《嵌入式技术应用开发项目教程》项目10 16x16的LED点阵显示设计
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8×8 LED点阵汉字显示采用 8×8点阵、宋体、纵向取模、字节倒 序、十六进制数等方式，使用字模提 取V2.1 CopyLeft By Horse2000软 件来获取数字“0”的字模
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
3） 移植任务9工程
移植工程模板
（1）复制“任务9 OLED显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“任务25 8×8的LED点阵显示设计。 （3）USER文件夹下的“M0_ OLED.uvprojx”工程名修改为 “8×8LED0.uvprojx。
2.移植任务25工程
（1）复制“任务25 8×8的LED点阵显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9”。 （3）USER文件夹下的“8×8LED0.uvprojx”工程名修改为“8×8LED.uvprojx”。
【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9
4） 程序设计
字形库代码
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
5） 硬件和软件联调
（1）编写好C语言程序后，我们就可以直接对工程进行编译了，生成相 应的hex文件，即目标代码文件。若编译发生错误，要进行分析检查，直到编 译正确。
1）静态显示方式
同时控制各个LED亮灭的方式称为静态显示方式。8×8LED点阵共有64个LED，这就需要64 个单片机I/O引脚。而实际应用中的显示屏往往要比8×8点阵大得多，如果采用静态显示方式，则 需要更多的单片机I/O引脚，这显然是不现实的，所以在实际中大多采用动态显示方式。
认识LED点阵显示模块
1.LED点阵显示模块结构
3） 8×8LED点阵显示屏结构
8×8 LED点阵显示屏的内部结构如下图所示，有列阴极行阳极和列阳极行阴极两种结构。
认识LED点阵显示模块
2.LED点阵显示方式
LED显示屏是通过驱动行线和列线点亮LED屏上相应的点，来显示相应的符号和文字等信息 。LED点阵显示方式可分为静态显示和动态显示两种方式。
1.LED点阵显示模块结构
2） 8×8LED点阵显示屏规则图
8×8 LED显示模块的内部实际上是由64个发光二极管按矩阵排列而成的，每 个发光二极管放置在行线和列线的交叉点上。当对应发光二极管一端置“1”，另 一端置“0”，则相应的发光二极管就点亮了，也就是点亮了LED显示屏上相应的点 。
认识LED点阵显示模块
16x16的LED点阵显示设计
教学目标
01
知识目标
1.了解LED点阵显示原理 2.掌握LED点阵的逐列扫描显示和逐行扫描显示设计 3.掌握8×8LED点阵显示模块的结构和工作原理 4.掌握16×16LED点阵显示模块的设计方法
02
技能目标
03
素质目标
1.能应用C语言程序完成LED点阵显示屏的相关程序设计及电路设计 2.具有对LED点阵显示控制的设计、运行及调试能力
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
在8×8LED点阵程序设 计中，主要编写8×8LED0.h 和8×8LED0.c点阵设备文件 以及修改main.c主文件即可
程序设计流程
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
3） 移植任务25工程
（1）复制“任务25 8×8的LED点阵显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“任务26 16×16的LED点阵显示设计”。 （3）USER文件夹下的“8×8LED0.uvprojx”工程名修改为“16×16LED0.uvprojx”。
认识LED点阵显示模块
1.LED点阵显示模块结构
1） 常见的LED点阵显示屏
LED点阵显示屏是由高亮发光二极管点阵组成的矩阵模块，通过控制这个二 极管矩阵达到在显示屏上显示符号、文字等信息的目的。目前，在市场上常见的 LED点阵显示屏主要有 5×7、8×8、16×16 等几种规格。
认识LED点阵显示模块
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
1） 字模提取
以“欢迎使用电 子产品创新实验实训系 统”为例，使用字模提 取V2.1 CopyLeft By Horse2000软件对汉字 的字模进行提取
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
3.程序设计
在8×8LED点阵程 序设计中，主要编写 8×8LED.h和8×8LED.c点 阵设备文件以及修改 main.c主文件即可。
【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9
