16X16-点阵设计方案

1、1.八位移位寄存器74HC595级联送数据（列）：2.三八译码器74LS138级联选通行（即采用行扫描）：3.与单片机的连接：4：LED点阵的焊接：5:74HC595资料：74HC595是硅结构的CMOS器件， 兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。具有8位移位寄存器和一个带锁存功能的存储器；三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟，两者独立工作。 数据在SHcp（移位寄存器时钟输入）的上升沿输入到移位寄存器中，在STcp（存储器时钟输入）的上升沿输入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。 移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出

2、（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE为低电平时，存储寄存器的数据输出到总线，但是OE高电平不影响串行输出（即Q7）。由于它自带锁存器，所以其数据在移位寄存器中的移位与锁存器的输出是独立的，当数据移位时，可以保持锁存器输出的数据不改变，等所有8位数据全部串入完成移位操作后，一次性的将数据打入锁存器中，从而实现了并行输出的同步改变。每最新输入一个数据就放在Q0，Q0的数据被挤到Q1，Q1的数据被挤到Q2以此类推，Q7的数据被挤出74HC595从Q7 输出。Q7也会串行输出移位寄存器中高位的值即Q7的值，也就是说Q7输出的和Q7一样。管脚说明：

3、Q0Q7（Q0为15脚，Q1-Q7分别为1-7）:八位并行输出端DS（14脚）：串行输入端Q7（9脚）:串行输出端（级联时接下一个的串行输入端DS） MR(10脚):复位引脚，低电平时将移位寄存器的数据清零。一般情况下接Vcc。SHCP(11脚)：移位寄存器时钟输入引脚，每一个上升沿时数据寄存器的数据移一位。Q0-Q1-Q2-.-Q7；下降沿移位寄存器数据不变。STCP(12脚)：锁存引脚，上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常将STCP置为低电平，当移位结束后，在STCp端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了），更新显示数据。 OE(13脚):使能

4、引脚。高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果，比通过数据端移位控制要省时省力。通常可以直接接地GND。74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。74HC595的工作过程：数据的串入和内部数据移位的操作由SHCP控制。SHCP的上升沿将移位寄存器中的数据由Q0向Q7依次移动一位，同时将DS线上的电平打入Q0，而最高位的数据Q7从Q7端移出。74HC595在移位的过程中并不影响其锁存器的输出，移位寄存器中的数据是通过锁存端STCP的上升沿打入到锁存器中的。正是由于74HC595具备了锁存功能，因而

5、可以保证并行输出数据的稳定和数据同步改变的功能。74HC595控制数据输入输出的实现步骤：1、在SHCP上升沿期间将数据端串入的数据经过发送到移位寄存器中，如果需要发送8位的数据，则需要8个SHCP上升沿才能将8位数据全部输入到移位寄存器中。2、使锁存端STCP产生一个上升沿，从而将移位寄存器中的数据打入到锁存器中并输出。仿真：每最新输入一个数据就放在Q0，Q0的数据被挤到Q1，Q1的数据被挤到Q2以此类推，Q7的数据被挤出74HC595从Q7 输出。Q7也会串行输出移位寄存器中高位的值即Q7的值。测试程序1的仿真结果：测试程序1：#include #include /内部包含延时函数 _no

6、p_() ;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DS_595=P31 ; /串行数据输入sbit SHCP_595=P30 ; /移位时钟脉冲sbit STCP_595=P32 ; /输出锁存器脉冲a=0,1,1,1,1,1,1,1 ;void delay(int ms)int k ;while(ms-)for(k=0 ;k250; k+)_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;/*/* */*将显示数据送入74HC595内部移位寄存器 */* */*/void WR_595(void

7、)uchar j ;for (j=0;j8;j+)DS_595=aj;/temp=temp=1;/DS_595=CY;SHCP_595=0; /上升沿发生移位_nop_();_nop_();SHCP_595=1;_nop_();_nop_();/*/* */*将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示 */* */*/void OUT_595(void)STCP_595=0 ;_nop_() ;_nop_() ;STCP_595=1 ; /上升沿将数据送到输出锁存器_nop_() ;_nop_() ;/* * 主程序 * */main()SHCP_595=0 ;STCP_595=1 ;whil

8、e(1)WR_595() ;OUT_595() ;delay(100) ;将测试程序1中的数组改为a=0,1,0,0,1,1,0,1后的仿真结果：将测试程序1中的数组改为a=1,0,0,1,0,1,0,0后的仿真结果：Q7也会串行输出移位寄存器中高位的值即Q7的值测试程序2：#include #include /内部包含延时函数 _nop_() ;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DS_595=P31 ; /串行数据输入sbit SHCP_595=P30 ; /移位时钟脉冲sbit STCP_595=P32 ; /

9、输出锁存器脉冲uchar temp;void delay(int ms)int k ;while(ms-)for(k=0 ;k250; k+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/*/* */*将显示数据送入74HC595内部移位寄存器 */* */*/void WR_595(void)uchar j ;for (j=0;j8;j+)/通过这样一个左移，可以把一个2位的十六数（即8位的二/进制数）送到Q0-Q7并行输出，且Q0为低位，Q7为高位。 /只需占用三个单片机I/O口就能输出8位，2个74HC595级联只需要占用四个单片机I/O口就能输出16位。temp=t

