机器人眼睛电路板驱动

前言

某宝立华家一款8*8点阵模块电路板（机器人眼睛）价格便宜，近期入手多块。该板含两个8*8点阵屏，驱动芯片为FZH119（方中禾），FZH119主要用于8段16位共阴极或16段8位共阳极数码管驱动。经查询FZH119用于点阵屏的例子不多，但点阵屏和数码管是相通的。为实现点阵屏驱动，本文多有借鉴前辈们数码管驱动源码。

同时该电路板可能存在安装和设计缺陷，滤波电容极性反接，走线不走寻常路。本来FZH119只要注意数据低位在前高位在后，可以用IIC驱动点阵。但正常的IIC在该板表现为乱码。为解决乱码问题，加入了2个数组seg_sq[]、grid_sq[]来控制段位输出顺序。本人初学不知道这样控制是否合理，不会是画蛇添足吧。不管怎么说最后实现了正常显示。

话不多直接上源码。

一、源码

1.IIC头文件“my_iic.h”

#ifndef __MY_IIC_H
#define __MY_IIC_H
#include <STC15F2K60S2.H>
#include "intrins.h"sbit I2C_SDA = P3^7;
sbit I2C_SCL = P3^6;void I2C_init(void);
void I2C_Start(void);
void I2C_Stop(void);
void I2C_SendByte(unsigned char Byte);
void I2c_nbByte(unsigned char cmd,unsigned char* str,unsigned char len);
void I2c_cmdSend(signed char cmd);
void I2c_nbREyeByte(unsigned char cmd,unsigned char* str,unsigned char len);#endif

2.IIC实现文件“my_iic.c”

代码如下（示例）：

#include "my_iic.h"
#include "intrins.h"int   grid_sq[]={1,3,0,4,6,7,5,2,8,11,9,10,13,15,14,12};
unsigned char seg_sq[]={0x08,0x20,0x40,0x80,0x04,0x10,0x02,0x01};//2微秒
void delay(void)
{
/*  _nop_();
;*/
}/*** @brief   I2C初始化* @param 无* @retval 无* */
void I2C_init(void)
{I2C_SDA = 1;  //delay();I2C_SCL = 1;delay();
}/*** @brief   I2C起始信号* @param    无* @retval 无* 起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平*/
void I2C_Start(void)
{I2C_SDA = 1;  //拼接其他块，确保默认是1I2C_SCL = 1;delay();I2C_SDA = 0; //时序上先拉低delay();I2C_SCL = 0;
}/*** @brief   I2C停止信号* @param    无* @retval 无* 终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平*/
void I2C_Stop(void)
{I2C_SDA = 0;  //确保默认0，保证由低电平拉高至高电平I2C_SCL = 1;delay();I2C_SDA = 1;
}/*** @brief   I2C发送一个字节数据* @param    Byte 要发送的字节* @retval   无* 微处理器的数据通过两线总线接口和 FZH119 通信，在输入数据时当 CLK 是高电平时，DIN 上的信号必须保持不变；只有 CLK 上的时钟信号为低电平时，DIN 上的信号才能改变。数据的输入总是低位在前,高位在后传输.数据输入的开始条件是 CLK 为高电平时，DIN 由高变低；结束条件是 CLK 为高时，DIN 由低电平变为高电平。*/
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i ++){        I2C_SDA = Byte&0x01;       //数据的输入总是低位在前,高位在后传输Byte=Byte>>1;I2C_SCL = 1;I2C_SCL = 0;}
}/*** @brief I2C_SendReyeByte* IIC发送机器人眼睛段信息，数据顺序不常规* 机器人眼睛段地址顺序：* unsigned char seg_sq[]={0x08,0x20,0x40,0x80,0x04,0x10,0x20,0x01};* 时钟下降沿发送数据*/
void I2C_SendREyeByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i ++){        I2C_SDA=Byte&seg_sq[i];I2C_SCL = 1;I2C_SCL = 0;}
}/**
* @brief 发送多个字节*  start -> command2 -> data1-dataN ->end
*/
void I2c_nbByte(unsigned char cmd,unsigned char* str,unsigned char len){unsigned char i;I2C_Start();//startI2C_SendByte(cmd);//command2for(i=0;i<len;i++){I2C_SendByte(str[i]);}//data1-dataNI2C_Stop();//end
}/*** @brief I2c_nbREyeByte* IIC发送机器人眼睛位信息，数据顺序不常规* 机器人眼睛位地址顺序：* int grid_sq[]={1,3,0,4,6,7,5,2,9,11,8,12,14,15,13,10};* 时钟下降沿发送数据* len设置16*/
void I2c_nbREyeByte(unsigned char cmd,unsigned char* str,unsigned char len)
{unsigned char i;I2C_Start();//startI2C_SendByte(cmd);//command2for(i=0;i<len;i++){I2C_SendREyeByte(str[grid_sq[i]]); //变化了顺序}//data1-dataNI2C_Stop();//end
}/**
* @brief 发送命令* start -> command ->end
*/void I2c_cmdSend(signed char cmd)
{I2C_Start();//startI2C_SendByte(cmd);//commandI2C_Stop();//end
}

3.FZH119定义头文件“FZHxxx.h”

