ＰＩＣ单片机控制点阵ＬＥＤ显示技术研究.doc

1 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 LE D 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 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 74LS16 4 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 74LS16 4 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 3 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 PIC16F87 7 作为主控器件, SS P 模块工作在主控方式下。 SCK 引脚的时钟由单片机自己产生,