LED矩阵显示器可以显示文本、图形、动画，具有很高的灵活性，你可以在显示地铁、公路或街边广告牌上看到它们。下面金沙js5线路单片机开发工程师们分享了使用PIC单片机制作的LED矩阵显示器，该LED矩阵显示器为8行40列排列的320个LED，使用的单片机为PIC16F1847单片机，它通过串行端口（或使用USB-UART接口的USB）从PC接收数据，并借助五个74HC595移位寄存器在LED矩阵上显示。

一、基于PIC单片机的LED矩阵显示器原理及电路图

在本方案中，五个8×8方形LED显示模块以线性方式排列，以构建一个8行X 40列的显示矩阵。我在该方案中使用的LED显示模块是Futurlec的NFM-12883AS。它们是共行阴极型，这意味着每行中所有LED的阴极都相互连接。因此，每行引脚应从该行中的八个LED吸收电流。所有5个模块的相似行引脚进一步连接在一起，并馈送到ULN2803 IC的输出接收器，该IC由8个达林顿阵列组成。现在，ULN2803的每个输出引脚都是该特定行中40个（= 8×5）LED的接收器。由于ULN2803可以每个引脚吸收高达500 mA的电流，因此每个LED的电流被限制为500/40 = 12.5 mA。

LED的阳极端子可通过列引脚访问，由于用的是行扫描技术，所以每个列引脚只需要为一个LED提供电流，也就是说一次在该列中只有一行处于活动状态。这些列由40位串行并行并行输出的输出驱动，该输出是通过级联五个74HC595 IC来构建的。74HC595器件是一个8位串行输入和并行/串行输出移位寄存器，串行输出功能允许级联多个74HC595器件。从工程学的角度来看，74HC595可能不是列驱动器的理想选择，因为它们并不打算为LED提供电流。但是过去的一些实验表明，它们可以驱动LED合理地点亮，因此可以用作此类LED矩阵显示器方案中的列驱动器。

在方案中使用的单片机是增强型中档8位PIC系列的PIC16F1847。它使用内部时钟源（启用PLL）以32 MHz运行。PORTB通过ULN2803达林顿对阵列为各个行（阴极）提供接地路径，而RA0，RA1和RA2引脚用于控制级联移位寄存器的Data，SH_CP和ST_CP线。PIC16F1847的引脚8和7是UART通信的默认引脚。他们进入USB-UART模块与PC进行串行通信。PC上运行的串行终端程序可用于将字符数据发送到单片机，单片机将接收到的信息保存到其内部EEPROM中。

二、本方案使用的单片机开发软件

这个方案的固件是使用mikroC Pro for PIC编译器开发的。该程序使用8×5字节（= 320位）的数组（Buffer [8][5]）存储显示像素信息，每一位对应一个LED。用户可以使用串行终端程序将消息从PC发送到显示板。我在Windows上使用Termite 2.9程序。发送的信息将保存到PIC的内部EEPROM中。前两个EEPROM位置保留用于数据输入标志和消息中的字符数。以下步骤详细描述了该方案的固件如何运行：

1.电源打开。PIC单片机初始化端口，并监听其串行端口。它会显示一条消息“你准备好输入了吗？Y/N到串行端口，并且该消息显示在PC串行终端应用程序窗口中。用户有3秒的时间发送字符“Y”。否则，单片机会继续并显示预存储的消息。从右向左滚动显示该消息。单片机和PC之间的串行通信速度为115200 bps。

2.如果用户发送“ Y”，则单片机等待输入数据。单片机读取传入的字节，直到接收到“＃”，这表示PC发送的最后一个字符字节。然后，单片机将1写入EEPROM位置0x00，并保存在EEPROM位置0x01接收的字节数。接收到的字符从0x02开始顺序保存到EEPROM顺序位置。

3.接下来，单片机将字符数据从EEPROM加载到RAM中，并从右向左滚动显示在LED矩阵上。每个字符都映射到其图形字体，该图形字体作为静态数组保存在程序存储器中。

三、源代码附件

LED矩阵显示器方案源代码.zip

以上就是金沙js5线路单片机开发工程师分享的使用PIC单片机制作LED矩阵显示器的方法。金沙js5线路专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机。