[嵌入式]51单片机 16*64LED单红点阵屏驱动测试

public.h

#ifndef __PUBLIC_H__
#define __PUBLIC_H__

#include "STC12C5A60S2.h"
#include <intrins.h> 
#include <string.h>//包含memset函数

#define UCHAR unsigned char
#define UINT  unsigned int	

#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define LEDON 0xFF
#define LEDOFF ~LEDON

/* define constants */
#define FOSC 11059200L
#define MODE1T                      //Timer clock mode, comment this line is 12T mode, uncomment is 1T mode

#ifdef MODE1T
	#define T1MS (65536-FOSC/1000)      //1ms timer calculation method in 1T mode
#else
	#define T1MS (65536-FOSC/12/1000)   //1ms timer calculation method in 12T mode
#endif

//串口1接收缓冲区字节数目
#define RxdComBuffByteNums 1024

//--------------------------------------------------
//接线备注：驱动板的电源和F3.75单元半板电源必须为同一个电源或两个电源共GND，方可正常通信。


//可以调节室内F3.75 64*16单红半板(30.2cm*7.6cm)水平串联数量
#define LedUnitNums 1 

//可以调节LED汉字左移速度(LeftMoveSpeed数值越小移动越快)（也可配合下面的中断次数，IntNum数值越小移动越快）
#define LeftMoveSpeed 16 

//可以调节上一次显示完与下一次开始显示的间隔汉子个数
#define DisBankNums 4

//LED扫描行数目
#define LedUnitScanRows 16

//单元板可以显示汉字数目
#define DisHZNums (4*LedUnitNums)

//显示缓冲区字节数目
#define DisBufByteNums (32*DisHZNums)

//----------
sbit LA=P2^7;//位码端LA（74HC138最低位A）
sbit LB=P2^6;//位码端LB（74HC138中间位B）
sbit LC=P2^5;//位码端LC（74HC138中间位C）
sbit LD=P2^3;//位码端LD（74HC138最高位D）

sbit LAT=P3^7;//锁存端LAT
sbit CLK=P3^6;//时钟端CLK

sbit OE=P2^4;//使能端OE（低电平有效）
sbit R1=P2^2;//段码端R1（单红半板，串转并数据端）


//串口1接收缓冲区接收上位机发来的LED点阵段码
extern xdata UCHAR S1RxdComBuff[RxdComBuffByteNums];
extern UINT S1SerialIndex;//串口1接收索引号
extern UCHAR S1ParseFlag;//串口1解析标志
extern UINT ReceCount;//接收数据数量
extern UINT crc;//CRC16校验值
extern UCHAR crcLo;//CRC16校验低8位值
extern UCHAR crcHi;//CRC16校验高8位值
//返回成功信息
extern UCHAR actSuccess[];
//返回失败信息
extern UCHAR actFail[];

//LED位码
extern code UCHAR LedPosition[LedUnitScanRows];

//LED3.75单红半板公共数据显示缓冲区
extern idata UCHAR LedDisplayBuf[DisBufByteNums];


/*-----------------------------------------------------
   延时函数
------------------------------------------------------*/
void delay(UINT times);

/*-----------------------------------------------------
   清空显示缓冲区
------------------------------------------------------*/
void ClearBuffer(UCHAR dat);

/*-----------------------------------------------------
   LED初始化函数
------------------------------------------------------*/
void LedInit();

/*--------------------------------------------------
	两片74HC138级联的驱动函数，
	dat为行驱动的行号数据
---------------------------------------------------*/
void Driver74HC138(UCHAR dat);

/*------------------------------------------------
    恒流驱动，16位移位锁存芯片的发送段码字节程序
	  带有方向参数，可以选择从高位节写入或者低位写入，
	  direction=0时，从高位写入；direction=1，从低位写入
------------------------------------------------*/
void SendSegmentByte(UCHAR dat,bit direction);

/*--------------------------------------------------
	恒流驱动，16位移位锁存芯片的锁存并输出数据
---------------------------------------------------*/
void OutputData();

/*--------------------------------------------------
	LED 64*16单红单元半板显示缓冲区数据函数
---------------------------------------------------*/
void LedDisBuf(void);

/*--------------------------------------------------
	LED 64*16单红单元半板显示汉字或数字函数
---------------------------------------------------*/
void LedDisplay(void);

