使用51单片机实现点阵汉字平滑滚动显示

时间  2020-07-26 标签 使用 单片机 实现 点阵 汉字 平滑 滚动 显示

使用51单片机实现点阵汉字平滑滚动显示

#说明：采用的芯片是89C51，LED点阵屏的规格是16*16，同时使用了两个74HC595芯片，字模生成软件在文末有网盘连接。web

1 链接原理图

在这里插入图片描述
总体的电路链接如上图所示，单片机只须要使用三个IO接口，就能够实现对点阵屏的控制。固然对于不一样的单片机而言连线是不一样的，可是使用74HC595扩展的原理是相同的，在这里再也不对于其IO扩展原理进行探究。算法

2 实现的功能

在51单片机以及C语言的环境下，实现LED点阵屏幕上汉字的平滑滚动，就像是公交车上显示“前方到站第二医院，下车乘客请提早作好准备”同样。咱们最后显示的是“计算机测控技术”几个字，固然显示的汉字内容是自定义的。同时，设置一个按钮可以让平滑滚动的汉字能够随时停下来。
在这里插入图片描述
这里有两点细节须要注意一下：
一、汉字循环到最后一个时，要继续滚动出第一个汉字，而不是跳变到开头从新循环。
二、汉字滚动的时候按下按钮中止，滚动中止的时候按下按钮继续滚动，使用同一个按钮。数组

3 C语言程序实现

3.1 定义变量

在这里咱们定义芯片P3.四、P3.五、P3.6 三个接口为输出IO接口，P2.7为接开关控制的IO接口。同时定义一个大数组储存全部汉字对应的取模16进制码，一个小数组用于表示如今屏幕上所需显示的汉字。数据结构

#include <reg51.h>
#include <intrins.h>

typedef unsigned int u16;	//常规无符号字符串和整数定义 
typedef unsigned char u8;
//将595的三个内置接口赋给新的名字
sbit SRCLK = P3 ^ 6;	// 数据输入口（串） 
sbit RCLK = P3 ^ 5;	// 移位寄存器时钟 
sbit SER = P3 ^ 4;	// 存储寄存器时钟
sbit stopscreen = P2^7;	 //暂停与开始开关定义引脚

/*定义一个数组存储全部须要平滑滚动的文字的16进制码，由取模软件自动生成， 每一个字由32个16进制数字组合而成，如今数组中存储的是“计算机测控技术”*/
u8 code word[] = {
/*-- 文字: 计 --*/
	0x00, 0x02, 0x04, 0x02, 0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x00, 0x02, 0x00, 0x02, 0xEF, 0x7F, 0x08, 0x02,
	0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x08, 0x02, 0x28, 0x02, 0x18, 0x02, 0x08, 0x02, 0x00, 0x02,

	/*-- 文字: 算 --*/
	0x04, 0x02, 0x7C, 0x7E, 0x12, 0x09, 0x01, 0x00, 0xFC, 0x1F, 0x04, 0x10, 0xFC, 0x1F, 0x04, 0x10,
	0xFC, 0x1F, 0x04, 0x10, 0xFC, 0x1F, 0x10, 0x04, 0xFF, 0x7F, 0x10, 0x04, 0x08, 0x04, 0x04, 0x04,

	/*-- 文字: 机 --*/
	0x08, 0x00, 0x88, 0x0F, 0x88, 0x08, 0x88, 0x08, 0xBF, 0x08, 0x88, 0x08, 0x8C, 0x08, 0x9C, 0x08,
	0xAA, 0x08, 0xAA, 0x08, 0x89, 0x08, 0x88, 0x48, 0x88, 0x48, 0x48, 0x48, 0x48, 0x70, 0x28, 0x00,

	/*-- 文字: 测 --*/
	0x00, 0x20, 0xE4, 0x23, 0x28, 0x22, 0x28, 0x2A, 0xA1, 0x2A, 0xA2, 0x2A, 0xA2, 0x2A, 0xA8, 0x2A,
	0xA8, 0x2A, 0xA4, 0x2A, 0xA7, 0x2A, 0x84, 0x20, 0x44, 0x21, 0x44, 0x22, 0x24, 0x28, 0x10, 0x10,

	/*-- 文字: 控 --*/
	0x08, 0x02, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xC8, 0x7F, 0x5F, 0x40, 0x28, 0x29, 0x88, 0x10, 0x58, 0x20,
	0x0C, 0x00, 0x8B, 0x3F, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xEA, 0x7F, 0x04, 0x00,

