【Proteus仿真】8*8LED点阵控制系列仿真——循环显示数字/按键控制显示图案

目录

0案例视频效果展示

0.1例子1：8*8LED点阵循环显示数字0-9

0.2例子2：8*8LED点阵通过按钮控制显示图案

1基础知识补充

1.18*8LED点阵基础知识

1.1.1物理结构

1.1.2显示原理

1.1.3驱动方式

1.1.4字形码

1.1.5软件要点（以 AT89C51 为例）

1.1.6电源与亮度

1.1.7总结

2例子1：8*8LED点阵循环显示数字0-9

2.1电路原理图

2.1.1电路组成及接线

2.2控制程序

2.2.1控制程序步骤

2.2.3源代码

3例子2：8*8LED点阵通过按钮控制显示图案

3.1电路原理图

3.1.1电路组成及接线

3.2控制程序

3.2.1控制程序步骤

3.2.3源代码

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摘要：本文介绍了8×8 LED点阵的基本原理与应用实例。第一部分详细讲解了8×8点阵的物理结构、显示原理（采用逐行/列扫描方式）及驱动方式（单片机直接驱动或专用驱动芯片）。第二部分展示了两个具体案例：案例1实现数字0-9的循环显示，通过定时器中断控制扫描刷新；案例2通过按键控制切换显示不同图案。两个案例均包含完整的电路原理图和单片机控制程序（基于AT89C51），程序采用中断服务程序实现快速扫描，主程序负责更新显示内容。文章提供了LED点阵的字形码表、电源设计要点及软件实现方法，具有实践指导意义。

0案例视频效果展示

0.1例子1：8*8LED点阵循环显示数字0-9

0.2例子2：8*8LED点阵通过按钮控制显示图案

1基础知识补充

1.18*8LED点阵基础知识

1.1.1物理结构

64 只 LED 按 8 行（R0-R7）×8 列（C0-C7）排列，所有阳极接行、阴极接列（或相反）。

常见封装：1088/1388/1588 等，底部两排引脚，行、列交叉分布（需查脚位图）。

1.1.2显示原理

逐行（或逐列）扫描：
① 选通行（给高电平），其余行关闭；
② 在列线上送出该行的 8 位字形码（低电平点亮/高电平熄灭，取决于共阳/共阴）。

扫描频率≥100 Hz，利用人眼暂留得到无闪烁稳定图像。

1.1.3驱动方式

单片机直接驱动：8 条行线 + 8 条列线 = 16 IO 口（加限流电阻）。

节省 IO：

行用 74HC138（3→8 译码器），列用 74HC595（8 位移位寄存器）+ 三极管或 ULN2803 增强电流。

专用驱动 MAX7219（串行输入，集成扫描、译码、恒流）。

1.1.4字形码

每个数字 0-9 占 8 Byte（每行 1 Byte）。

共阴示例（低电平点亮）：
0：0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3C
1：0x10,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x7C

1.1.5软件要点（以 AT89C51 为例）

定时器 0/1 产生 1 ms 中断 → 每次中断显示 1 行，8 ms 扫描整屏。

中断里：
① 关闭所有行；
② 输出列数据（P0）；
③ 打开当前行（P2）；
④ 行号++ & 0x07。

主循环：
每 500 ms 把缓冲区指针移向下一个数字的字形表首地址。

1.1.6电源与亮度

单行最大电流 ≈ 160 mA（20 mA × 8 LED）。

占空比 1/8，平均电流 20 mA，可直接由单片机端口（加限流）或加三极管。

1.1.7总结

8×8 点阵就是 64 只 LED 排成棋盘，用“轮流点亮某一行（列）并送对应列（行）数据”的扫描方式，在 100 Hz 以上频率下让人眼看到完整图形。

2例子1：8*8LED点阵循环显示数字0-9

实现功能：8X8LED点阵屏循环显示数字0~9，刷新过程由定时器中断完成。

本质：利用定时器中断定时刷新8×8点阵的每一行（或列），在中断服务程序中快速逐行（列）扫描并输出对应字形码，主程序只需更新显示缓冲区内容，实现数字0~9的循环滚动。

