控制LED點陣顯示屏動態顯示的考慮采用行掃描、列施加數據信號的基本驅動方法。任意時間只有一行施加高壓有效信號，其余各行均為低壓信號。列施加對應該行的數據信號，低壓有效。以8x8 LED點陣列顯示器為例說明字符顯示原理，8行順序掃描結束后，將完成一幀字符的顯示。一幀掃描結束后，行掃描從第一行重新開始，周而復始。若列數據保持不變，則顯示靜態字符。反之，列數據發生變化，則顯示內容將發生變化，如果保持前后幀內容的連貫性，就可以顯示動態字符。由硬件決定，主要以軟件實現單片機控制LED點陣顯示屏電源設計總電流計算基本穩壓電源電路：變壓，整流，濾波，穩壓。所用器件選型。單片機控制LED點陣顯示屏單片機最小系統電源晶振復位：上電，按鍵引腳資源分配。選型，