【正文】 不 同 的 用 戶 要 求 ，各 公 司 競 相 推 出 能 滿 足不 同 需 求 的 產(chǎn) 品 。 1. C P U 的改進(jìn) （ 1） 采用 C P U 結(jié) 構(gòu) ， 以 提 高 處 理 能 力 。 （ 2） 增加 數(shù)據(jù)線寬度，單片機(jī)內(nèi)部采用 16 位數(shù)據(jù)總線，其 數(shù) 據(jù) 處 理 明 顯 優(yōu) 于 一 般 8 位單片機(jī) （ 3） 串 行 結(jié) 構(gòu) 。 2. 存 儲 器 的 發(fā) 展 （ 1） 加 大 存 儲 容 量 。 （ 2） 片內(nèi) E P R R O M 采用 E 2P R O M 或閃存存儲器。 （ 3） 程 序 保 密 化 。 3. 片內(nèi) I|O 的改進(jìn) （ 1） 增 加 并 行 口 的 驅(qū) 動 能 力 。 （ 2） 增加 I|O 口 的 邏 輯 控 制 功 能 （ 3） 有 些 單 片 機(jī) 設(shè) 置 了 一 些 特 殊 的 串 行 接 口 功 能 為 構(gòu) 成 分布 式 、 網(wǎng) 絡(luò) 化 系 統(tǒng) 提 供 了 方 便 。 4. 外 圍 電 路 內(nèi) 裝 化 隨著集成電路技術(shù)及工藝的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi) 的外圍電 路 也 可 以 是 大 規(guī) 模 的 ， 把 所 需 的 外 圍 電 路 全 部 裝 入 單 片機(jī) 內(nèi) ， 即 系 統(tǒng) 的 單 片 化 是 目 前 單 片 機(jī) 發(fā) 雜 很 難 趨 勢 之 一 。 5. 低功耗化 ． 單 片 機(jī) 的 應(yīng) 用 單 片 機(jī) 有 以 下 特 點(diǎn) （ 1） 小 巧 靈 活 、 成 本 低 、 易 于 產(chǎn) 品 化 。 （ 2） 可 靠 性 好 ， 適 應(yīng) 溫 度 范 圍 寬 。 （ 3） 易 擴(kuò) 展 ， 很 容 易 構(gòu) 成 各 種 規(guī) 模 的 應(yīng) 用 系 統(tǒng) ， 控 制 功 能強(qiáng)。 （ 4） 可 以 方 便 的 實 現(xiàn) 多 機(jī) 和 分 布 式 控 制 系 統(tǒng) 。 單 片 機(jī) 的 應(yīng) 用 范 圍 很 廣 ， 在 以 下 的 各 個 領(lǐng) 域 中 得 到 了 廣 泛 的應(yīng)用。 1． 工 業(yè) 自 動 化 2． 智 能 儀 器 儀 表 3． 消 費(fèi) 類 電 子 產(chǎn) 品 4． 通信方面 5． 武器裝備 6． 終 端 及 外 部 設(shè) 備 控 制 7． 多 機(jī) 分 布 式 系 統(tǒng) 綜 上 所 述 ， 從 工 業(yè) 自 動 化 、 智 能 儀 器 儀 表 、 家 用 電 器方 面 等 ， 直 到 國 防 尖 端 技 術(shù) 領(lǐng) 域 ， 單 片 機(jī) 都 發(fā) 揮 著 重 大 的作用。 . 單 片 機(jī) 的 按 鍵 掃 描 技 術(shù) 掃描法是在判定有鍵按下后逐列果行（或列）的狀態(tài)出現(xiàn)非全 1 狀 態(tài) ，如 果 行（ 或 列 ）的 狀 態(tài) 出 現(xiàn) 非 全 1 狀 態(tài) ，這 時 0 狀態(tài)的 行 、 列 交 點(diǎn) 的 鍵 就 是 所 按 下的鍵。 掃描法的特點(diǎn)是逐行（或逐列）掃描查詢，這時相應(yīng)行（或列 ）應(yīng) 有 上 拉 電 阻 接 高 電 平 。行 列 式 鍵 盤 掃 描 程 序 就 是 采 用 掃 描法來確定哪個鍵按下的，圖 1 中行線上拉電阻接＋ 5V，列 線 逐 列掃描。 ① 逐 行 （ 或 列 ） 掃 描 查 詢 法 。 確定矩陣式鍵盤上哪個鍵被按下時運(yùn)用掃描法，又稱為逐行（ 或 列 ）掃 描 查 詢 法 ，是 一 種 最 常 用 的 按 鍵 識 別 方 法 ，過 程 如 下 。 判斷鍵盤中有無鍵按下，將全部行線 Y0～ Y3 置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵 被 按 下 ，而 且 閉 合 的 鍵 位 于 低 電 平 線 與 4 根行線相交叉的 4 個按鍵 之 中 。 若 所 有 列 線 均 為 高 電 平 ， 則 鍵 盤 中 無 鍵 按 下 。 