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PIC单片机控制点阵LED显示技术研究
[摘要]LED显示技术在工业仪表中应用十分广泛,它能直观地显示运行系统的实时状态。同时PIC单片机由于功能强,成本低的优势在各种仪表中应用广泛。对PIC单片机控制点阵LED显示技术进行研究。
[关键词]PIC单片机 LED 控制
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1020060-01

一、点阵LED的结构

使用的LED为14*15点阵,由六片7*5点阵LED拼接而成,先分别用三片LED横向组成两个7*15点阵,再用两个7*15上下排列,组成需要的14*15点阵。当某一个LED所在的行驱动为低,列驱动为高时,这个发光管被点亮。

二、静态显示电路的构成

74LS164为TTL单向8位移位寄存器,可实现串行输入,并行输出。其中A、B(第1、2脚)为串行数据输入端,2个引脚按逻辑与运算规律输入信号,共一个输入信号时可并接。CLK(第8脚)为时钟输入端,可连接到串行口的同步时钟输出端。每一个时钟信号的上升沿加到CLK端时,移位寄存器移一位,8个时钟脉冲过后,8位二进制数全部移入74LS164中。在给出了8个脉冲后,最先进入74LS164的第一个数据到达了最高位,再来一个脉冲,第一个脉冲就会从最高位移出。4片74LS164首尾相串,而时钟端则接在一起。
只要我们对每片LED上7位行驱动中的一位输入低电平,这行中相应列驱动为高的点就会被点亮。如此反复向每一行送入低电平,同时在相应的行被选中时,在列送入相应的数据,并反复的扫描,由于人眼存在视觉暂留效应就可以看到预期的画面信息。

三、编码方式

编码方式是由硬件设计方式决定的。因为送入下排三个LED中最后一片最后一位的列驱动是最先进入74LS164的数据,所以字模的编码顺序和在LED显示顺序正好相反。而且PIC16F877做串行输出时,串行输出寄存器SSPBUF中的8位数据的最高位是最先送出的,所以每行8个点是右面为高位,左面为低进行编码。后面的类推,要显示一个完整的14*15点阵共需要28组的8位2进制字模数据。

四、PIC16F877与LED电路的连接

PIC16F877中提供了两个串行通信模块,分别是同步串行口和通用同步异步接收发送器。其中MSSP模块又提供了两种工作方式,一种是串行外围接口(SPI),另一个工作方式是芯片间通信总线(IIC)。SSP模块主要用于单片机和其他外围接口或微处理器芯片间的串行通信,像串行EEPROM、显示控制器、模拟数字转换器等,都属于电路板上众多器件间的串行通信接口。USART则属于和电路板外部设备串行通信的接口,简单地说就是RS232接口,可以与PC通信。所以,我们选择SPI同步串行通信方式送入行选编码。SPI工作方式提供8位数据的传输,SCK引脚上的时钟速度决定数据的传输速度。在连接的器件中,由主控器件来产生时钟,其他器件以此外界的时钟为标准。因此在使用SPI方式时,必须确定那个器件为主控器件,其它则为从控器件。本电路使用PIC16F877作为主控器件,SSP模块工作在主控方式下。SCK引脚的时钟由单片机自己产生,因此可以在任何时候数据的传送,传送在有写入SSPBUF缓冲器的动作时开始,我们用SCK引脚