/*--------------------------------------------------
	LED 64*16单红单元半板上传静态显示汉字函数
	x-起始位置，从0开始,(注意：x+num<=DisHZNums)
	num-汉字个数；
	pDotCode-汉字点阵数组
---------------------------------------------------*/
void LedUploadStaticDisHZ(UCHAR x,UCHAR num,const UCHAR* pDotCode);
	
	
	
	
	
//串口延时
extern void ComDelay(UINT dlms);
//清空串口1接收缓冲区
void ClearRxdComBuffer(UCHAR dat);
//串口1初始化
extern void UART_one_init();
//串口1发送数据函数
extern void UART_one_send(UCHAR senddata);
//串口1发送字符串数据函数
extern void S1Print(UCHAR *buffer);


/*=====================================================
功能：CRC16冗余循环校验
参数：unsigned char *puchMsg ; //要进行CRC校验的消息
     unsigned short usDataLen ; //消息中字节数
=====================================================*/
extern unsigned int CRC16(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen);



#endif

F3.75Driver_51.c

#include "public.h"


//LED位码
code UCHAR LedPosition[LedUnitScanRows]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15};

//LED3.75单红半板公共数据显示缓冲区
idata UCHAR LedDisplayBuf[DisBufByteNums];


/*-----------------------------------------------------
   延时函数
------------------------------------------------------*/
void delay(UINT times)
{
	UINT i,j;
	
	for(i=0;i<times;i++)
		for(j=0;j<10;j++);
}
/*-----------------------------------------------------
   清空显示缓冲区
------------------------------------------------------*/
void ClearBuffer(UCHAR dat)
{
   memset(LedDisplayBuf,dat,DisBufByteNums);//初始化缓冲区
}
/*-----------------------------------------------------
   LED初始化函数
------------------------------------------------------*/
void LedInit()
{
	//设置P27、P26、P25、P24、P23为强推挽输出,
	//P22、P21、P20为准双向口模式（传统8051 I/O模式）
	P2M1=0x00;//
	P2M0=0xF8;//
	
	//P37、P36、P31、P30,P32、P33、P34、P35为准双向口模式（传统8051 I/O模式）
	P3M1=0x00;//
	P3M0=0x00;//
	
	
	P0=0xFF;
	P1=0xFF;
	P2=0xFF;
	P3=0xFF;
	OE=0;//使能端有效
	LAT=0;//
	CLK=0;//
	LA=0;//
	LB=0;//
	LC=0;//
	LD=0;//
	R1=0;//
	//-----------------
	ClearBuffer(LEDOFF);//初始化缓冲区
}
/*--------------------------------------------------
	两片74HC138级联的驱动函数，
	dat为行驱动的行号数据
---------------------------------------------------*/
void Driver74HC138(UCHAR dat)
{
		LD=dat/8;//74HC138使能端EN	
		LC=dat%8/4;
		LB=dat%4/2;
		LA=dat%2;
}
/*------------------------------------------------
    恒流驱动，16位移位锁存芯片的发送段码字节程序
	  带有方向参数，可以选择从高位节写入或者低位写入，
	  direction=0时，从高位写入；direction=1，从低位写入
------------------------------------------------*/
void SendSegmentByte(UCHAR dat,bit direction)
{    
   UCHAR i,temp;
	
   if(direction==0)
     temp=0x80;
   else
     temp=0x01;

   for(i=0;i<8;i++)
   {
      CLK=0;
      R1=dat&temp;
		 
			if(direction==0)
         dat<<=1;
	    else
	       dat>>=1;
			
      CLK=1;
    }		
}
/*--------------------------------------------------
	恒流驱动，16位移位锁存芯片的锁存并输出数据
---------------------------------------------------*/
void OutputData()
{
		//锁存
	  LAT=1;
	  _nop_();
	  LAT=0;
}
/*--------------------------------------------------
	LED 64*16单红单元半板显示缓冲区数据函数
---------------------------------------------------*/
void LedDisBuf(void)
{
	UCHAR row,num,j;

	for(row=0;row<LedUnitScanRows;row++)//1/16扫描LED屏
	{
		for(num=0;num<DisHZNums;num++)//发送一行DisHZNums个汉字数据
		{
			SendSegmentByte(LedDisplayBuf[32*num+row],0);//发送一个汉字左半边数据
			SendSegmentByte(LedDisplayBuf[32*num+row+16],0);//发送一个汉字右半边数据
		}
				