2.1电路原理图

2.1.1电路组成及接线

名称	接线
AT89C51单片机	XTAL1/XTAL2—>连接晶振电路 RST—>连接复位电路 P0.0-P0.7—>总线收发器/排阻 P3.0-P3.7—>LED点阵
复位电路
晶振电路
排阻
LED点阵
总线收发器

2.2控制程序

2.2.1控制程序步骤

库文件

数字(0-9)对应16进制码值

主程序

INT0中断函数

2.2.3源代码

//功能：8X8LED点阵屏循环显示数字0~9，刷新过程由定时器中断完成。#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code Table_of_Digits[]={0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00,          //00x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00,           //10x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00, //20x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //30x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00,           //40x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00,          //50x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00,          //60x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00,           //70x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //80x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00           //9};uchar i=0,t=0,Num_Index;//主程序void main(){P3=0x80;                         Num_Index=0;                 //从0开始显示TMOD=0x00;                            //T0方式0TH0=(8192-2000)/32;             //2ms定时TL0=(8192-2000)%32;IE=0x82;TR0=1;                                       //启动T0while(1);}//INT0中断函数void LED_Screen_Display() interrupt 1{TH0=(8192-2000)/32;             //恢复初值TL0=(8192-2000)%32;P0=0xff;                            //输出位码和段码P0=~Table_of_Digits[Num_Index*8+i];P3=_crol_(P3,1);             if(++i==8) i=0;                  //每屏一个数字由8个字节构成if(++t==250)                     //每个数字刷新显示一段时间{t=0;if(++Num_Index==10) Num_Index=0;    //显示下一个数字}}

3例子2：8*8LED点阵通过按钮控制显示图案

实现功能：每次按下K1时，会使8X8LED点阵屏循环显示不同图形。

本质：利用定时器中断定时刷新8×8点阵的每一行（或列），在中断服务程序中快速逐行（列）扫描并输出对应字形码，主程序只需更新显示缓冲区内容，实现图案的显示。

3.1电路原理图

3.1.1电路组成及接线

名称	接线
AT89C51单片机	XTAL1/XTAL2—>连接晶振电路 RST—>连接复位电路 P0.0-P0.7—>总线收发器/排阻 P1.0-P1.7—>LED点阵 P3.2—>按键
复位电路
晶振电路
排阻
LED点阵
总线收发器
按键

3.2控制程序

3.2.1控制程序步骤

库文件

待显示图形编码

主程序

INT0中断控制点阵屏显示函数

INT0中断函数

3.2.3源代码

//功能：每次按下K1时，会使8X8LED点阵屏循环显示不同图形。#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//待显示图形编码uchar code M[][8]={{0x00,0x7e,0x7e,0x7e,0x7e,0x7e,0x7e,0x00},                //图1{0x00,0x38,0x44,0x54,0x44,0x38,0x00,0x00},               //图2{0x00,0x20,0x30,0x38,0x3c,0x3e,0x00,0x00}        //图3};uchar i,j;//主程序void main(){P0=0xff;P1=0xff;                           TMOD=0x01;                            //T0方式1TH0=(65536-2000)/256; //2ms定时TL0=(65536-2000)%256;IT0=1;                                        //下降沿触发IE=0x83;                           //允许定时器0、外部0中断i=0xff;                                        //i的初值设为0xff，加1后将从0开始while(1);}//INT0中断控制点阵屏显示void Show_Dot_Matrix() interrupt 1{TH0=(65536-2000)/256; //恢复初值TL0=(65536-2000)%256;P0=0xff;                            //输出位码和段码P0=~M[i][j];P1=_crol_(P1,1);             j=(j+1)%8;}//INT0中断（定时器由键盘中断启动）void Key_Down() interrupt 0{P0=0xff;P1=0x80;j=0;i=(i+1)%3;                                 //i在0，1，2中取值，因为只要3个图形TR0=1;}

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