51单片机--LED类编程技巧续

电子工程师 2017-11-24 539

控制/MCU

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上一篇说了一点点关于8X8点阵的驱动编写技巧以及写LED灯时应注意的一些小细节，那么这次我就继续补上上次挖的坑吧，说一下16X16点阵的编写技巧，主要讲一下思路，因为在写16X16点阵驱动时，很多人一上来大脑一片空白啊，根本无从下手，我这里举一个例子讲下思路，以后大家可以按照我下面的思路来写程序。

首先要看一下16X16点阵的驱动电路，以这个电路为例我写一下自己编写16X16点阵驱动时的小经验，勿喷勿喷哈，O(∩_∩)O，上电路图：

16X16点阵原理图

（注：图中我加了一些注释，可能有的人不喜欢，所以想看原图的人可以去找我在单片机贴吧发的帖子里找，有PDF文件，很清晰！）

从图片中我们可以看出74HC138芯片控制列，74HC595芯片控制行，我们都知道在同一时间内74HC138芯片只能有一个引脚输出有效（不知道74HC138和后面要提到的74HC595的人也不要着急，文章后面也会讲74HC138和74HC595），也就是说同一时间内只能选中一行，而74HC595是“串入并出”，八个引脚可以同时有效，这样就会导致16X16点阵驱动编写时的第一个易错点：扫描方式。

注意点一：扫描方式

这个16X16点阵的驱动扫描方式是由电路图决定的（我仅仅指这个16X16点阵），不像8X8点阵，8X8点阵的扫描方式是任意的。

上面说了，74HC138只能一个引脚有效，且74HC138控制行，所以此次驱动编写只能用行扫描，列送入数据。行扫描的原理上一篇已经说了，这里就不重复了，免得大家嫌我啰嗦......~\(≧▽≦)/~喵

还有这里我要纠正一个自己犯的错误哈，刚刚才发现，不要打我！【o(>﹏<)o不要啊】

上一篇里我说，呃......直接上图吧：

上一篇文章里的8X8点阵代码编写思路

上次我说思路一代码实现简单，思路二不好实现，当时写学习笔记的我还仅仅只是编过一些小程序，数据量不大，但是今天写16X16点阵驱动的时候，用了比较多的数据，发现思路一在数据很多的时候根本实现不了（我仅仅指容量很小的51系列里面），51单片机的容量太小，根本无法同时处理这么多数据，所以这里纠正一下哈。

注意点二：滚动效果的实现

刚才说了，数据比较多时，我们就不能用改变数据的方式实现滚动效果了，只能通过修改扫描函数读取数据的起始位置来实现滚动效果。（如果您有更好的思路，请务必告诉小弟一下，先谢谢啦^_^）下面我说一下我的代码编写思路：

用一个for循环就可以实现修改每次的数据读取位置，for循环里面不是有一个变量嘛（一般都叫 i），将这个变量 i 加到读取数据时的数据数组下标里就行了。我只写文字的话你们一般不明白什么意思，所以就....上图：

滚动效果的代码实现：思路一

for循环里我之所以写两个 i++ 的原因是：16X16点阵嘛，一次要传输两个字节，所以每移动一个LED位，扫描的起始位置就要移动两个字节，所以要写两个；另外不用 i = i + 2是因为 i++ 的运行速度快；还有就是 i 之所以取385，是因为我用了386个字节的数据，0开头嘛，所以就写385啦！扯远了哈，让我们再回归正题。

从图中可以看出，我把 i 加在了83、88、93等行的数组StreamData的下标里面，这样每次扫描时读取数据的位置就会后移两个字节，这样就不用再写数据处理函数了。

再来就该说一下16X16点阵的数据了：8X8点阵好说，就算自己算也不难啊，但是16X16点阵呢？难道还要自己一行一行得算吗？

注意点三：数据的获取

获取数据也就是获取字模，现在有很多获取字模的软件，所以这里我就介绍我用的一款软件：

先上图：

汉字取模软件

下面是这款软件的界面：

汉字取模软件的界面

软件使用方法：（我就不敲字了，敲字不直观，直接上图）

第一步：（此用法仅仅针对于16X16点阵的汉字取模，其实这个软件还有其他很多功能，这个以后用到的时候再说）

第一步

第二步：

第二步

第三步：

第三步

这样，我们就可以很快获取想要显示的汉字的字模了。对于这个软件在使用前还要进行适当的设置，在：参数设置—> 其他选项里面，软件自身也有相当详细的说明，自己看就行了。

