×8LED点阵显示汉字
钱塘江大潮的文章-
第
1
章
8
×
8LE
D
点阵显示汉字的研究背景及目的要求
8
×
8LED
点阵显示汉字的研究背景
点阵
LED
显示器是把一些
LED
组合在同一个包装中，常见的规格有
5
×
7
，
8
×
8
，
16
×<
/p>
16
等几种。通常，若要显示阿拉伯数字、英文字母、特殊符号
等，
则可
采用
5
×
7
的点阵即可够用，
若要显示中文字，
则
需要
4
片
8
×
8
的
点阵组成
16
×
16
的点阵显示器才能显示一个中文字。
LED
电子显示屏是利用发
光
二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它是集微电子技术、光
电
子
技术、计算机技术、信息处理技术于一体的显示系统，是目
前国际上极为
先进的
显示媒体。由于
它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富、
工作性
能稳定以及对室内室外环境适应能力强等优点而日渐成为显示媒体中的
< br>佼佼者。
在我国改革开放之后，特别是进入
90
年代国民经济高速增长，对公
众场合发布
信息的需求日益强烈，
LED
显示屏
的出现正好适应了这一市场形势，
因而在
LED
显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高，
生产也
得到了迅速的
发展，
并逐步形成产业，
成为光电子行业的新兴产业领
域。
LED
显
示屏经历了从
单色、
双色图文显示屏，
到图像显示屏的发展过程。
随着信息产
业的高速发展，
LED <
/p>
显示屏作为信息传播的一种重要手段成为现代信息化社会的
一个闪
亮标志。
近年
LED
显示屏已广泛应用于室内、
外需要进行
服务内容和服
务宗旨宣传的公众场所如银行、营业部、车站、机
场、港口、体育
场馆等信息
的发布，
政府机关政策、政令，各类市场行情信息的发部和宣传等。汉字显示方
式是先根据所需要
的汉字提取汉字点阵，将点阵文件存入
ROM
，形成新的汉字编
码。而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语言，再由
MCU
根据新编码提
取相应的点阵进行汉字显示。
LED
的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、
更高耐气候性、
更高的发光密度、
更高的发光均匀性，
可靠性、
全色化方向发展。
SPCE061A
单片机介绍
SPCE061A
是凌阳科技公司
µ
’
nSPTM (Microcontroller And
Signal
Processor)
系列产品中的
16
位微控制器芯片
,
内置
32k
闪存
,
其较高的处理速
度使芯片能够非常容易、
快速地处理复
杂的数字信号
,
适用于数字语音识别等应
用领域。在～工作电压范围内
, SPCE061A
的工作速度范围为～
,
具备
8
通道
10
位
ADC
输入功能
,
内
置的具有自动增益控制的麦克风输入功能
,
双通道
10
位
DAC
音
频输出功能及
A
、
B
两个
I/O
口输入输出功能
[2]
。语音处理功能
:
S
PCE061A
的语音
处理功能是由凌阳公司自行开发的具有（
转载自文章资源库，请保留此标记。）
音频编解码及各种语音压缩算法实现的。
各种算法相应的程序模块存放在语音算
法库
SC
AM-LIB
中
,
使用时只需调用相
应的模块就可方便地实现语音合成、
语音播
放、录音、识别等功
能。
A/D
转换功能
:
SPCE061A
内部集成了
8
通道
10
位的
A/D
转换器
,
采用逐次逼近原理实现模<
/p>
/
数转换
,
在检测连续变化的模拟量
,
如温
度、压力、流量、转速、声音、亮度时非常方便
,
在语音类仪器仪表、家用电器
中得到较好的应用。
开发
调试方便
:
SPCE061A
的开发
