【51单片机】【8*8 LED矩阵如何开发】【点亮一个led却出现一列全部点亮问题解决】

8*8 LED矩阵第一个灯

为了提升软件编码能力，不愿当码农的码农发起向软件工程师征程的号角，学习硬件，首先从简单的51开始，慢慢扩展知识点。

看了几节基础视频，LED点亮的原理就是控制板子上连接LED的阳极方的电平为高电平（1），阴极为低电平（0）才能点亮，其他情况，双高，双低，接反的情况都不能正常工作。

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首先上图（我的51版型号是HC6800-ES），此次学习的是8*8矩阵LED模块，74HC595芯片。

上图中画圈的地方是控制74HC595的OE引脚的电平，OE位低电平时（重要），74HC595芯片输出正常。

8*8LED矩阵是通过74HC595芯片和P0 I/O口（8个I/O口）控制。如上图所示，P0口控制显示列， D0-D7（595芯片的输出口）控制行，相交处为一个LED点。

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此款单片机的8*8LED模式

可以看到，阳极接到D0-D7，阴极接到P0^0-P0^7口，要让某个LED点亮，例如左上角第一个，只需让D7=1（高电平），D0-D6=0 。 P0^7=0（低电平），P0^0-P0^6=1即可（这里=0也可以，由于D0-D6=0，LED阳极方向低电平，电流总是不通）。 P0口可以直接控制，使P0=0x7f（0111 1111）即可。

下面讲解如何控制D0-D7。

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74HC595串行输入，并行输出

我理解串行输入就是一次次输入一个0或者1，最后输出的时候输出8位的数比如 1001 0110。

重要的地方：

• 595芯片只有一个输入口，即P34 I/O口，对应图中的SER，引脚号时14
• P36，对应图中SRCLK，引脚号是11，它的作用是，每当它发生一次上升沿，则P34口的电平值会在位移寄存器中左移一位。当下一次上升沿发生时，移位寄存器的所有位都往左移一位。
• P35，对应图中RCLK，引脚号12，当它发生一次上升沿，移位寄存器的值会输出到DA-DH（D0-D7），这里注意一下，D7是高位。
• 由于移位寄存器是一直往左移，那么第一个进入移位寄存器的就是最高位，所以，P34第一个值是高位。

请看下面两张图对照。

程序说明：

spi_shcp对应引脚号是11，P36口，SRCLK。
spi_ds对应引脚号是13，P34口，SER。
spi_stcp对应引脚是12，P35口，RCLK。

引脚说明

SHCP对应P36，STCP对应P35，DS对应P34。

我们可以得出结论：595芯片是通过P3^4，P3^5，P3^6进行输入输出。

为了有助于理解（假如我们要通过595芯片输出 1000 0000），我模拟过程如下：

• 第一次：
  
  1. P3^4=1*（P34是一个I/O口，只能有0或者1）*；
  2. 让P3^6发生一次上升沿（P3^6初始位0），P3^6=1;
  3. 移位寄存器里面值为1；
• 第二次：
  
  1. 让 P3^4=0；
  2. P3^6发生一次上升沿，P3^6=0*（之前发生过上升沿，需要重置为0）*，P3^6=1;
  3. 移位寄存器里面值为10；
• 第三次：
  
  1. 让 P3^4=0；
  2. P3^6发生一次上升沿，P3^6=0；P3^6=1;
  3. 移位寄存器里面值为100；

• 循环8次后，移位寄存器里面的值为1000 0000

• 最后，通过P3^5的上升沿（P3^5=0；P3^5=1），移位寄存器中的值会被输出到D0-D7，最后D7=1，D0-D6=0;

（我的理解是这样，实际运行我不太懂）

教程代码如下：

#include "reg51.h"
#include<intrins.h>

typedef unsigned int u16;  //无符号的2个字节  51单片机int占2字节
typedef unsigned char u8;  //无符号的1个字节

sbit SRCLK=P3^6;    // P3^6 IO口 SHCP
sbit RCLK=P3^5;     // P3^5 IO口 STCP
sbit SER=P3^4;      // P3^4 IO口 DS


void Hc595SendByte(u8 dat) 
{
    u8 a;
    SRCLK=0;
    RCLK=0;
    for(a=0;a<8;a++)  // 8次循环
    {
        SER=dat>>7;  //DS等于传入值的最高位
        dat<<=1;   //最高位获取过了，将最高位移除，这一次的次高位位下次最高位

        SRCLK=1;  //SHCP 上升沿
        _nop_();  //intrins.h中的方法。
        _nop_();
        SRCLK=0;  // SHCP 下降沿，什么都不会发生
    }

    RCLK=1;  // STCP上升沿，移位寄存器的数据输出
    _nop_();
    _nop_();
    RCLK=0; // STCP下降沿，移位寄存器的数据输出
}


void main()
{       
    Hc595SendByte(0x80);  //1000 0000 控制第一行的led
    P0=0x7f;  // 0111 1111 控制第一列led
    while(1);       
}

编译后，烧录到单片机中的效果。

为什么这里左边一列全部都亮了，预测效果应该是之亮第一列，第一个led，一开始我也是看了好久，以为代码错了，或者是595芯片的原理没有掌握好，最后我还是发现，原来一开始我的板子JOE （对应引脚是13，文档里面的OE） 接到了VCC，也就是高电平，OE在文档里面说明的是低电平才可以正常输出（但是为啥是一列全亮我也没搞明白），所以我重新将OE介入GND，此时就位低电平正常了，重新按下电源，一切正常了。