		Driver74HC138(LedPosition[row]);//发送位码	
		
		OutputData();//锁存并输出数据
		
		//delay(1);//延时
		//------LED消隐------
		for(j=0;j<DisHZNums*2;j++)
			SendSegmentByte(0x00,0);//发送8字节段码	
		OutputData();//锁存并输出数据			
		delay(1);//延时
	}		
}
/*--------------------------------------------------
	LED 64*16单红单元半板显示汉字或数字函数
---------------------------------------------------*/
void LedDisplay(void)
{
	UCHAR times;
	
	for(times=0;times<LeftMoveSpeed;times++)
		LedDisBuf();//LED显示缓冲区中数据
}
/*--------------------------------------------------
	LED 64*16单红单元半板上传静态显示汉字函数
	x-起始位置，从0开始,(注意：x+num<=DisHZNums)
	num-汉字个数；
	pDotCode-汉字点阵数组
---------------------------------------------------*/
void LedUploadStaticDisHZ(UCHAR x,UCHAR num,const UCHAR* pDotCode)
{
 UCHAR i;
	
 if(x+num<=DisHZNums)//显示汉字数目在屏能显示范围内时
	{
		for(i=0;i<num*32;i++)
			LedDisplayBuf[x*32+i]=pDotCode[i];//把点阵数据写入指定的缓冲区
	}
	else//不在范围内时
	{
		for(i=0;i<(DisHZNums-x)*32;i++)
			LedDisplayBuf[x*32+i]=pDotCode[i];//把点阵数据写入指定的缓冲区
	}
}

Comdef.c

//------------------------------------------------------
//程序功能：串口
//------------------------------------------------------
#include "public.h"

/* define variables */
UINT count=0;                         //times counter


xdata UCHAR S1RxdComBuff[RxdComBuffByteNums]={0};//串口1接收缓冲区
UINT S1SerialIndex=0;//串口1接收索引号
UCHAR S1ParseFlag=0;//串口1解析标志

UCHAR slaveAddr=0x01;//从机地址
UCHAR ucControlCode=0x06;//控制码-下载数据
UINT ReceCount=0;//接收数据数量
UINT crc=0;//CRC16校验值
UCHAR crcLo=0;//CRC16校验低8位值
UCHAR crcHi=0;//CRC16校验高8位值

//返回成功信息
UCHAR actSuccess[]={0x01,0x06,0xAA,0xDF,0xA3};
//返回失败信息
UCHAR actFail[]={0x01,0x06,0x55,0x9F,0xE3};


//串口延时
void ComDelay(UINT dlms)
{  
	while(dlms--);
}


//清空串口1接收缓冲区
void ClearRxdComBuffer(UCHAR dat)
{
   memset(S1RxdComBuff,dat,RxdComBuffByteNums);//初始化缓冲区
}

//串口1初始化
void UART_one_init()
{
	//9600bps@11.0592MHz
	PCON &= 0x7F;		//波特率不倍速
	SCON = 0x50;		//串口工作方式1，8位数据,可变波特率，允许接收
	AUXR |= 0x40;		//定时器1时钟为Fosc,即1T
	AUXR &= 0xFE;		//串口1选择定时器1为波特率发生器
	TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
	TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式
	TL1 = 0xDC;		//设定定时初值
	TH1 = 0xDC;		//设定定时器重装值
	ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
	TR1 = 1;		//启动定时器1

	//用定时器T0判断Modbus一帧数据结束间隔3.5个字符，大概5ms
	#ifdef MODE1T
    AUXR |= 0x80;                    //timer0 work in 1T mode
	#endif
  TMOD |= 0x01;                    //set timer0 as mode1 (16-bit)
  TL0 = T1MS;                     //initial timer0 low byte
  TH0 = T1MS >> 8;                //initial timer0 high byte
  TR0 = 0;                        //timer0 stop
  ET0 = 1;                        //enable timer0 interrupt
  count = 0;                      //initial counter

	ES=1;//打开串口中断
	EA=1;//开总中断
	PS=1;//串口1中断高优先级
	
	//清空串口1缓冲区
  ClearRxdComBuffer(LEDOFF);
}

//串口1中断
void UART_one_interrupt() interrupt 4
{
	EA = 0;
	
	if(RI){
		RI = 0;	
		
		TR0 = 1;                        //timer0 start running
		count = 0;                      //initial counter
		
