單片機與控制實驗（2）——LED點陣顯示屏

一、實驗目的和要求

　　了解LED點陣顯示的基本原理和實現(xiàn)方法。掌握點陣漢字庫的編碼和從標準字庫中提取漢字編碼的方法。

二、實驗設備

　　單片機測控實驗系統(tǒng)
　　LED點陣顯示器實驗模塊
　　Keil開發(fā)環(huán)境
　　STC-ISP程序下載工具

三、實驗內(nèi)容

　　了解16*16點陣電路的原理。編寫匯編語言程序，編寫一行漢字字符（至少三個字）的顯示程序，并且能夠從左到右（或從右到左）循環(huán)顯示。

四、實驗步驟

　　1. 掌握點陣式LED顯示屏的控制方法；
　　2. 使用MCS-51匯編語言，使用LED點陣顯示器顯示出正確的漢字字符及動態(tài)效果；
　　3. 將編譯后的程序下載到51單片機，觀察LED顯示屏的顯示結(jié)果。

五、實驗原理

　　高亮度LED發(fā)光管構(gòu)成點陣，通過編程控制可以顯示中英文字符、圖形及視頻動態(tài)圖形。所顯示字符的點陣數(shù)據(jù)可以自行編寫（即直接點陣畫圖），也可從標準字庫（如ASC16、HZ16）中提取。后者需要正確掌握字庫的編碼方法和字符定位的計算。

實驗用的LED點陣顯示屏為16*16點陣。
行和列分別使用兩個移位寄存器作為輸出。
當移位寄存器輸出的第i行為0，第j列為1時點亮點(i,j)。
為了能夠顯示出一個點陣字型，需要進行循環(huán)掃描，也就是每一次只點亮一行，然后在列上輸出該列對應的16個點陣值。
輸出一行后暫停一段時間，輸出下一行。為了達到較好的顯示效果，整屏總的掃描時間不高于40ms。
上述過程中行列可以互換。
實驗中使用的移位寄存器是74HC595，它是一個同時具有串行移位和輸出鎖存驅(qū)動功能的器件。
74HC595是具有8位移位寄存器和一個存儲器，三態(tài)輸出功能。 移位寄存器和存儲器是分別的時鐘。
數(shù)據(jù)在SRCK（移位寄存器時鐘輸入）的上升沿輸入到移位寄存器中，在RCK（存儲器時鐘輸入）的上升沿輸入到存儲寄存器中去。
移位寄存器有一個串行移位輸入（行Dx（P00）、列Dy(P03)），和一個串行輸出（QH）,和一個異步的低電平復位，存儲寄存器有一個并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當使能 （P02和P07為低電平）時，存儲寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。
在控制74HC595時，首先將數(shù)據(jù)放到串行輸入的SI端，然后在串行時鐘SRCK上產(chǎn)生一個脈沖，即可輸出一個bit，重復以上步驟16次，輸出所有列值。
然后給存儲器時鐘RCK一個脈沖，將串行數(shù)據(jù)鎖存起來。將使能端 輸出低電平，驅(qū)動到LED點陣上。
行的輸出每次只移位一次，并重新鎖存即可。
其他信息見給定的參考資料。

六、實驗代碼

ORG 0000H
AJMP START
ORG 0030H
START:
D_X EQU P0.0
CK_X EQU P0.1
CK_XLEQU P0.2
D_YEQU P0.3
EN_YEQU P0.4
CK_Y EQU P0.5
CK_YLEQU P0.6
EN_X EQU P0.7
COUNT EQU R0
COUNT_XEQU R3
COUNT_YEQU R4

MOV R0,#0;完成第R0/2屏掃描
MOV R1,#8
MOVR2,#16
MOV COUNT_X,#0
MOV COUNT_Y,#0
MOVR5,#32;一屏16列，總共掃描48列，需要掃48-16=32屏
CLR EN_X
CLR EN_Y

;初始化
MAIN:
CLR A
MOVCOUNT_Y,A;COUNT_Y=0
CLRA
MOVA,COUNT
MOVCOUNT_X,A;COUNT_X=COUNT

LOOP:
ACALLDISPLAY_Y
ACALLDISPLAY_X
ACALL DELAY
DJNZR2,LOOP

;長延遲
MOVR1,#0FFH
MOVR7,#2FH
L_DELAY:
ACALLDELAY
DJNZR1,L_DELAY
DJNZR7,L_DELAY

MOVR1,#8
INCCOUNT
INCCOUNT ;掃一屏，COUNT加2

DJNZR5,MAIN
MOVR5,#0FFH
AJMPSTART

DISPLAY_Y:
MOV DPTR,#TAB_Y
CLR A
MOVA,COUNT_Y
MOVC A,@A+DPTR
MOVR1,#8

LP_Y1:
RLC A
CLR CK_Y
MOV D_Y,C
SETB CK_Y
DJNZ R1,LP_Y1

MOVR1,#8
INCCOUNT_Y

CLR A
MOVA,COUNT_Y
MOVC A,@A+DPTR

LP_Y2:
RLC A
CLR CK_Y
MOV D_Y,C
SETB CK_Y
DJNZ R1,LP_Y2

MOVR1,#8
INCCOUNT_Y

CLR CK_YL
NOP
SETB CK_YL

CLR EN_Y
CLRCK_YL
RET

DISPLAY_X:
MOV DPTR,#TAB_X
CLR A
MOVA,COUNT_X
MOVC A,@A+DPTR
MOVR1,#8

LP_X1:
RLC A
CLR CK_X
MOV D_X,C
SETB CK_X
DJNZ R1,LP_X1

MOV R1,#8
INCCOUNT_X
CLR A
MOVA,COUNT_X
MOVC A,@A+DPTR

LP_X2:
RLC A
CLR CK_X
MOV D_X,C
SETB CK_X
DJNZ R1,LP_X2

MOVR1,#8
INCCOUNT_X

CLR CK_XL
NOP
SETB CK_XL

CLR EN_X
CLR CK_XL
RET

;延遲函數(shù)
DELAY:
MOVR6,#0FH
DJNZ R6,$
RET

TAB_X:
;===========================================================================
;我(0) 愛(1) 你(2)

DB 04H,00H,24H,10H,24H,12H,24H,21H,7FH,0FEH,0C4H,40H,44H,82H,04H,02H;
DB 04H,04H,0FFH,0C8H,04H,30H,44H,28H,34H,44H,05H,82H,04H,1FH,00H,00H;"我",0

DB 01H,00H,26H,82H,34H,84H,2CH,89H,24H,91H,24H,0E1H,37H,0B2H,4CH,0AAH;
DB 44H,0A4H,44H,0A4H,4CH,0AAH,74H,0B2H,0C4H,81H,45H,01H,06H,01H,00H,00H;"愛",1

DB 00H,80H,01H,00H,06H,00H,1FH,0FFH,0E0H,00H,02H,08H,04H,30H,18H,0C0H;
DB F0H,02H,10H,01H,13H,0FEH,10H,00H,10H,80H,14H,60H,18H,18H,00H,00H;"你",2
;===========================================================================
TAB_Y:
;===========================================================================
DB ~80H,0FFH,~40H,0FFH,~20H,0FFH,~10H,0FFH,~08H,0FFH,~04H,0FFH,~02H,0FFH,~01H,0FFH
DB 0FFH,~80H,0FFH,~40H,0FFH,~20H,0FFH,~10H,0FFH,~08H,0FFH,~04H,0FFH,~02H,0FFH,~01H
;===========================================================================
END