#ifndef __FZHXXX_H
#define __FZHXXX_H
#define cmdData      //010000typedef signed char        int8_t;
typedef unsigned char      uint8_t;
typedef unsigned short     uint16_t;enum GRID{grid1=0xc0,grid2,grid3,grid4,grid5,grid6,grid7,grid8,grid9,grid10,grid11,grid12,grid13,grid14,grid15,grid16
};#define FZH_CMD_ON 0x88
#define FZH_CMD_FF 0x80
#define USAER_CMD_CYCLE_1_16  0
#define USAER_CMD_CYCLE_2_16  1
#define USAER_CMD_CYCLE_4_16  2
#define USAER_CMD_CYCLE_10_16 3
#define USAER_CMD_CYCLE_11_16 4
#define USAER_CMD_CYCLE_12_16 5
#define USAER_CMD_CYCLE_13_16 6
#define USAER_CMD_CYCLE_14_16 7#define USAER_CMD_SHOW_ON     1
#define USAER_CMD_SHOW_OFF    0//与硬件连接相关设置
#define START_SRAM    grid1      //是定开始扫描地址地址int8_t fzh_WriteSram(uint8_t cmd1,uint8_t cmd2,uint8_t *str,uint8_t len,uint8_t cmd3 );int8_t fzh_cmdWrite(uint8_t cmd);
int8_t fzh_cmdWriteDat(uint8_t cmd,uint8_t dat);
/***********************************************************************************************
*
*函数名 ：void fzh_SetLightGrade(uint8_t grade,uint8_t onff)
*函数功能描述 :亮度设置
*函数参数 ：grade：亮度等级 支持7个等级 参考宏定义USAER_CMD_CYCLE_  onff 0：关闭显示 其它：显示
*函数返回值 ：无
*作者 ：SY
*函数创建日期 ：20211007
*
***********************************************************************************************/
void fzh_SetLightGrade(uint8_t grade,uint8_t onff);
/***********************************************************************************************
*
*函数名 ：void fzh_Init(void)
*函数功能描述 :数码管初始化数码管显示驱动 并设为等亮度 默认显示
*函数参数 ：无
*函数返回值 ：无
*作者 ：SY
*函数创建日期 ：20211007
*
***********************************************************************************************/
void fzh_Init(void);
int8_t fzh_WriteREyeSram( uint8_t cmd1,uint8_t cmd2,uint8_t* str,uint8_t len,uint8_t cmd3 );
#endif

4.FZH119实现文件“FZHxxx.c”

#include "FZHxxx.h"
#include "intrins.h"
#include "my_iic.h"uint8_t  fzh_light_grade = 0x8c;int8_t fzh_WriteSram( uint8_t cmd1,uint8_t cmd2,uint8_t* str,uint8_t len,uint8_t cmd3 ) {if( ( len==0 )||( len>16 ) ) {return -1;}I2c_cmdSend( cmd1 );I2c_nbByte(cmd2,str,len );I2c_cmdSend( cmd3 );return 0;
}/** * @brief fzh_WriteREyeSram*/
//机器人眼睛FZH119顺序
//len 输入 16
int8_t fzh_WriteREyeSram( uint8_t cmd1,uint8_t cmd2,uint8_t* str,uint8_t len,uint8_t cmd3 ) {I2c_cmdSend( cmd1 );       //显示方式设置I2c_nbREyeByte(cmd2,str,len );I2c_cmdSend( cmd3 );      //显示ON,显示亮度return 0;
}int8_t fzh_cmdWrite( uint8_t cmd ) {I2c_cmdSend( cmd );return 0;
}int8_t fzh_cmdWriteDat( uint8_t cmd,uint8_t dat ) {I2c_nbByte( cmd,&dat,1 );return 0;
}void fzh_SetLightGrade(uint8_t grade,uint8_t onff){if(grade>7)grade=7;fzh_light_grade = 0;if(onff!=0){fzh_light_grade = FZH_CMD_ON|grade;}else {fzh_light_grade = FZH_CMD_FF;}
}void fzh_Init(void){I2C_init();fzh_SetLightGrade(USAER_CMD_CYCLE_11_16,USAER_CMD_SHOW_ON);
}

5.main文件“main.c”

#include <STC15F2K60S2.H>
#include "intrins.h"
#include "FZHxxx.h"unsigned char fangkuang1[]={0x10,0xFE,0x92,0x92,0xFE,0x92,0x10,0x10,0xFF,0xFD,0x91,0xFD,0x9D,0xFD,0x81,0xFF};
unsigned char fangkuang2[]={0x24,0x7E,0xFF,0xFF,0xFF,0x7E,0x3C,0x18,0x24,0x7E,0xFF,0xFF,0xFF,0x7E,0x3C,0x18};void Delay5000ms()        //@11.0592MHz
{unsigned char i, j, k;_nop_();i = 36;j = 5;k = 211;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}//上电时，地址默认设为C0H，grid1
int main(void){fzh_Init();while(1){fzh_SetLightGrade(USAER_CMD_CYCLE_14_16,USAER_CMD_SHOW_ON);//0x40:地址自动加一 //grid1：从grid1开始fzh_WriteREyeSram( 0x40,grid1,fangkuang1,16,FZH_CMD_ON|USAER_CMD_CYCLE_11_16); Delay5000ms();    Delay5000ms();fzh_WriteREyeSram( 0x40,grid1,fangkuang2,16,FZH_CMD_ON|USAER_CMD_CYCLE_2_16); Delay5000ms();  Delay5000ms();/*
//fzh_WriteSram是正常顺序输出的函数，显示乱码fzh_WriteSram( 0x40,grid1,fangkuang1,16,FZH_CMD_ON|USAER_CMD_CYCLE_14_16); Delay5000ms();  Delay5000ms();fzh_WriteSram( 0x40,grid1,fangkuang2,16,FZH_CMD_ON|USAER_CMD_CYCLE_2_16); Delay5000ms();  Delay5000ms();
*/}return 1;
}

总结

本文借鉴了很多前辈关于FZH119数码管驱动、IIC实现的源码。甚至是文件名和函数名都没改直接照搬过来，在此一并感谢。

后有前辈指出FZH119和TM1640兼容，查了一下确实。

本人近期刚学用单片机1个多月，难免有疏漏不到之处，还请谅解。

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