是通过在线调试器
PROBE
实
现的
。它既是一个编程器
(
即程序烧写器
)
,
又是一个实时在线调试器
,
因此
在
其应用项目开发调试中非常方便。
凌阳
SPCE061A
单片机不仅具有体积小、
集成度
高、可靠性好且易于扩展；较强的中断处理能力；高性能价格比；低功耗、低电
压等优点外，还有很强的模块化，例如：位操作模块、自动语音录音以及播放模
块。
另外，它还配有专门的编译环境
IDE
，这些都为软件的设计提
供了方便。在
硬件方面，
单片机有输入输出端口，
这就方便了单片机与机器人、
计算机的连接。
设计要求
利用
SPCE061A
单片机和
LED
点阵显示模块，<
/p>
来设计点阵显示的硬件电路，
并编制相应程序，实现中文字符的显
示。编制键盘扫描程序
,
将键值显示在
LED
显示器上。本设计的目的是：
(1)
了解
LED
点阵显示的基本原理和实现方法。
(2)
掌握
DM
Tool
字模提取工具的使用方法。
(3)
掌握
SPCE061A
控制
8
×
8LED
点阵显示的方法。
第
2
章
8
×
8LED
点阵显示汉字的设计方案及
基本原理
8
×
8LED
点阵显示汉字设计方案
根据
LED
汉字显示主要内容：点阵显示原理与应用
LED
点阵显示屏广泛应
用与汽车报站器，广
告屏等。
8
×
8
LED
点阵是最基本的点阵显示模块，
理解
8
×
8
LED
点阵的工作原理就可以基本掌握
LED
点阵显示技术。
8
×
8
点阵共需要
64
个发光二极管组成，
且每个发光二极
管是放置在行线和列线的交叉点上，
当
对应的某一列置
1
电平，
某一行置
0
电平，
则相应的二极管就亮；
要实现显
示图形或字体，只需考虑其显示方式。通过编程控制各显示点
对应
LED
阳极和
阴极端的电平，
就可以有效的控制各显示点的亮灭。
这样，
就可以通过
SPCE061A
编写程序显示要求的汉字。如
图
2-1
所示：
图
2-1
SPCE061A
显示
8
×
8LED
点阵显示汉字基本原理
1. 8
×
8LED
点阵的工作原理
双色
8
×
8
LED
点阵是由
64
个双色
LED
构成，用它可以显示英文字符、数字
和
一些简单的图片和简单的汉字。实验箱双色
8
×
8LED
点阵电路原理图如图
4-23
，用行驱动和列驱动可以点亮
LED
点阵模块。图中
RCOL1~RCOL8
分别控制
着
8
×
8LED
的每一列显示成红色，称为红色
LED
的列驱动，低电平有效；而
G
COL1~GCOL8
分别控制着
8
×
8LED
的每一列显示成绿色，
称为绿
色
LED
的列驱动，
同样是低电平
有效；
COM1~COM8
是他们的数据口，当送入其中一个口
高电平时，
相应行的
LED
被点亮，而当送入其中一个口低电平时，相应行
LED
就会被熄灭，
所以也称为行驱动。比如，当想要第一行（从下到
上）的第一个
LED
显示成红色
的时
候，
只需送
RCOL1
一个低电平，
而且送
COM1
一个高电平即可，
也即选中红
色的第一列（从右到左），并给第一行（从下到上）送一个高电平，就可以使得
第一行
第一列
（同前）
的
LED
显示成红色。
注意
J32
、
J33
和
J34
中引针的接法，
1
号引针引出的是
RCOL8
、
GCOL8
和
COM8
，这是因为在
8
×
8LED
点阵的实物图中，
如果按照从上到下的顺序
RCOL8
、
GCOL8
控制第一列
LED
点亮，按照从左到右
的顺序
COM8
控制第一行
LED
点亮，在下文中都是按照这种顺序。只要让某些
LED
亮，就可以组成数字、英文字符、简单的汉字和图形。当然不管是哪种
形式，
哪种图案的哪些
LED
亮必须是固定的。
事实上，当利用
8
×
8LED
点阵显示时，是按照列
显示的，比如先显示第一
列，再显示第二列，一直显示到第八列，而不是同时显示的。比
如，当显示第一
幅图象时，
先给
RCO
L1~
RCOL8
送数据
“
0x0001
”
，
再给