判 斷 閉 合 鍵 所 在 的 位 置 ， 在 確 認(rèn) 有 鍵 按 下 后 ， 即 可 進(jìn) 入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其他線為高電平，在確定某根行線位置 為 低 電 平 后 ，再 逐 行 檢 測 各 列 線 的 電 平 狀 態(tài) ，若 某 列 為 低 ，則該 列 線 與 置 為 低 電 平 的 行 線 交 叉 處 的 按 鈕 就 是 閉 合 的 按 鍵 。 ② 反 轉(zhuǎn) 法 。 掃 描 法 要 逐 列（ 行 ）掃 描 查 詢，當(dāng) 按 下 的 鍵 在 最 后 行（ 列），要經(jīng)過多次掃描才能獲得鍵值／鍵號。而反轉(zhuǎn)法只要經(jīng)過兩個步驟 就 可 獲 得 鍵 值 ， 原 理 如 圖 2 .1 所示。 圖 線反轉(zhuǎn)法原理 一般的的按鍵是機(jī)械彈性開關(guān)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，按 鍵 閉 合 后 不 會 馬 上 穩(wěn) 定 地 接 通 ， 斷 開 后 也 不 是 馬 上 穩(wěn) 定 地 斷開 ，在 閉 合 和 斷 開 的 瞬 間 都 會 產(chǎn) 生 一 些 抖 動 。通 常 情 況 下 抖 動 時間為 5 ms~ 10 ms，而按鍵穩(wěn)定閉合時間大概在 1 00 ms 以上。利用按鍵穩(wěn)定閉合與按鍵中的抖動時間較大差別，就可以采用硬件或軟件 的 方 式 處 理 。 第二節(jié) LE D 電子顯示屏 ． LE D 電 子 顯 示 概 述 LE D 電 子 顯 示 屏 是 新 型 信 息 顯 示 媒 體 ，集 電 子 技 術(shù) 、光 電 子技 術(shù) 、計 算 機(jī) 技 術(shù) 、信 息 處 理 技 術(shù) 于 一 體 ，以 其 色 彩 鮮 艷 ，使 用范 圍 廣 ，亮 度 高 ，壽 命 長 ，工 作 穩(wěn) 定 可 靠 等 優(yōu) 點(diǎn) ，廣 泛 應(yīng) 用 于 商業(yè)廣告、體育場館、港口機(jī)場、客運(yùn)站、高速公路、新聞發(fā)布、證券交易等方面。 le d 顯示屏利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成大面積顯示屏幕，以環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、性能價格比高 、使 用 成 本 低 等 特 點(diǎn) ，在 短 短 的 十 來 年 中 ，迅 速 成 為 平 板 顯 示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，也是目前國際上比較先進(jìn)的顯示媒體之一。下面 我 們 通 過 自 己 制 作 的 一 塊 兩 字 簡 易 顯 示 屏 要做好一塊顯示屏，好的硬件電路必不可少，硬件電路做得好 ， 軟 件 設(shè) 計 就 會 非 常 的 方 便 。 產(chǎn) 品 的 成 功 率 也 高 了 ， 現(xiàn) 以Proter99SE 繪制 PCB 圖為例討論硬件電路的制作。 LED 顯示器由 于 其 醒 目 、內(nèi) 容 靈 活 多 變 等 特 點(diǎn) ，已 經(jīng) 越 來 越 多 地 應(yīng) 用 于 廣 告 、信 息 發(fā) 布 、交 通 指 示 等 公 共 場 所 ，取 得 了 良 好 效 果 。 LED 顯示屏主要分為數(shù)碼顯示和點(diǎn)陣顯示兩大數(shù)，本文只討論點(diǎn)陣顯示。目前的 LED 顯示屏基本上都是先由用戶提出要求，生產(chǎn)廠這根據(jù) 需要訂做，每次都要重復(fù)設(shè)計電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)，造成資源浪費(fèi)，而 且 若 用 戶 的 需 求 改變，改動將十分困難。 實際上不論顯示屏的大小，其原理都是相同的，因此完全可以設(shè)計出一種標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的 LED 顯 示 屏 ，會 對 不 同 的 需 要 ，只需要得意組合相應(yīng)的模塊即可。本文介紹的就是一種模塊化的LED 顯 示 屏 ，可 以 根 據(jù) 需 要 靈 活 改 變 大 小 ，并 可 以 脫 離 計 算 機(jī) 獨(dú)立 運(yùn) 行 ，還 可 以 實 現(xiàn) 如 閃 爍 、滾 動 顯 示 等 特 效 。對 整 體 式 顯 示 屏刷新率不足發(fā)生閃爍的常見問題，在這個設(shè)計中由于被分割成小模 塊 ， 不 再 成 為 問 題 。 1. 2. 