[发明专利]一种学习LED点阵显示控制原理的实验教学电子教具

说明书

一种学习LED点阵显示控制原理的实验教学电子教具,具体技术方案为：一个微控制器，连接16*16的拨动开关，连接16*16的LED点阵，连接16个行扫描的触摸按键，连接16个列扫描的触摸按键，连接8个功能选择键。16*16的拨动开关中每个拨动开关控制16*16的LED点阵中对应位置的LED的亮灭。每个行扫描触摸按键制LED点阵中一个行的显示，每个列扫描触摸按键控制LED点阵中一个列的显示。8个功能选择键分别是：绘图状态、手动行扫、手动列扫、反显图文、闪烁显示、纵向滚动、横向滚动和琴键复位。本发明的有益效果：通过拨动开关直接控制LED绘制文字和图形，通过手动触摸按键的方式直接看到扫描显示的过程和效果，直接读出图文的数字编码。

技术领域

本发明属于应用电子技术的教具，特别涉及一种学习LED点阵显示控制原理的实验教学电子教具。

背景技术

LED点阵作为一种现代电子媒体，应用非常广泛。掌握LED点阵显示控制技术需要理解扫描显示过程和图文数字编码等一系列概念。目前公知的有关LED点阵显示控制技术的教学，都是采用成品的点阵模块，通过讲解模块结构、介绍扫描显示过程、解释图文数字编码以及说明控制程序的算法这样一种间接方式，来使学生理解和掌握LED点阵显示控制的相关内容。由于LED点阵显示控制的相关概念都比较抽象，这种间接的学习方法难以达到理想的教学效果。

发明内容

本发明提出了一种学习LED点阵显示控制原理的实验教学电子教具，学生可以通过拨动开关逐个控制LED的方式直接绘制文字和简单图形，通过按键触摸的方式直接看到扫描显示的过程，直观地读出图文的数字编码，有助于理解LED点阵显示控制的概念和原理。

本发明的具体技术方案为：一个微控制器为核心，微控制器的I/O口以矩阵键盘方式连接16*16的拨动开关，以扫描方式连接16*16的LED点阵，以独立按键方式连接16个行扫描的触摸按键，以独立按键方式连接16个列扫描的触摸按键，以独立按键方式连接8个功能选择键。16*16的拨动开关中每个拨动开关的接通位置标有数字符号1，每个拨动开关的断开位置标有数字符号0。16*16的拨动开关中每个拨动开关控制16*16的LED点阵中对应位置的LED的亮灭。16个行扫描触摸按键中的每个触摸按键控制16*16的LED点阵中一个行的显示，16个列扫描触摸按键中的每个触摸按键控制16*16的LED点阵中一个列的显示。8个功能选择键的功能分别是：绘图状态、手动行扫、手动列扫、反显图文、闪烁显示、纵向滚动、横向滚动和琴键复位。

用户按下功能选择键中的绘图状态键，进入绘图状态，此时可以任意拨动16*16的拨动开关中每个拨动开关的位置，使其处于1或0的位置。处于1位置的拨动开关会使16*16的LED点阵中对应位置的LED点亮。用户通过对各个拨动开关的操作，就可以实时在LED点阵看到对应的文字显示或图形显示，此时读出每行拨动开关拨动状态所对应的0或1的值，可以使学生直观理解这就是对应文字和图形的数字量。

用户通过对拨动开关的操作设置了某文字或图形之后，按下功能选择键中的手动行扫键，则进入手动控制行扫描状态，此时16*16的LED点阵会全部熄灭。随着人工用一个手指依次触摸16个行扫描触摸按键，16*16的LED点阵会逐行显示16*16的拨动开关所设置的文字或图形。用户可以通过不断加快人工手指依次触摸16个行扫描触摸按键的速度来体会行扫描的原理和效果。

用户通过对拨动开关的操作设置了某文字或图形之后，按下功能选择键中的手动列扫键，则进入手动控制列扫描状态，此时16*16的LED点阵会全部熄灭。随着人工依次触摸16个列扫描触摸按键，16*16的LED点阵会逐列显示16*16的拨动开关所设置的文字或图形。用户可以通过不断加快人工依次触摸16个列扫描触摸按键的速度来体会列扫描的原理和效果。

用户通过对拨动开关的操作设置了某文字或图形之后，分别按下功能选择键中的反显图文键、闪烁显示键、纵向滚动键或者横向滚动键，就能够在16*16的LED点阵分别看到闪烁显示、反显、纵向滚动显示或者横向滚动显示的效果。