Arduino基础入门篇19—点阵屏

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将8个LED发光二极管封装在一起就组成了数码管，将更多的LED组合在一起就组成了点阵屏。本篇我们来认识点阵屏，通过Arduino的IO口直接驱动点阵屏来了解其驱动方式。

1. 点阵屏介绍

LED点阵屏由LED发光二极管组成，通过控制LED亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，被广泛应用于公共场合做信息展示，如广告屏、公告牌等。

LED点阵屏按照LED发光颜色可分为单色、双色、三色灯等，可显示红、黄、绿甚至是真彩色。根据LED的数量又分为4×4、8×8、16×16等不同类型。多色点阵屏工艺要求相对较高，需要考虑多种颜色混合时对色彩的影响。这里我们通过单色8×8点阵屏来了解其原理。

不同点阵屏封装不同，8×8点阵屏由8行8列共64个LED灯组成，其内部结构如下图：

每个LED放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行电平拉高，某一列电拉低，则对应交叉点的LED就会点亮。

8×8点阵屏有16个管脚，将有丝印的一边朝下，逆时针编号为1~8，9~16。

其对应内部管脚定义如下如所示：

比如我们要点亮第一行第一列LED灯，则对应将点阵屏的第9脚拉高，第13脚拉低，其他LED控制以此类推即可。

2. 实验材料

Uno R3开发板
配套USB数据线
面包板及配套连接线
8*8点阵屏

3. 实验步骤

1. 根据原理图搭建电路。

根据点阵屏管脚定义，点阵屏的[9, 14, 8, 12, 1, 7, 2, 5]分别连接开发板的[6,11, 5, 9, 14, 4, 15, 2]，这8个引脚为LED的正极；

点阵屏的[13, 3, 4, 10, 6, 11, 15, 16]分别连接开发板的[10,16, 17, 7, 3, 8, 12, 13]，这8个引脚为LED的负极。

这里需要注意，Uno R3开发板的A0~A5也可以做普通GPIO使用，编号分别为14~19。

实验原理图如下图所示：

实物连接图如下图所示：

2. 新建sketch，拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。

 1/*
 2 

* 

Matrix
 3 

* 

点阵屏显示驱动
 4 

*/
 5
 6int 

leds[8] 

= 

{6, 

11, 

5, 

9, 

14, 

4, 

15, 

2  };

 

//点阵屏正极引脚
 7int 

gnds[8] 

= 

{10, 

16, 

17, 

7, 

3, 

8, 

12, 

13  };

 

//点阵屏负极引脚
 8
 9void 

setup() 

{
10 

 

for 

(int 

i 

= 

0;

 

i 

< 

8;

 

i++)
11 

 

{
12 

 

 

 

pinMode(leds[i], 

OUTPUT);


13 

 

 

 

pinMode(gnds[i], 

OUTPUT);


14 

 

 

 


   digitalWrite(gnds[i], 

HIGH);

 

//负极引脚拉高，熄灭所有LED
15 

 


  }
16  }
17
18void 

ledopen()
19{
20 

 

for 

(int 

i 

= 

0;

 

i 

< 

8;

 

i++)//将点阵屏正极拉高，负极拉低，开启显示
21 

 

{
22 

 

 

 


   digitalWrite(leds[i], 

HIGH);


23 

 

 

 


   digitalWrite(gnds[i], 

LOW);


24 

 


  }
25  }
26
27void 

ledclean()
28{
29 

 

for 

(int 

i 

= 

0;

 

i 

< 

8;

 

i++)//将点阵屏正极ladies，负极拉高，关断显示
30 

 

{
31 

 

 

 


   digitalWrite(leds[i], 

LOW);

 


32 

 

 

 


   digitalWrite(gnds[i], 

HIGH);


33 

 


  }
34  }
35
36//逐列扫描
37void 

ledCol()
38{
39 

 

for 

(int 

i 

= 

0 

;

 

i 

< 

8;

 

i++)
40 

 

{
41 

 

 

 


   digitalWrite(gnds[i], 

LOW);

 


42 

 

 

 

for 

(int 

j 

= 

0;

 

j 

< 

8;

 

j++)
43 

 

 

 

{
44 

 

 

 

 

 


   digitalWrite(leds[j], 

HIGH);


45 

 

 

 

 

 

  delay(40);


46 

 

 

 


  }
47 

 

 

 


   digitalWrite(gnds[i], 

HIGH);


48 

 

 

 

ledclean();


49 

 


  }
50  }
51
52//逐行扫描
53void 

ledRow()
54{
55 

 

for 

(int 

i 

= 

0 

;

 

i 

< 

8;

 

i++)
56 

 

{
57 

 

 

 


   digitalWrite(leds[i], 

HIGH);


58 

 

 

 

for 

(int 

j 

= 

0;

 

j 

< 

8;

 

j++)
59 

 

 

 

{
60 

 

 

 

 

 


   digitalWrite(gnds[j], 

LOW);


61 

 

 

 

 

 

  delay(40);


62 

 

 

 


  }
63 

 

 

 


   digitalWrite(leds[i], 

LOW);


64 

 

 

 

ledclean();


65 

 


  }
66  }
67
68void 

loop() 

{
69
70 

 

ledopen();

 

//全部打开
71 

 

  delay(500);


72 

 

ledclean();

 

//全部关闭
73 

 

  delay(500);


74 

 

ledCol();

 

//列扫描
75 

 

ledRow();

 

//行扫描
76
77  }