10、emp=1;DS_595=CY;SHCP_595=0; /上升沿发生移位，循环8次，完成一个2位十六进制数的输入_nop_();_nop_();SHCP_595=1;_nop_();_nop_();/*/*将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示 */void OUT_595(void)STCP_595=0 ;_nop_() ;_nop_() ;STCP_595=1 ; /上升沿将数据送到输出锁存器_nop_() ;_nop_() ;/* * 主程序 * */main()SHCP_595=0 ;STCP_595=1 ;while(1)temp=0 x96;/即10010110WR_595()

11、 ;OUT_595() ;delay(100) ;测试程序2的仿真结果：测试程序3：向并行输出口送不同的十六进制数#include #include /内部包含延时函数 _nop_() ;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DS_595=P31 ; /串行数据输入sbit SHCP_595=P30 ; /移位时钟脉冲sbit STCP_595=P32 ; /输出锁存器脉冲uchar tab=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f;/1111 1110,1111

12、1101,1111 1011,1111 0111,1110 1111,1101 1111,1011 1111,0111 1111uchar temp;void delay(int ms)int k ;while(ms-)for(k=0 ;k250; k+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/*/* */*将显示数据送入74HC595内部移位寄存器 */* */*/void WR_595(void)uchar j ;for (j=0;j8;j+)/通过这样一个左移，可以把一个2位的十六数（即8位的二进制数）送到Q0-Q7并行输出，且Q0为低位，Q7为高位。/只需占用

13、三个单片机I/O口就能输出8位，2个74HC595级联只需要占用四个单片机I/O口就能输出16位。temp=temp=1;DS_595=CY; /CY是加法进位标志，CY=0是无溢出，CY=1有溢出SHCP_595=0; /上升沿发生移位，循环8次，完成一个2位十六进制数的输入_nop_();_nop_();SHCP_595=1;_nop_();_nop_();/*/* */*将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示 */* */*/void OUT_595(void)STCP_595=0 ;_nop_() ;_nop_() ;STCP_595=1 ; /上升沿将数据送到输出锁存器_nop_

14、() ;_nop_() ;/* * 主程序 * */main()uchar i;SHCP_595=0 ;STCP_595=1 ;while(1)for(i=0;i8;i+) /通过引用数组，可以实现向并行输出口送不同的十六进制数temp=tabi;WR_595() ;OUT_595() ;delay(100) ;测试程序3的仿真结果：74hc595级联：用第一片的9引脚（Q7）接第二片的14引脚（DS），两片595的11和12引脚分别连通，并分别接在单片机的两个引脚上，单片机的串行口输出接第一片595的DS。这样，你如果想让两个595同时实现并行输出，就先将第一个八位二进制码移abH入第一片5

15、95，之后再将第二个八位二进制码cdH从第一片的DS移入，这样，第二个八位二进制码移入第一片的同时，第一个八位二进制码就移入第二个595中，之后对12引脚（RCLK）输入一个上升沿脉冲，这样abH这个码就由第二片595输出，cdH这个码由第一个595输出。#include #include /内部包含延时函数 _nop_() ;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DS_595=P11 ; /串行数据输入sbit SHCP_595=P10 ; /移位时钟脉冲sbit STCP_595=P12 ; /输出锁存器脉冲uch

16、ar tab=0 x93,0 xe5;/1001 0011,1110 0101uchar temp;void delay(int ms)int k ;while(ms-)for(k=0 ;k250; k+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/*/*将显示数据送入74HC595内部移位寄存器 */*/void WR_595(void)uchar j ;for (j=0;j8;j+)/通过这样一个左移，可以把一个2位的十六数（即8位的二进制数）送到Q0-Q7并行输出，且Q0为低位，Q7为高位。/只需占用三个单片机I/O口就能输出8位，2个74HC595级联只需要占用四

17、个单片机I/O口就能输出16位。temp=temp=1;DS_595=CY; /CY是加法进位标志，CY=0是无溢出，CY=1有溢出SHCP_595=0; /上升沿发生移位，循环8次，完成一个2位十六进制数的输入_nop_();_nop_();SHCP_595=1;/*/*将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示 */*/void OUT_595(void)STCP_595=0 ;_nop_() ;_nop_() ;STCP_595=1 ; /上升沿将数据送到输出锁存器/*主程序 */void main()uchar i;while(1)for(i=0;i2;i+) /通过引用数组可以实现向

18、并行输出口送不同的十六进制数temp=tabi;WR_595();delay(50);OUT_595();/把锁存的2个十六进制数一并输出总电路图：静态显示“我”字的程序：#includesbit R=P20;sbit CLK=P21;sbit STB=P22;charcodetable= 0 x40,0 x04,0 xE0,0 x14,0 x3C,0 x24,0 x20,0 x24,0 x20,0 x04,0 xFE,0 xFF,0 x20,0 x04,0 x20,0 x44,0 xA0,0 x44,0 x60,0 x24,0 x30,0 x18,0 x2C,0 x88,0 x20,0 x94,0 x20,0 x