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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
例子17：8*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
例子：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 int
uchar code Table_of_Digits[]=
{
0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, //0
0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00, //1
0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00, //2
0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //3
0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00, //4
0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00, //5
0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00, //6
0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00, //7
0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //8
0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,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0
TH0=(8192-2000)/32; //2ms定时
TL0=(8192-2000)%32;
IE=0x82;
TR0=1; //启动T0
while(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1
TH0=(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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