51单片机LED点阵实验（74HC595）

今天药忘吃喽~ 2022-04-13 14:09 606阅读 0赞

实验目的：用8\*8的LED点阵显示一颗爱心。

实验仪器：普中开发板（非广告）

实验背景：出于一些原因，最近在看Arduino，但仍觉得51好玩。遂，一边看Arduino,一边整理51。

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8\*8的LED点阵电路如图一所示，有两种方式。单片机上集成的电路方式为第二种。

其中，行由P0口控制，列由D7~D0（HC595芯片控制，见下方）控制。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70][] 图一

**首先考虑，如何先点亮一个灯？**

eg:让P0^7的端口为低电平，P0的其他端口为高电平；D7的端口为高电平，则第一行第一列的led被点亮。

同样的方式也可以，让其他单独的led点亮。

**接着考虑，如何控制多个led的点亮？**

类似与[数码管的动态显示][Link 1]，利用余晖来进行动态显示。

第一步：P0口先选通某一列，D7~D0控制这一列中哪些灯亮。

第二步：动态显示每一列。

为了减少单片机引脚的使用，这里使用了**74HC595芯片。**（注：图二中led的方向反了）。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][] 图二![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][] 图三![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][] 图四

这图是丑的没法看了。但为了叙述清楚，目前也只能这样了。74HC595芯片详细的内容可以网上找，也可以直接评论区留言。

HC595芯片的功能：串行输入，并行输出。

看如何给芯片接线，并使用：（注：引脚上加一个“非横线”，表示低有效）

1、D0~D7，并行输出，接LED。

2、16号和8号引脚，分别接Vcc,Gnd。

3、OE,13号引脚，低电平才输出有效，让它接地。

4、10号引脚，主复位引脚，低有效。目前不需要复位，直接接VCC就好.

5、14号引脚SER，接在集成板的P3^4,为串行输入端。

6、11号引脚SRCLK，接在集成板的P3^6；上升沿时，将串行口RCLK的一位，移位输入。

7、12号引脚RCLK，接在集成板的P3^5；上升沿时，将移入的8位数据，送到存储寄存器。

上面的只是使用方法，如果还想继续深究，可以查看数电当中的串并行输入输出。

代码：

#include<reg51.h>
    #include<intrins.h>
    
    typedef unsigned char uchar;
    
    sbit SER=P3^4;//14号引脚，串行数据输入
    sbit SRCLK=P3^6;//11号引脚，移位寄存器时钟输入
    sbit RCLK=P3^5;//12号引脚，存储寄存器时钟输入
    
    uchar code lie[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//p0^7~p0^0,单片机中，p0^7是高位
    uchar code hang[]={0x00,0x38,0x3c,0x1e,0x1e,0x3c,0x38,0x00};//D7~D0
    
    
    void Hc595SendByte(uchar dat)
    {
    	int i; //编译可能有点老，变量的定义必须放在块的开头
    	SRCLK=0;//初始化
    	RCLK=0;	
    	for(i=0;i<8;i++)//从高位到低位，依次串行输入
    	{
    		SER=dat>>7;
    		dat<<=1;
    		SRCLK=1;//上升沿，将数据串行输入
    		_nop_();//一个机器周期
    		_nop_();
    		SRCLK=0;
    	}
    	RCLK=1;//上升沿，将数据送入存储寄存器
    	_nop_();//一个机器周期
    	_nop_();
    	RCLK=0;
    }
    
    void delay(int i)
    {
    	while(i--);	
    }
    
    void main(void)
    {
    	int i;
    	while(1)
    	{
    		for(i=0;i<8;i++)
    		{
    			P0=lie[i];//选通列
    			Hc595SendByte(hang[i]);//送入行
    			delay(100);
    			//Hc595SendByte(0x00);//消隐
    			P0=0xff;//消隐
    		}
    	}
    }

补充：

1、不是只有整数才分有符号数和无符号数。char，字符型也有，我感觉挺奇怪的，哈哈。  [ unsigned char][unsigned char]

2、我第一次写这个程序的头文件是\#include<reg52.h>，但是总是报错，提示RCLK重定义。我仔细检查程序并没有发现重定义的地方。后来参看例程序，将头文件改成\#include<reg51.h>，程序顺利通过。看来52的头文件中应该定义过该变量。就像P0一样。[头文件reg51.h与reg52.h的区别][reg51.h_reg52.h]

3、按照C语言的标准，变量的定义必须放在块的开头。比如我将主函数中的int i放在for之前写，程序会报错。

这个标准已近很老了，现在C99标准中，变量定义的位置比较随意了，只要使用之前定义就好了。（当然单单这么说不严谨，详细的可以去网上看看）

4、今天win10刚装的Kail,端口和win7的有些不同。[成功解决win10下单片机开发板驱动识别问题][win10]

5、当然还有最后的结果

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][] 图五

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用手机拍摄，还是能看到余晖，肉眼的效果还是很好的。

拓展：这里每次显示的都是爱心，所以整体是一个静态爱心的形状。

当如果动态显示的分别是I LOVE DOG，想来也是很好看。但是估计得16\*16的尺寸。

苟日新，日日新。

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/sinat_38816924/article/details/80146661
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20181129200725879.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0,size_16,color_FFFFFF,t_70
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[unsigned char]: https://baike.baidu.com/item/unsigned%20char/3426526?fr=aladdin
[reg51.h_reg52.h]: http://blog.sina.com.cn/s/blog_77f33f9a01019jqt.html
[win10]: http://tieba.baidu.com/p/3951620299
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