4.硬件和软件联调
（1）编写好C语言程序后，我们就可以直接对工程进行编译了，生成相 应的hex文件，即目标代码文件。若编译发生错误，要进行分析检查，直到编 译正确。
6） 调试结果实物图
进行软、硬件联调后，实物效果图
16x16的LED点阵显示设计
【技能训练10-1】8×8LED 点阵循环显示0～9
【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9
1.字模提取
结合任务25的学习，使用字模提取V2.1 CopyLeft By Horse2000软件对数字 0～9的字模进行提取，通过提取数字“0”的字模类推进行提取。
嵌入式技术应用开发项目教程（微课版）
——16x16的LED点阵 显示设计
16x16的LED点阵显示设计
项目导读
LED点阵是由多个发光二极管组成的，由内部管控的扫描系统对发光二极管扫描之后可 以形成一定的动画或者图片，甚至是比较复杂的视频。本项目从LED点阵显示结构入手， 首先让读者对LED点阵显示屏有初步了解，然后介绍8×8 LED点阵显示模块，并介绍LED 点阵显示屏的逐列扫描显示和逐行扫描显示设计方法。通过C语言编译和电路搭建对 8×8LED点阵以及16×16LED点阵模块的控制，让读者进一步认识LED点阵显示的应用，以 阵循环显示“我爱祖国”“中华崛起”等任务案例，增强读者的家国情怀。
16x16的LED点阵显示设计
任务25 8×8的LED点阵 显示设计
任务25 8×8的LED点阵显示设计
1.任务描述
本任务是基于Cortex-M0的LK32T102单片 机控制 8×8 LED点阵的显示设计，由基于CortexM0的LK32T102单片机、8×8LED点阵模块、行驱 动电路和列驱动电路等部分组成。使用字模提取 V2.1 CopyLeft By Horse2000软件输出字母的字 形码，主要用C语言程序编译、单片机控制 8×8LED点阵通过逐列扫描实现字母显示的功能。
上部分：8x16
下部分：8x16
认识LED点阵显示模块
3.16×16 LED点阵显示结构
LED点阵一般采用扫描式显示，可分为三种方式：点扫描、行扫描、列扫描。 若使用点扫描方式，其扫描频率必须大于16×64=1024Hz，周期小于1ms即可。若使用行扫 描或列扫描方式，则频率必须大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一 次驱动一列或一行（8个LED）时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。
2） 硬件设计
主控模块为M0内核的 LK32T102单片机，选用PB0～PB15 I/O口对应控制点阵的1～15列，选用 PA0～PA11 I/O口对应控制点阵的1～ 12行，PC3、PC 4、PC6、PC7 I/O口 对应点阵的13～16行，这样做的原因 是由于PA口的高位引脚被J-link下载器 等占用，因此要避开这些引脚。
4） 程序设计
程序设计流程
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
I/O口的配置
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
编写主文件main.c
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
（2）连接J-link下载器和开发板，在Keil μVision5界面上单击快速访问 工具栏中的(LOAD)按钮完成程序下载。
（3）启动开发板，观察8×8LED显示效果，若运行结果与任务要求不一 致，要对电路和程序进行分析检查，直到运行正确。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
（2）连接J-link下载器和开发板，在Keil μVision5界面上单击快速访问 工具栏中的(LOAD)按钮完成程序下载。
（3）启动开发板，观察8×8LED显示效果，若运行结果与任务要求不一 致，要对电路和程序进行分析检查，直到运行正确。
16x16的LED点阵显示设计
任务26 16×16的LED点阵 显示设计
2.LED点阵显示方式
2） 动态显示方式
动态显示方式就是动态扫描方式，动态扫描方式有逐列扫描方式和逐行扫描方式，逐列扫描 方式就是逐列轮流点亮LED，逐行扫描方式就是逐行轮流点亮LED。
认识LED点阵显示模块
3.16×16 LED点阵显示结构
根据系统的设计，16×16LED点阵的工作原理同8位扫描数码管类似。它有16个共阴极输出端 口，每个共阴极对应有16个LED显示灯，所以其扫描译码地址需4位信号线（SEL0～SEL3），其汉 字扫描码由16位段地址（0～15）输入。通过时钟的每列扫描显示完整汉字。
1） 总设计框图
主控模块采用 M0 主控板，通过I/O口控制16×16LED点阵模块。
任务26 16×16的LED点阵显示设计
2.16×16的LED点阵显示实现分析
2） 设计原理分析
