【正文】 ........ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 ........................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ...................................................................................................................................................... 5 第一章 緒論 隨著社會(huì)科技的進(jìn)步和傳媒事業(yè)的發(fā)展， LED 顯示屏得到了廣泛的運(yùn)用。 LED顯示屏受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是： LED 顯示屏不僅畫面亮度高、對(duì)比度大，色彩鮮艷，而且可顯示動(dòng)態(tài)畫面和文字，它主動(dòng)光發(fā)，遠(yuǎn)距離分辨率高，即使在百米以外，視覺效果跟在家里看電視一樣，已廣泛用于人流量多的公共場所、交通要道。 其功能除廣告宣傳外，還可發(fā)布信息，豐富人們的文化娛樂生活，是觀眾喜愛的信息傳播媒體，在我國北京、上海、重慶等大城市已推，廣應(yīng)用，并收到了很好的效果。而近期，國內(nèi)著名的廣告公司分眾傳媒、東方明珠移動(dòng)紛紛進(jìn)軍戶外 LED 市場，則更昭示了這一市場的勃勃生機(jī)。 據(jù)專家預(yù)測，今后幾年全球各類 LED 顯示屏需求每年均會(huì)達(dá)到幾十 億美元，而且還在逐年遞增。而在中國，據(jù)全國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì) LED 顯示屏分會(huì)統(tǒng)計(jì)，去年 LED 顯示屏全行業(yè)的銷售額約為 40 億元，隨著加入 WTO，又借助 20xx 奧運(yùn)會(huì)和 20xx 年上海世博會(huì)帶來更多的眼球經(jīng)濟(jì)，以及國家對(duì)環(huán)保問題的重視等多種利好因素的影響下， LED 顯示屏在體育、戶外廣告、交通等諸多領(lǐng)域的市場將有顯著的增加。專家預(yù)測認(rèn)為：國內(nèi)市場 LED 全彩屏需求增長率將高達(dá) 30%以上。 目前國際上著名的 LED 顯示屏廠商有比利時(shí)的 Barco、美國的 Daktronics和 Lighthouse 等，國內(nèi)比較好的的有上海 三思、大連路明、深圳京東方、惠州德賽等。我國 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平相對(duì)先進(jìn)，主要產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)與國際同行業(yè)的先進(jìn)水平能保持一致，但工藝水平比較落后，在產(chǎn)品規(guī)范化、整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可靠性、制造工藝、檢測測試手段等方面與國際先進(jìn)水平有明顯的差距。這就突出體現(xiàn)了我們對(duì) LED 智能顯示屏的研究的重要意義。 在此背景下，本文 介紹了一種簡易的點(diǎn)陣 LED顯示屏控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用上一下位機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建，上位機(jī) PC可通過串行通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī) LED顯示系統(tǒng)顯示參數(shù)的設(shè)定，下位機(jī)以漢字點(diǎn)陣芯片電路、 LED顯示屏的顯示電路和單片 機(jī)控制電路為核心，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣 LED屏以多樣化的方式顯示各種信息的功能。該屏具有運(yùn)行可靠、安全、節(jié)能、成本低、使用方便的特點(diǎn)。 6 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)工作過程 系統(tǒng)上電自檢后，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)信息的顯示。通過按鍵實(shí)現(xiàn)信息的移動(dòng)顯示、滾動(dòng)顯示、閃爍顯示。采用查詢方式讀按鍵，采用中斷方式接收上位機(jī)傳來所要顯示漢字的內(nèi)碼。系統(tǒng)通過內(nèi)碼計(jì)算出漢字在字庫中的地址，以計(jì)算所得的地址提取漢字庫中的漢字字模并取締原來顯示緩沖區(qū)的顯示內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)信息的更新。 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì) 根據(jù)要求，初步確定系統(tǒng)由 主控模塊、電源模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、漢字點(diǎn)陣芯片模塊、總線傳輸模塊七部分組成，電路的基本框圖如圖1 所示。 圖 1 系統(tǒng)總體框圖 電源模塊 時(shí)鐘模塊 顯示屏模塊 鍵盤模塊 CPU AT89C52 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 RS422 標(biāo)準(zhǔn)串口通訊 上位機(jī) 漢字點(diǎn)陣芯片模塊 電源模塊 7 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證與選擇 總體方案論證與選擇 方案一：用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。雖然可靠性增加，同時(shí)可以很好提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 但是成本相對(duì)較高，且系統(tǒng)的靈活性不夠。 方案二：采用 AT89C52 單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心。時(shí)鐘功能采用晶振來實(shí)現(xiàn)，采用 LED 顯示屏顯示信息。由于使用了單片機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)可編程， 系統(tǒng) 的靈活性大大增加了。 