	/*-- 文字: 技 --*/
	0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xC8, 0x7F, 0x3F, 0x04, 0x08, 0x04, 0x08, 0x04, 0xA8, 0x3F,
	0x18, 0x21, 0x0C, 0x11, 0x0B, 0x12, 0x08, 0x0A, 0x08, 0x04, 0x08, 0x0A, 0x8A, 0x11, 0x64, 0x60,

	/*-- 文字: 术 --*/
	0x80, 0x00, 0x80, 0x04, 0x80, 0x08, 0x80, 0x08, 0xFE, 0x3F, 0xC0, 0x01, 0xA0, 0x02, 0xA0, 0x02,
	0x90, 0x04, 0x88, 0x08, 0x84, 0x10, 0x82, 0x20, 0x81, 0x40, 0x80, 0x00, 0x80, 0x00, 0x80, 0x00};
//下面一个用于存储每一时刻点阵屏显示内容的数字，随着时间会不断从新赋值与变化
u8 now[32] = {
	0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };

3.2 点阵显示函数

因为使用595进行了接口扩展，首先编写行显示函数LED_line，接着再编写汉字显示函数LED_array，>>和<<这两个符号是二进制移位符号。svg

void delay(u16 i)	   //延时函数，很普通
{
	while (i--);
}
//行显示函数： LED_line （字节1 1 ，字节2 2 ，行号)
void LED_line(u8 ledata1, u8 ledata2, u8 line_num)
{
	u8 b_num, i;
	u8 REG595[4]; 		 // 发送到595的四个字节。
	REG595[0] = ledata2; REG595[1] = ledata1;
	if (line_num<8) {
		REG595[2] = 0;
		REG595[3] = 0x01 << line_num;
	}
	else {
		REG595[2] = 0x01 << (line_num - 8);
		REG595[3] = 0;
	}
	SRCLK = 1; // 移位准备
	RCLK = 1; 	//输出准备
	for (b_num = 0; b_num<4; b_num++) {   // 向595发送四个字节
		for (i = 0; i<8; i++) { 	   //发送8位数
			SER = REG595[b_num] >> 7; 	 //从最高位开始发送
			REG595[b_num] <<= 1;
			SRCLK = 0;
			SRCLK = 1; 	  //移位寄存器时序，低电平准备，高电平有效
		}
	}
	RCLK = 0; 	// 存储寄存器时序，低电平准备，高电平有效，四个字节同时发出
	RCLK = 1;
}

void LED_array(u8 word[], u16 t_delay)	//汉字显示函数
{
	u8 i;
	while (t_delay--) {
		for (i = 0; i<16; i++) { // 逐行显示
			LED_line(~word[i * 2], ~word[i * 2 + 1], i);
		}
	}
}

3.3 平滑滚动

经过上面的内容，咱们只要调用LED_array函数，正确传参后就能够在LED点阵屏上显示咱们想要显示的内容了。实现平滑滚动才是本文的关键，主函数的算法流程图以下所示：
在这里插入图片描述
总的来讲，就是使用小数组（now）在大数组（word）中一步步移动的方法，在算法与数据结构里，咱们每每把这种方法叫作滑动窗口法。在汉字取模软件中生成的16进制数，每两个一组表明LED点阵上的一行灯的亮灭。这也不难理解，由于一行是16个LED灯，一个两位16进制数恰好能够表示8个2进制数，因此两个两位16进制数控制一行。所以，咱们滑动窗口每次移动2个两位16进制数。函数

void main()	   //主函数
{
	u16 i, j;	
		for(j=0;;j++){	   //在这里不使用while循环是由于while循环显示输出不稳定
			//每次赋给now的值都后移两位，显示出来就是点阵一行行地变化
			for (i=0;i<32;i++){			//对now中32个位置，每一个位置都赋值
				/*将须要实时显示的内容放到实时数组now中去，同时使用对数组最大数224取余实现循环平滑滚动*/
				now[i] = word[(i+(2*j))%224];	
			}
			LED_array(now, 10);		//调用汉字显示函数，依次显示now中内容
			delay(300);	  //延迟后进行下一循环
			if(stopscreen==0){		//按键防抖设计
				delay(50);
				if(stopscreen==0){			
					while(1){		//按第一下开关中止平滑滚动
						LED_array(now, 10);
						if(stopscreen==0){	 	//按键防抖设计
							delay(50);
							if(stopscreen==0){
								break;	  //按第二下开关继续平滑滚动
							}
						
						}
					}
				}		
				
			}
		}			
}

4 总结

清楚了LED点阵屏显示的原理，咱们能够设计LED点阵屏的多种显示方式，甚至能够作出动画片、游戏等。
字模生成软件百度云：连接：https://pan.baidu.com/s/1OwK_L_aDjWas5LF_MuULmQ
提取码：idov动画

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