主控模块引出32 个 I/O 口用于点阵模块，采 用逐列扫描的方式，当脉冲循环扫描电路的输出数据 与汉字模型的高电平相匹配时，即可显示相应汉字。 由于扫描的速度很快，人眼并不会看到灯的闪烁，所 以每扫描完16列人眼方可看到一个汉字。
任务26 16×16的LED点阵显示设计
1.任务描述
本任务是利用基于 Cortex-M0的LK32T102单片机 控制 16×16LED点阵的设计， 由单片机、16×16 点阵模块、 驱动电路等部分组成，通过逐列 扫描实现字母显示的功能。
任务26 16×16的LED点阵显示设计
2.16×16的LED×8的LED点阵显示设计与实现
1） 硬件设计
选用M0主控板的PA0 ～PA7 I/O口对应控制点阵 的1～8行，选用M0主控板 的PB0～PB7 I/O口对应控 制点阵的1～8列。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
2） 字模提取
I/O口的配置
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
编写主文件main.c
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
5） 硬件和软件联调
（1）编写好C语言程序后，我们就可以直接对工程进行编译了，生成相 应的hex文件，即目标代码文件。若编译发生错误，要进行分析检查，直到编 译正确。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
2.8×8的LED点阵显示实现分析
1） 总设计框图
主控模块采用 M0 主控板，通过I/O口控制8×8LED点阵模块 。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
2.8×8的LED点阵显示实现分析
2） 设计原理分析
主控模块引出16个I/O口用于点阵模块，之后 使用字模提取V2.1 CopyLeft By Horse2000软件生 成字母的字形码进行相应的代码编译，最后使用编译 生成的hex文件下载到单片机内部实现软、硬件联调 显示相应字母。
1.具备举一反三的程序设计思维 2.培养工程创新思维与协作精神 3.培养家国情怀和职业责任心
16x16的LED点阵显示设计
认识LED点阵显示模块
16x16的LED点阵显示设计 认识LED点阵显示模块
学习内容
认识LED点阵显示模块
1.LED点阵显示模块结构
LED点阵显示屏的发展及应用越来越广泛， 它作为一个宣传信息的重要设备，已经得到了社会 的普遍认同。LED点阵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，它具有 发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以 及对室内外环境适应能力强等优点。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
3） 移植任务9工程
移植工程模板
（1）复制“任务9 OLED显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“任务25 8×8的LED点阵显示设计。 （3）USER文件夹下的“M0_ OLED.uvprojx”工程名修改为 “8×8LED0.uvprojx。
2.移植任务25工程
（1）复制“任务25 8×8的LED点阵显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9”。 （3）USER文件夹下的“8×8LED0.uvprojx”工程名修改为“8×8LED.uvprojx”。
【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9
4） 程序设计
字形库代码
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
5） 硬件和软件联调
（1）编写好C语言程序后，我们就可以直接对工程进行编译了，生成相 应的hex文件，即目标代码文件。若编译发生错误，要进行分析检查，直到编 译正确。
1）静态显示方式
同时控制各个LED亮灭的方式称为静态显示方式。8×8LED点阵共有64个LED，这就需要64 个单片机I/O引脚。而实际应用中的显示屏往往要比8×8点阵大得多，如果采用静态显示方式，则 需要更多的单片机I/O引脚，这显然是不现实的，所以在实际中大多采用动态显示方式。
认识LED点阵显示模块
1.LED点阵显示模块结构
3） 8×8LED点阵显示屏结构
8×8 LED点阵显示屏的内部结构如下图所示，有列阴极行阳极和列阳极行阴极两种结构。
认识LED点阵显示模块
2.LED点阵显示方式
LED显示屏是通过驱动行线和列线点亮LED屏上相应的点，来显示相应的符号和文字等信息 。LED点阵显示方式可分为静态显示和动态显示两种方式。
1.LED点阵显示模块结构
2） 8×8LED点阵显示屏规则图
