【51单片机系列】proteus中创建16x16LED点阵

news2024/12/23 15:34:48

本文参考来源：

  1. Proteus8.6中16x16LED点阵制作教程
  2. 【Proteus】16乘16点阵滚动播放

文章目录

  • 一、测试proteus中的8x8点阵驱动方式
    • 1.1 测试电流通过方向
    • 1.2 测试行列控制接口
  • 二、使用proteus中的8x8点阵制作16x16LED点阵
  • 三、测试制作的16x16LED点阵
  • 四、使用自制的16x16LED点阵元件显示数字和字符

proteus中提供的LED点阵有5x7和8x8的，如下，没有其他尺寸的，但软件可以自制元件，所以可以使用8x8的点阵制作出16x16的点阵。

proteus提供的LED点阵

一、测试proteus中的8x8点阵驱动方式

在proteus中按如下操作找到8x8矩阵，依次左键单击【MATRIX-8X8-BLUE】后双击，可以将多个元件都显示到Selector中。

image-20231212112846998

创建四个8x8点阵，如下。

创建四个8x8LED点阵

使用电源和地就可检测出电流通过方向、上下接口控制行列等。

1.1 测试电流通过方向

为四个点阵添加电源和地，按照如下连接后，开始仿真。如下：

proteus检查LED点阵电流通过方向

从结果显示，红色LED点阵电流方向从上到下，现在把蓝色、绿色、橘色点阵的连接改成如下，进行仿真，如下：

proteus检查蓝色绿色橘色LED点阵电流通过方向

可以得出结论：proteus中的LED点阵，红色的电流通过方向为上->下，蓝色、绿色、橘色的电流通过方向为下->上。

1.2 测试行列控制接口

按照如下连接方式可以测试上面的接口控制的是行还是列，结果如下：

proteus检查行列控制接口

从结果可以得出结论：proteus中的LED点阵，红色的上面的接口控制列，下面的接口控制行；蓝色、绿色、橘色的上面的接口控制行，下面的接口控制列。并且接口从左到右依次控制第一行到最后一行或第一列到最后一列。

总结proteus中的8x8LED点阵：电流方向从列->行(1->0)，红色的LED点阵接口是上列下行，蓝色、绿色、橘色的LED点阵接口是上行下列。

二、使用proteus中的8x8点阵制作16x16LED点阵

使用proteus中的8x8LED点阵制作16x16LED点阵详细步骤如下，这里以橘色为例。

  1. 点击菜单栏【View】，选择【Snap 50th】，如下

1-Snap50th选择

  1. 创建一个橘色的8x8LED点阵，如下

2-创建一个橘色的8x8LED点阵

  1. 分解LED点阵。点击左边工具栏的箭头，将鼠标移到LED点阵上，元件背景出现淡红色时单击右键，选择【Decompose】，如下。

3-分解LED点阵

3-分解LED点阵

  1. 单击左侧工具栏的【S】，如下，显示元件分解后的各个部分。

4-显示元件额各部分

  1. 移除黑色背景。鼠标移动到元件上面，背景出现淡红色时，右键选择【Drag Object】，将黑色背景移动到旁边，给16x16的点阵做背景，如下：

5-移动黑色背景

  1. 复制接口。将下面的接口复制一份，变成16个接口；选中16个接口移动到一旁，复制一份，选中复制的16个接口，右键选择【Y-Mirror】，如下。

6-复制接口

  1. 复制对角线LED。选择【LEDMATRIX_O_0_1】，往左下角对角线方向复制8个圆点，如下

7-复制对角线LED

  1. 分解复制的对角线圆点。点击左侧工具栏的箭头，将鼠标移动到复制的对角线上的圆点上，出现淡红色背景时右键单击，选择【Decompose】；对复制的8个圆点都要做次动作，如下：

8-分解复制的对角线上的圆点

  1. 将分解的标志位移到同一行，如下

9-将分解的标志位移动到同一行

  1. 制作Symbol。选择同一列的标志位和圆点，右键选择【Make Symbol】，输入名称【LEDMATRIX_O_8_1】，其中的‘O’标识Orange。对复制的对角线上的圆点和标志位都执行此操作，名称从8-15，每次输入名称完成后要点击一下左侧工具栏的箭头，如下