另外，本方案可以方便地實(shí)現(xiàn)其它功能的擴(kuò)展。 經(jīng)過以上的比較論證， 選用方案二來完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。 模塊方案論證與選擇 時(shí)鐘模塊選擇 方案一：基本門電路搭建。用基本門電路來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘發(fā)生器，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障系數(shù)大，不易調(diào)試。 方案二：由晶振系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)鐘，雖然產(chǎn)生的時(shí)鐘不夠精確，但系統(tǒng)簡單，價(jià)格適宜。 方案三：專用時(shí)鐘芯片。目前市場上已有很多實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，如 DS1288DS130 DS1307 等，這些時(shí)鐘芯片雖然能夠產(chǎn)生比 較精確的時(shí)鐘，但價(jià)格貴，所以不做選擇。 經(jīng)過以上的比較論證， 選用方案二來完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。 驅(qū)動(dòng)芯片選擇 方案一：采取并口輸入，占用大量 I/O 口資源 方案二：選取串口輸入，使用較少。所以我們選用串口輸入。串口輸入我們可以選用芯片有 74HC59 74LS16 TPIC6B595。但是 74HC595 和 74LS164 兩種芯片必須加驅(qū)動(dòng)才能驅(qū)動(dòng) LED，而 TI 公司的 DMOS 器件 TPIC6B595 , 除具有 TTL 和 CMOS 器件中移位寄 存器 595 的邏輯功能外 , 其最大的特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)功率大 , 可直接用作 LED 的驅(qū)動(dòng)。 8 綜合以上比較，我們選取 TPIC6B595 來驅(qū)動(dòng) LED 點(diǎn)陣。 電源模塊選擇 方案一：現(xiàn)在市場上有很多針對(duì)單片機(jī)的模塊電源，其性能穩(wěn)定，但是價(jià)格較高。 方案二：采用整流、濾波和穩(wěn)壓元件設(shè)計(jì)電源，其性能相對(duì)穩(wěn)定，能滿足單片機(jī)供電電源的基本要求，并且具有價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。 綜上所述 ,本系統(tǒng)采用方案二作為供電電源。 漢字點(diǎn)陣芯片選擇 方案一：采用 GT2X 系列標(biāo)準(zhǔn)漢字點(diǎn)陣芯片，此系列芯片含有豐富 漢字點(diǎn) 陣排列格式 ，如 11 12 點(diǎn)漢字排列格式、 15X16 點(diǎn)漢字排列格式、 5X7 點(diǎn) ASCII字符排列格式、 7X8 點(diǎn) ASCII 字符排列格式、 6X12 點(diǎn) ASCII 擴(kuò)展字符排列格式等等。我們可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要選擇含有所需漢字格式的芯片 ,如 GT23L32S4W等，這樣可以減少成本。 方案二：采用某些含有一定容量的存儲(chǔ)芯片，如 AT27C020等，把系統(tǒng)所需的漢字點(diǎn)陣字庫燒錄到其中，這種方法不僅燒錄 Flash不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且至少有2％以上的燒錄損耗，增加了成本。除此之外，還必須從新設(shè)計(jì)一套取字模規(guī)則及相應(yīng)的配套軟 件。使設(shè)計(jì)更加麻煩。 綜上所述，本系統(tǒng)采用方案一作為漢字點(diǎn)陣芯片。 9 第四章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) AT89C52 單片機(jī) [1] ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C52 單片機(jī)采用高性能的靜態(tài) 80C51 設(shè)計(jì)，用先進(jìn)工藝制造，并且?guī)в蟹且资?Flash 程序存取器。它是一種高性能、低功耗的 8位 CMOS 微處理芯片， 可尋址 64KB 字節(jié)的程序存儲(chǔ)器和 64KB 字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。以此單片機(jī)為核心 ,配以一定的外圍電路和軟件，實(shí)現(xiàn)某些功能，就組成了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 其芯片引腳圖如圖 2所示。 主要性能特點(diǎn)有： ● 8KB Flash ROM，可以擦除1000 次以上，數(shù)據(jù)保存 10年。 ● 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM。 ●電源控制模式： ———— 時(shí)鐘可停止和恢復(fù)。 ———— 空閑模式。 ———— 掉電模式。 ● 4 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。 ● 6 個(gè)中斷源。 ● 4 個(gè) 8位 I/O 口。 ● 全雙工增強(qiáng)型 UART。 圖 2 AT89C52 芯片引腳圖 ● 3 個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0、 T1（標(biāo)準(zhǔn) 80C51)和增加的 T2（捕獲和比較）。 ● 全靜態(tài)工作方式： 0～ 24MHz。 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中， AT89C52 芯片各 I/O 口的具體應(yīng)用如下： P0口：首先，它作為地址總線的低 8位；其次，它用作數(shù)據(jù)傳輸通道。 VCC AD0/ AD1/ AD2/ AD3/ AD4/ AD5/ AD6/ AD7/ EA/Vpp ALE/PROG PSEN A15/ A14/ A13/ A12/ A11/ T2/ T2 EX/ RST RXD/ TXD/ INT0/ INT1/ T1/ T2/ WR/ RD/ XTAL1 XTAL2 GND 1 40 2 39 3 38 4 37 5 36 6 35 7 34 8 33 9 32 10 31 11 3