8×8 LED显示模块的内部实际上是由64个发光二极管按矩阵排列而成的，每 个发光二极管放置在行线和列线的交叉点上。当对应发光二极管一端置“1”，另 一端置“0”，则相应的发光二极管就点亮了，也就是点亮了LED显示屏上相应的点 。
认识LED点阵显示模块
16x16的LED点阵显示设计
教学目标
01
知识目标
1.了解LED点阵显示原理 2.掌握LED点阵的逐列扫描显示和逐行扫描显示设计 3.掌握8×8LED点阵显示模块的结构和工作原理 4.掌握16×16LED点阵显示模块的设计方法
02
技能目标
03
素质目标
1.能应用C语言程序完成LED点阵显示屏的相关程序设计及电路设计 2.具有对LED点阵显示控制的设计、运行及调试能力
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
在8×8LED点阵程序设 计中，主要编写8×8LED0.h 和8×8LED0.c点阵设备文件 以及修改main.c主文件即可
程序设计流程
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
3） 移植任务25工程
（1）复制“任务25 8×8的LED点阵显示设计”文件夹。 （2）修改文件夹名为“任务26 16×16的LED点阵显示设计”。 （3）USER文件夹下的“8×8LED0.uvprojx”工程名修改为“16×16LED0.uvprojx”。
认识LED点阵显示模块
1.LED点阵显示模块结构
1） 常见的LED点阵显示屏
LED点阵显示屏是由高亮发光二极管点阵组成的矩阵模块，通过控制这个二 极管矩阵达到在显示屏上显示符号、文字等信息的目的。目前，在市场上常见的 LED点阵显示屏主要有 5×7、8×8、16×16 等几种规格。
认识LED点阵显示模块
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
1） 字模提取
以“欢迎使用电 子产品创新实验实训系 统”为例，使用字模提 取V2.1 CopyLeft By Horse2000软件对汉字 的字模进行提取
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
3.程序设计
在8×8LED点阵程 序设计中，主要编写 8×8LED.h和8×8LED.c点 阵设备文件以及修改 main.c主文件即可。
【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9
4.硬件和软件联调
（1）编写好C语言程序后，我们就可以直接对工程进行编译了，生成相 应的hex文件，即目标代码文件。若编译发生错误，要进行分析检查，直到编 译正确。
6） 调试结果实物图
进行软、硬件联调后，实物效果图
16x16的LED点阵显示设计
【技能训练10-1】8×8LED 点阵循环显示0～9
【技能训练10-1】8×8LED点阵循环显示0～9
1.字模提取
结合任务25的学习，使用字模提取V2.1 CopyLeft By Horse2000软件对数字 0～9的字模进行提取，通过提取数字“0”的字模类推进行提取。
嵌入式技术应用开发项目教程（微课版）
——16x16的LED点阵 显示设计
16x16的LED点阵显示设计
项目导读
LED点阵是由多个发光二极管组成的，由内部管控的扫描系统对发光二极管扫描之后可 以形成一定的动画或者图片，甚至是比较复杂的视频。本项目从LED点阵显示结构入手， 首先让读者对LED点阵显示屏有初步了解，然后介绍8×8 LED点阵显示模块，并介绍LED 点阵显示屏的逐列扫描显示和逐行扫描显示设计方法。通过C语言编译和电路搭建对 8×8LED点阵以及16×16LED点阵模块的控制，让读者进一步认识LED点阵显示的应用，以 阵循环显示“我爱祖国”“中华崛起”等任务案例，增强读者的家国情怀。
16x16的LED点阵显示设计
任务25 8×8的LED点阵 显示设计
任务25 8×8的LED点阵显示设计
1.任务描述
本任务是基于Cortex-M0的LK32T102单片 机控制 8×8 LED点阵的显示设计，由基于CortexM0的LK32T102单片机、8×8LED点阵模块、行驱 动电路和列驱动电路等部分组成。使用字模提取 V2.1 CopyLeft By Horse2000软件输出字母的字 形码，主要用C语言程序编译、单片机控制 8×8LED点阵通过逐列扫描实现字母显示的功能。
上部分：8x16
下部分：8x16
认识LED点阵显示模块
3.16×16 LED点阵显示结构
LED点阵一般采用扫描式显示，可分为三种方式：点扫描、行扫描、列扫描。 若使用点扫描方式，其扫描频率必须大于16×64=1024Hz，周期小于1ms即可。若使用行扫 描或列扫描方式，则频率必须大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一 次驱动一列或一行（8个LED）时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。
2） 硬件设计