10-创建Symbol

全部完成后，在分解的元件部分会得到如下

10-创建的Symbol

  1. 复制对角线上的圆点。选择【LEDMATRIX_O_0_0】，放在浅黄色圆点的上面，重复7、8、9、10步骤，不同在于：这里选择的是【LEDMATRIX_O_0_0】；创建Symbol时输入的名称为LEDMATRIX_O_8_0，从8-15，如下

复制对角线上的圆点

11-复制对角线圆点

分解复制的圆点，并将标志位移动到同一行

11-分解复制的圆点并将标志位移动到同一行

制作Symbol

11-创建Symbol

  1. 复制整个对角线上的点，组成一个16x16的圆点，只复制对角线上的圆点。

12-复制对角线上的圆点

最终效果如下，每一行只复制对角线上的圆点

12-16x16圆点效果

  1. 将最左边的标志位移到一旁，选中剩下的标志位和上面一行的接口，删除，将第6步复制的接口分别放到圆点点阵的上方和下方，如下

13-完成接口设置

  1. 设置接口属性。将标志位移动到左上角的接口上，鼠标移动到接口上面，背景出现淡红色时双击，编辑Pin Name。上面的接口从左到右依次是1-16，下面的接口从左到右依次是A-P，如下

14-设置接口属性

  1. 更改元件名称。鼠标移动到【NAME=MATRIX_8X8_ORANGE】，双击，在弹出的窗口中修改属性，将8改成16，接口改为16个，如下

15-更改元件名称

  1. 设置黑色背景。选中背景，移动到圆点点阵的左上角，更改背景大小，使其覆盖16x16个圆点点阵，如下

16-设置黑色背景

  1. 制作元件。选中刚刚制作的全部，右键，选择【Make Device】，在弹出的窗口中一直惦记【Next】，知道Next为灰色的，选择将元件放到某个库中。参考博文中将元件放到DISPLAY中，但制作时发现没有DISPLAY，也可以放到其它的库中。这里我放到USERDVC中。按照如下操作就制作完成了。

17-制作元件

三、测试制作的16x16LED点阵

制作元件完成后，在元件库中就可以找到了，如下，选择该元件，放置在界面上。

查找制作的元件LEDMATRIX-16x16-ORANGE

使用第一节的测试方法，结果如下，接口控制是上列下行，电流方向上->下，从左到右依次控制第一行到最后一行或第一列到最后一列。

自制元件的使用方法

为了让元件使用时更清楚，这里把自制的元件做一下更改，具体操作如下。

首先，创建一个自制的16x16LED点阵，鼠标放到元件上，背景是淡红色时右键，选择【Decompose】，点击左侧工具栏的【S】，根据上面的测试可以知道下面的接口控制的是行，那么就将下面的接口移动到左侧，表示控制行，如下

三-更改行控制接口

然后按照制作元件的第17步制作元件，如下

三-制作更改后的元件

此时重新再添加自制的元件发现就会变成如下所示。

三-更改后的元件

四、使用自制的16x16LED点阵元件显示数字和字符

本实验的功能是使用自制16x16LED点阵元件简单显示数字”1“和字符”中“。直接使用51单片机的32个接口连接到LED点阵上，不额外使用其它的模块。proteus中设计如下：

四-自制元件显示数字和字符设计

软件设计如下：

/*
	实现功能：74HC595芯片控制16x16LED点阵显示数字1和汉字中
	[2023-12-13] zoya
*/
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#include "HC595.h"

#define GPIO_LED P0

// 显示数字 1
u8 hang1[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x10, 0x20, 0x7f, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
u8 hang2[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x04, 0x04, 0x04, 0xfc, 0x04, 0x04, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
// 显示汉字 中
//u8 hang1[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x1f, 0x11, 0x11, 0x11, 0x7f, 0x11, 0x11, 0x11, 0x1f, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
//u8 hang2[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
u16 lie=0x8000;
// 延时函数，i=1时延时10us
void Delay(u16 i)
{
	while(i--);
}

// 数码管显示函数
void digDisplay()
{
	u8 i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		P0 = lie>>8;
		P1 = lie&0xff;
		P2 = ~hang1[i];
		P3 = ~hang2[i];
		Delay(100);
		lie = _iror_(lie,1);
	}
}

void main()
{
	
	while(1)
	{
		digDisplay();
	}
}

仿真结果，显示数字“1”如下

四-显示数字1

仿真结果显示汉字”中“如下

四-显示汉字中

红色、蓝色、绿色的16x16点阵也是按这个方法实现。

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