代码收藏家技术教程 2023-06-07

51单片机16*16LED点阵图像显示学习总结

51单片机16*16LED点阵显示图像学习总结

取模软件取模方法：取模方向——横向取模，字节倒序，取模方式——C51格式，取出的字模样式如图:![取模软件图](https://i3.wp.com/img-blog.csdnimg.cn/b165f95f8d5749a4bc432c1a27294533.png#pic_center)

51单片机16*16LED点阵显示图像—笑脸

利用STC89C51的单片机开发板16*16点阵模块（独立）+开发资料、电路图+4个74HC595芯片+取模软件+c语言编程实现笑脸显示。笑脸图像取模软件取模

一、学习思路—基于STC89C51单片机（A7）

1. 电路图详情；

STC89C51（A7）版本的单片机各模块独立，还需要用的是4片74HC595芯片。

16*16LED点阵电路

74HC595芯片特点是8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。

三态：8位串行输入、 8位串行或并行输出、存储状态寄存器。
移位寄存器和存储器是分别的时钟。
74HC595有三态，SER（数据输入）、SRCLK（移位寄存器时钟）和RCLK（锁存器时钟），且SER/SRCLK和RCLK均需要连接到51I/O引脚上，这里将SER连接到 P0-3，SRCLK连接到P0-5和RCLK连接到P0-4引脚。
74HC595(A)、74HC595(B)、74HC595©、74HC595(D)四个芯片由QH非相互连接
SER负责数据输入，第一个数据通过SER输入，通过SRCLK移位到QA，第二个数据通过SER输入，通过SRCLK移位时，原来第一个SER输入的数据QA被移位到QB,第二个数据就进入到QA中以此类推。直至74HC595(A)中 QA-QH的8位被填满。这是第一个8位对应74HC595(A)，当有第二组8位数据传入的时候，第一组8位中的74HC595(A)也会被移位到74HC595(B)中，并且依次类推。这样74HC595A/B/C/D四个芯片依次被依次传入8位数据。
具体为：通过SER口输入串行的数据，当SRCLK有上升沿信号时，数据就往下移一位，当数据满了8位时，给RCLK上升沿信号时，8位数据就锁存到QA~QH，QH’连接到下一片74HC595，继续拓展16位、32位…，这里只是3线拓展到8线，QH’就不用接了。这样单片机通过3个I/O口连接74HC595，输出4*8=32位数据

2. 独立模块的接线和验证；

STC89C51（A7）版本各模块独立，所以使用时需要接线使用。根据电路图显示 U6/U7分别连接J27和J32，这里需要强调一下，电路图中的现实不一定正确，所以需要验证连接是否正确！需要注意！！！本实验J10连接J34、J27连接J28，现实是正极。QA–QH为低到高位
AB接线连接
C/D芯片显示为NEG，所以为阴极。 C/D电路图
74HC595程序：

void _HC595_DATA(u8 dat1, u8 dat2, u8 dat3, u8 dat4)
{
	u8 i  = 0;
	RCLK  = 0;
	SRCLK = 0;
	 for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat4 >> 7;
		dat4 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat3 >> 7;
		dat3 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat2 >> 7;
		dat2 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat1 >> 7;
		dat1 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	RCLK = 0;
	Dately_10us(10);
	RCLK = 1;
	}

3. 取模软件进行取模（横向取模）

取模软件取模方法：取模方向——横向取模，字节倒序，取模方式——C51格式，取出的字模样式如图:

数组我们用U8别名变量保存下来：(横向取模两两对应— —)
后续使用的时候需要取反

u8 _hc595_xiaolian_L[32] = {
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x04,0x28,0x0A,
	0x44,0x11,0x00,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x20,0x08,0x10,
	0xF0,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};

行的数组也用U8数组标示出来：

u8 _hc595_xiaolian_H[32] = {
	0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

取模这里需要注意的是：

横向取模，横向取模对应的是纵向排列图像，即实际描述的是按照74HC595的 C/D 的数据。纵向取模的话则要把输入的文字横向排列成图像，即实际描述的是按照74HC595的 A/B 的数据。但是取模完后的数据在后续使用的时候需要取反
“取模倒序”，本课题参考的开发板采用的是下高位，上低位的顺序，所以需要采用字模倒序的。

4. 程序编译与调试；

1.首先开头代码格式写出来：

#include "reg51.h"

void main(void)
{

}

同时定义一个别名变量，管脚定义以及一个延时函数（用于SRCLK和RCLK上沿时移动、存储数据用），还要定义一个函数用于调用数组，程序如下：

#include "reg51.h"

typedef unsigned char u8;


sbit SER   = P0^3;
sbit RCLK  = P0^4;
sbit SRCLK = P0^5;

void Dately_10us(u8 t)
{
	while(t--);
}

u8 _hc595_xiaolian_L[32] = {
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x04,0x28,0x0A,
	0x44,0x11,0x00,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x20,0x08,0x10,
	0xF0,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};

u8 _hc595_xiaolian_H[32] = {
	0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

u8 dat1, dat2, dat3, dat4;
void _HC595_DATA(u8 dat1, u8 dat2, u8 dat3, u8 dat4)
{
	u8 i  = 0;
	RCLK  = 0;
	SRCLK = 0;
	 for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat4 >> 7;
		dat4 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat3 >> 7;
		dat3 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat2 >> 7;
		dat2 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat1 >> 7;
		dat1 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	RCLK = 0;
	Dately_10us(10);
	RCLK = 1;
}

void Display(u8 shuzu_H[32], u8 shuzu_L[32])
{
	u8 i = 0;
	while(1)
	{
		for(i=0; i<16; i++)
		{
			_HC595_DATA(shuzu_H[i], shuzu_H[i+16], ~shuzu_L[2*i], ~shuzu_L[2*i+1]);
		}		
	}
}

最后调用这个函数：

void main(void)
{
	Display(_hc595_xiaolian_H, _hc595_xiaolian_L);	
}

Keil编译器编译：
“dztuxiang” – 0 Error(s), 0 Warning(s).

5. 效果展示；

实验展示图

6. 程序保存；

//			笑脸显示程序


#include "reg51.h"

typedef unsigned char u8;


sbit SER   = P0^3;
sbit RCLK  = P0^4;
sbit SRCLK = P0^5;

void Dately_10us(u8 t)
{
	while(t--);
}

u8 _hc595_xiaolian_L[32] = {
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x04,0x28,0x0A,
	0x44,0x11,0x00,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x20,0x08,0x10,
	0xF0,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};

u8 _hc595_xiaolian_H[32] = {
	0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

u8 dat1, dat2, dat3, dat4;
void _HC595_DATA(u8 dat1, u8 dat2, u8 dat3, u8 dat4)
{
	u8 i  = 0;
	RCLK  = 0;
	SRCLK = 0;
	 for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat4 >> 7;
		dat4 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat3 >> 7;
		dat3 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat2 >> 7;
		dat2 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SER = dat1 >> 7;
		dat1 <<= 1;
		SRCLK = 0;
		SRCLK = 1;
	}
	RCLK = 0;
	Dately_10us(10);
	RCLK = 1;
	}

void Display(u8 shuzu_H[32], u8 shuzu_L[32])
{
	u8 i = 0;
	while(1)
	{
		for(i=0; i<16; i++)
		{
			_HC595_DATA(shuzu_H[i], shuzu_H[i+16], ~shuzu_L[2*i], ~shuzu_L[2*i+1]);	  //4、3数组取反，数组对应为0-1， 2-3， 3-4....这样
		}		
	}
}


void main(void)
{
	Display(_hc595_xiaolian_H, _hc595_xiaolian_L);	
}