COM1~COM8
送数据
“
0x001C
”
点亮第一列的三个
LED
；接着给
RCOL1~ RCOL8
送数据一“
0x0002
”
，再给
COM1~C
OM8
送数据“
0x0022
”点亮第
二列的两个
LED
；之后给
RCOL1~
RCOL8
送
数据一
个
“
0x0004
”
< br>，
再给
COM1~COM8
送
数据
“
0x0048
”
点亮第三列的两个
LED
；
依
次点亮第四列到第八列图中的
LED
，就可以构成一个完整的
图中的时钟图形。
学交流电时，曾学过当电流频率大于
50H
z
时，就不能感觉到灯泡的闪烁。图象
的显示和它是同一个原理
，
由于
CPU
的速度很快，
感觉不到先后顺序，
而是看到
一个完整的图象显示
在
8
×
8LED
点阵上。所以，只要点亮
8
×
8L
ED
点阵不同位
置的
LED
就可以显示任意的字符。取字原理：
由于采用共阴极的
< br>LED
显示模块，
故在取字符时，取字符阴码，即点亮<
/p>
LED
灯的信号为
1
。取模顺序是从左到右，
逐行取位，
即第一个点作为最高位
。
每取
8
个点作为一个字节。
取字的字体由软
件写入时的字体决定，每个
LE
D
灯的亮灭都是由一个数位来标志的。
图
2-2
取字例图
每一个字由
16
行
16
列的点阵组成显示
。
即国标汉字库中的每一个字均由每
一个字由
< br>16
行
16
列的点阵组成显示。
即国标汉字库中的每一个字均由
256
点阵
来表示。
我们可以把每一个点理解为一个像素，
而把每一个字的字形理解为一幅
图像。
事实上这个
汉字屏不仅可以显示汉字，
也可以显示在
256
像素
范围内的
任何图形。
2.
SPCE061A
控制双色
8
×
8LED
点阵显示
SPCE061A
可以通过给
I/O<
/p>
送数据控制双色
8
×
< br>8LED
点阵显示，比如把
IOA0
连接
J32
的第
1
个引针，
IOB0
连接
J34
的第
1
个引针时
。
即把
IOA0
和
RCOL8
连接，
IOB0
和<
/p>
COM8
连接，
当要点亮从上到下第一行
、
从左到右第一列的一个
LED
，
只需给
IOA0
送“
0
”
，给
IOB0
送“
< br>1
”就可以了。
硬件连接图如下：
IOA7~IOA0
连接
GRE-
的
1~8
；
IOA15~IOA8
连接
RED-
的
1~8
< br>；
IOB0~IOB7
连接
COM+
的
1~8
，
即用
8pin
排线分别连接
J26
和
J33
、
J27
和
J32
、
J28
和
J34
。
硬件连接图如图
2-3
。
注意硬件连接图中
J26
与
J33
、
J27
与
J32
时的连接顺序（
J27
（或者
J26
）的第
0
号引针连接
J32
（或者
J33
）的第
8
号引针）
。
IOA0~IOA7
SPCE061A
GRE-1~8
双色
8*8LED
点阵模块
IOA8~IOA15
RED-1~8
图
2-3 SPCE061A
与双色
8
×
8LED
点阵连接
第
3
章
8
×
8LED
点阵显示汉字程序设计
主程序流程图
主程序流程图如图
3-1
：在主程序里
，初始化
I/O
口，由于要在中断中扫
描键盘，
所以需要开
128Hz
中断；
在
8
×
8LED
点阵上循环显示
“东北石油大学”
六个汉字：
根据时间顺序显
示动态汉字，
各个动态汉字符合实验要求。
整个程序
由几个部分组成：主程序、显示汉字子程序、内码转换与显示子程序、延迟子程
序。主程序主要在系统接通电流后初始化后开串口中断接收
PC
机端信息。
程序架构和实现
<
/p>
a
．于
LED
的
扫描驱动是一个重复的不间断的过程，自然，定时中断是最好
的实现方法
b
．新模块的实现程序设计中，一般将此模块置于定
时中断中或主程序循环
体中，通过检测对应的消息来决定其是否需要执行数据的刷新。<
/p>
c
．点阵发
生器主要是通过定义相应的点阵来保存各种需要显示数据。