主控模块为M0内核的 LK32T102单片机，选用PB0～PB15 I/O口对应控制点阵的1～15列，选用 PA0～PA11 I/O口对应控制点阵的1～ 12行，PC3、PC 4、PC6、PC7 I/O口 对应点阵的13～16行，这样做的原因 是由于PA口的高位引脚被J-link下载器 等占用，因此要避开这些引脚。
4） 程序设计
程序设计流程
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
I/O口的配置
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
编写主文件main.c
任务26 16×16的LED点阵显示设计
3.16×16的LED点阵显示设计与实现
（2）连接J-link下载器和开发板，在Keil μVision5界面上单击快速访问 工具栏中的(LOAD)按钮完成程序下载。
（3）启动开发板，观察8×8LED显示效果，若运行结果与任务要求不一 致，要对电路和程序进行分析检查，直到运行正确。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
（2）连接J-link下载器和开发板，在Keil μVision5界面上单击快速访问 工具栏中的(LOAD)按钮完成程序下载。
（3）启动开发板，观察8×8LED显示效果，若运行结果与任务要求不一 致，要对电路和程序进行分析检查，直到运行正确。
16x16的LED点阵显示设计
任务26 16×16的LED点阵 显示设计
2.LED点阵显示方式
2） 动态显示方式
动态显示方式就是动态扫描方式，动态扫描方式有逐列扫描方式和逐行扫描方式，逐列扫描 方式就是逐列轮流点亮LED，逐行扫描方式就是逐行轮流点亮LED。
认识LED点阵显示模块
3.16×16 LED点阵显示结构
根据系统的设计，16×16LED点阵的工作原理同8位扫描数码管类似。它有16个共阴极输出端 口，每个共阴极对应有16个LED显示灯，所以其扫描译码地址需4位信号线（SEL0～SEL3），其汉 字扫描码由16位段地址（0～15）输入。通过时钟的每列扫描显示完整汉字。
1） 总设计框图
主控模块采用 M0 主控板，通过I/O口控制16×16LED点阵模块。
任务26 16×16的LED点阵显示设计
2.16×16的LED点阵显示实现分析
2） 设计原理分析
主控模块引出32 个 I/O 口用于点阵模块，采 用逐列扫描的方式，当脉冲循环扫描电路的输出数据 与汉字模型的高电平相匹配时，即可显示相应汉字。 由于扫描的速度很快，人眼并不会看到灯的闪烁，所 以每扫描完16列人眼方可看到一个汉字。
任务26 16×16的LED点阵显示设计
1.任务描述
本任务是利用基于 Cortex-M0的LK32T102单片机 控制 16×16LED点阵的设计， 由单片机、16×16 点阵模块、 驱动电路等部分组成，通过逐列 扫描实现字母显示的功能。
任务26 16×16的LED点阵显示设计
2.16×16的LED×8的LED点阵显示设计与实现
1） 硬件设计
选用M0主控板的PA0 ～PA7 I/O口对应控制点阵 的1～8行，选用M0主控板 的PB0～PB7 I/O口对应控 制点阵的1～8列。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
2） 字模提取
I/O口的配置
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
4） 程序设计
编写主文件main.c
任务25 8×8的LED点阵显示设计
3.8×8的LED点阵显示设计与实现
5） 硬件和软件联调
（1）编写好C语言程序后，我们就可以直接对工程进行编译了，生成相 应的hex文件，即目标代码文件。若编译发生错误，要进行分析检查，直到编 译正确。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
2.8×8的LED点阵显示实现分析
1） 总设计框图
主控模块采用 M0 主控板，通过I/O口控制8×8LED点阵模块 。
任务25 8×8的LED点阵显示设计
2.8×8的LED点阵显示实现分析
2） 设计原理分析
主控模块引出16个I/O口用于点阵模块，之后 使用字模提取V2.1 CopyLeft By Horse2000软件生 成字母的字形码进行相应的代码编译，最后使用编译 生成的hex文件下载到单片机内部实现软、硬件联调 显示相应字母。
1.具备举一反三的程序设计思维 2.培养工程创新思维与协作精神 3.培养家国情怀和职业责任心
16x16的LED点阵显示设计
认识LED点阵显示模块
16x16的LED点阵显示设计 认识LED点阵显示模块
学习内容
认识LED点阵显示模块
1.LED点阵显示模块结构
LED点阵显示屏的发展及应用越来越广泛， 它作为一个宣传信息的重要设备，已经得到了社会 的普遍认同。LED点阵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，它具有 发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以 及对室内外环境适应能力强等优点。