这样16X16点阵的注意事项基本就说完了，但是你们是不是会有这种感觉：“虽然听你说了那些注意事项，但是我现在还是大脑一片空白啊，不知道该怎么下手啊？”有这种感觉很正常（读这篇文章之前就会16X16点阵的人除外），毕竟整体思路我还没讲呢，还有上面提到的74HC595和74HC138我也还没讲，所以不要失去信心哈，下面我们继续：（惯例：分割线）

《刀剑神域》主人公：桐谷和人

讲整体思路之前先讲一下上面提到的两个芯片，最后将前面讲的全部串起来。

注意点四：74HC138芯片

下面是我自己用Altium Designer画的一个74HC138元件图（Altium Designer我刚学完，才过了一个周，不怎么会用），一共有16个引脚。

整体功能：138（后面都简称138）主要功能是用一个三位的二进制数控制八位输出引脚中的一个引脚，经常用于动态显示。

A0、A1、A2就组成了那个三位的二进制数。

Y0～Y7就是那八位输出引脚。

E1、E2、E3用于控制当前的138是否工作，当要控制多个138的时候就要用到这三个引脚了。

再详细的包括真值表啊、具体电路接法啊什么的我就不说了，我这里只是讲技巧的嘛，最基本的基础知识还是靠自己学才能记得最扎实！

我自己画的74HC138原理图，网上没找到好的

注意点五：74HC595芯片

下面我自己用“画图”画了一张74HC595的工作原理图：（画一张这么简单的图花了我近一个小时，不想活了....╯﹏╰）

74HC595原理图

74HC595芯片具体的编程还要涉及到时序，不是一句两句就能说完的，所以这些基本知识我就不说了，我说一下我对74HC595的理解：

74HC595的组成：74HC595呢就好像是一个水库，有一个进水口（图中的DS引脚，就是第一列）、一个存水箱（图中的数据保存区，就是第二列）、一个放水闸门（图中的OE引脚，第三列），八个出水口（也是第三列）。

74HC595的工作原理：当接到进水命令时（SH_CP引脚），开始进水，水进多了就会漏出来（下面的 Q7' 引脚），接到存水命令时（ST_CP引脚），进来的水就会进入存水箱，最后当接到放水命令时（OE引脚）就会放水，8个出水口同时放水。

这样74HC595就讲完了（再说一下哈，基础知识这里不讲，哎呀，不要怪我嘛，我主要是分享经验和技巧，基础知识可以百度百科嘛，那上面讲的更好更详细！）

这样知识准备就差不多了，现在我们再来看这张原理图：

16X16点阵原理图

这下我们编写代码的整体思路就有了：

扫描方式：行扫描

滚动实现：数据读取位置变更（上文已讲）

用一个for循环控制移动的时间间隔，for里面用两个74HC138依次选中每一行，再用两个74HC595送入每一行的数据，这样直至扫描完一个屏幕（不是8行了，这次是16行）；之后外面再嵌套一个for循环用来变更数据读取的位置（后移两个字节），这样就实现了16X16点阵的驱动编写。

注意细节不要忽略，这也是LED类的，要进行微延时和消隐操作，当然作为一个有理想的开发者，规范的代码格式也是必须滴！

我这里说一下，我用编程软件的是TKStudio，挺好用的，我最喜欢的是它的代码提示功能，这个很厉害，Keil C51是没有代码提示的，但是Keil MDK for ARM是有代码提示功能的，但是初学者最开始都是在写C51的，所以写C51代码时TKStudio还是不错的，新手的福音啊。本来想说一下这个软件的，可是好晚了，该睡觉了，明天还要上课呢，那么就在下一篇文章的时候我再说一下TKStudio这个软件吧，到时候会主要说说怎么改字体和语法高亮，我也会把我的编辑风格文件分享出来，大家直接引用就可以了，不喜欢我的那个风格就自己再改一下就行。

上面的软件以及PDF格式的原理图等在单片机贴吧里我都有分享，大家可以去单片机贴吧找或者直接百度“LCD1602初始化问题详解：单片机贴吧”就行。

好了，这篇文章就到这里了，拜拜( ^_^ )～～

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