2． LED 電子顯示屏基本原理 基本原理 基 本 的 設(shè) 計 思 路 是 把 整 個 顯 示 屏 分 成 若 干 相 同 大 小 、 相 同功能的顯示模塊，而另外用一個 中央控制模塊控制，同步所有顯示 模 塊 的 運(yùn) 行 ， 實 現(xiàn) 整 體 協(xié) 調(diào) 的 顯 示 。 所 以 本 系 統(tǒng) 主 要 由 兩 部 分 組 成 ： 顯 示 模 塊 和 控 制 模 塊 。 顯示模塊實際都是相同大小的小 LED 驅(qū) 動 板 ，能 夠 驅(qū) 動 LED陣 列 ，具 有 基 本 的 顯 示 功 能 ，并 可 以 接 收 來 自 控 制 模 塊 的 數(shù) 據(jù) 和命 令 ，此 外 一 些 常 用 的 顯 示 效 果 如 閃 爍 、滾 動 等 也 包 括 在 顯 示 模塊 中 。 現(xiàn) 有 國 標(biāo) 點(diǎn) 陣 漢 字 庫 有 1616 和 2424 兩種，考慮到軟件編寫的方便和硬件的能力，我們把顯示模塊作為 1616 點(diǎn)陣大小。 控制模塊負(fù)責(zé)控制各顯示模塊，向各顯示模塊發(fā)送數(shù)據(jù)和命令 ?？?制 模 塊 儲 存 要 顯 示 的 點(diǎn) 陣 數(shù) 據(jù) 信 息 ，定 時 向 各 顯 示模塊下傳 ?？?制 模 塊 上 還 帶 有 小 鍵 盤 和 通 用 異 步 串 行 口 ，即 可 以 用 鍵 盤操 作 ，也 可 以 用 計 算 機(jī) 控 制 ，還 可 以 用 計 算 機(jī) 更 新 控 制 模 塊 內(nèi) 的數(shù)據(jù)。 整 個 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 使 用 有 很 大 的 自 由 度 ： 控 制 模 塊 控 制 的 顯示 模 塊 數(shù) 量 可 以 改 變 ， 顯 示 模 塊 的 排 列 方 式 也 可 以 改 變 （ 如 16個顯示模塊，既可以是 28 也可以是 44），對同一塊顯示屏可以保存若干條件用信息分別顯示，每條信息的點(diǎn)陣大小可以不同 ，超 過 屏 幕 大 小 的 信 息 可 以 滾 動 顯 示 出 來 。這 樣 基 本 可 以 滿 足多 種 多 樣 的 需 求 。 （ 2） 電路結(jié)構(gòu) 采用 PIC16C73 作為中央控制器。該單片機(jī)內(nèi)置 I2C 接口、串行口，而且 具有比較強(qiáng)的口線驅(qū)動能力（每根口線 25mA），使 用 它 可 以 簡 化 很 多 外 圍 電 路 。 數(shù) 據(jù) 存 儲 使 用 兩 片 EEPROM： X24256 共提供 64K 字節(jié)的數(shù) 據(jù) 空 間 ，可 以 反 復(fù) 擦 除 重 定 民 ，掉 電 數(shù) 據(jù) 不 丟 失 。如 果 全 部 用來顯示 1616 點(diǎn)陣的漢字，可以顯示 2021 個左右。數(shù)據(jù)存儲器 與 各 個 顯 示 模 塊 共 用 I2C 總線，依靠各自的地址區(qū)分究竟是存 儲 器 還 是 顯 示 模 塊 。 每 個 顯 示 模 塊 要 驅(qū) 動 一 塊 1616 的 LED 陣列，由于單片機(jī)的 口 線 數(shù) 量 少 ，使 用 靜 態(tài) 顯 示 是 不 可 能 的 ，這 里 使 用 了 動 態(tài) 掃 描顯示。考慮到刷新速度的因素，使用 16 行掃描刷新可能會有閃爍 ， 所 以 使 用 8 行掃描、 32 位數(shù)據(jù)的方式。 顯 示 模 塊 與 控 制 模 塊 用 I2C 總線相連。由于顯示模塊的任務(wù) 只 是 顯 示 ， 所 以 不 另 外 增 加 存 儲 器 ， 只 有 內(nèi) 部 的 RAM 單元保存 欲 顯 示 的 點(diǎn) 陣 數(shù) 據(jù) ， 并 不 停 地 掃 描 顯 示 到 LED 陣列上。諸如滾 動 、閃 爍 等 顯 示 效 果 只 是 對 顯 示 數(shù) 據(jù) 做 額 外 處 理 ，如 滾 動 顯 示實際對應(yīng)數(shù)據(jù)的移位操作。這些功能也編寫在顯示模塊中，由控制 模 塊 發(fā) 送 命 令 激 活 這 些 功 能 。 此 外 需 說 明 的 是 ， 顯 示 模 塊 的 驅(qū) 動 電 路 與 LED 陣列可以看作分離的兩部分，只要在驅(qū)動電路的驅(qū)動能力范圍內(nèi)，可以使用 發(fā)光單元不同的 LED 陣 列 ，如 1 個發(fā)光單元僅為 1 個 LED 的小型顯示牌或 者 1 個發(fā)光單元包括 5～ 7 個 LED 的大型顯示牌等。 （ 3） 軟件設(shè)計 本系統(tǒng)的軟件包括一個部分：顯示模塊、控制模塊和 PC 機(jī)。 顯 示 模 塊 的 軟 件 主 要