		S1RxdComBuff[S1SerialIndex++]=SBUF;//接收数据
	}

	if(TI){
		TI = 0;
	}

	EA = 1;
}

//串口1发送数据函数
void UART_one_send(UCHAR senddata)
{
	ES = 0;

	SBUF = senddata;
	while(!TI);
	TI = 0;

	ES = 1;
}

//串口1发送字符串数据函数
void S1Print(UCHAR *buffer)
{
	while(*buffer!='\0'){
		UART_one_send(*buffer);
		buffer++;
	}
}


/* Timer0 interrupt routine */
void timer0_isr() interrupt 1
{
    TL0 = T1MS;                     //reload timer0 low byte
    TH0 = T1MS >> 8;                //reload timer0 high byte
		count++;
	
    if (count>=5)               //1ms * 5 -> 5ms
    {
        TR0 = 0;//关闭定时器T0
				count = 0;//复位计数值

				S1ParseFlag=1;//串口解析置1
    }
}




/* CRC 高位字节值表 */
code unsigned char auchCRCHi[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
};

/* CRC低位字节值表*/
code unsigned char auchCRCLo[] = {
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,
0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,
0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,
0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,
0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,
0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,
0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
};


/*=====================================================
功能：CRC16冗余循环校验
参数：unsigned char *puchMsg ; //要进行CRC校验的消息
     unsigned int usDataLen ; //消息中字节数
=====================================================*/
unsigned int CRC16(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
    unsigned char uchCRCHi = 0xFF; /* 高CRC字节初始化 */
    unsigned char uchCRCLo = 0xFF; /* 低CRC 字节初始化 */
    unsigned int uIndex ; /* CRC循环中的索引 */

    while (usDataLen--) /* 传输消息缓冲区 */
    {
        uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ; /* 计算CRC */
        uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex];
        uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex];
    }

    return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo);
}

main.c

/*--------------------------------------------------------
项目名称：下位机串口改字16*64LED点阵程序
实验平台：室内F3.75 64*16单红半板(30.2cm*7.6cm)，STC12C5A60S2单片机LED点阵屏控制卡。

主要芯片：
			信号功放：74HC245两片，
			行驱动：74HC138两片,4953八片，
			列驱动：恒流16位移位锁存SM16016SC一片、
							SM16106SC两片、MP5020GP一片。
			室内F3.75 64*16单红半板(30.2cm*7.6cm):共阴点阵，数据1-亮，0-灭
---------------------------------------------------------*/
#include "public.h"

//主函数
void main()
{
	UINT i;
	UINT crcLo_index;//CRC16低8位索引
	UINT crcHi_index;//CRC16高8位索引
	
	LedInit();//LED初始化
	UART_one_init();//串口1初始化
	ComDelay(500);
	
	while(1)
	{
		LedDisplay();//静态显示
		
		if(1==S1ParseFlag)//串口1解析
		{	
			S1ParseFlag=0;//清零
			ReceCount=S1SerialIndex;//计算接收数据数量
			S1SerialIndex=0;//清零
			
			crc=CRC16(S1RxdComBuff,ReceCount-2);//CRC16校验
			crcLo=crc%256;//CRC16低8位
			crcHi=crc/256;//CRC16高8位
			crcLo_index=ReceCount-2;//CRC16低8位索引
			crcHi_index=ReceCount-1;//CRC16高8位索引
			
			//返回接收的数据
			//for(i=0;i<ReceCount;i++)
			//	UART_one_send(S1RxdComBuff[i]);
			
					
			//对最后两个校验值校验
			if((crcLo==S1RxdComBuff[crcLo_index])&&(crcHi==S1RxdComBuff[crcHi_index]))
			{					
				//返回成功信息
				for(i=0;i<5;i++)
					UART_one_send(actSuccess[i]);
				
				//对最后两个校验值清零（数据1-亮，0-灭）
				S1RxdComBuff[crcLo_index]=S1RxdComBuff[crcHi_index]=LEDOFF;

				//上传静态显示汉字函数
				LedUploadStaticDisHZ(0,4,S1RxdComBuff+2);
				
				//清空串口1缓冲区
        ClearRxdComBuffer(LEDOFF);
			}
			else
			{
				//返回失败信息
				for(i=0;i<5;i++)
					UART_one_send(actFail[i]);
			}
		}
	}
}

获取资料方法：

1.阿里云网盘衔接：
https://www.aliyundrive.com/s/dovFtMMYAFi

2.百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1qyA32LdOvxtDR1nb2a__6Q
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