【正文】 雕刻、印刷、電子等形式的發(fā)展。所以它非常小非常輕；LED耗電量非常低，；使用壽命長，在額定的工作電流和電壓下，LED燈的使用壽命可長達(dá)10萬小時(shí)；高亮度、低熱量、環(huán)保，LED燈是由無毒材料做成，不像熒光燈那樣含水銀會造成環(huán)境污染，而且LED燈還可以回收再利用；堅(jiān)固耐用，LED燈是被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面的，它比熒光燈管和燈泡都要堅(jiān)固，燈體內(nèi)也不會有松動部分，這使得LED燈不易損壞[3]。以后隨著人們生活水平的提高，戶外LED顯示屏將逐漸應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。而有一部分的LED顯示屏通過與電腦連接，可以比較方便的改變其顯示內(nèi)容，可是連接線路制約了設(shè)備的使用環(huán)境和擺放形式。第二章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路第一節(jié) 系統(tǒng)方案基于單片機(jī)控制的無線電子廣告牌設(shè)計(jì)，首先要考慮到電子廣告牌的基本功能，及通過LED點(diǎn)陣顯示屏顯示使用者所希望顯示的廣告內(nèi)容。這樣便可以實(shí)現(xiàn)人工實(shí)時(shí)控制改變LED 屏的顯示內(nèi)容了。同時(shí)它利用無線的模式實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對單片機(jī)進(jìn)行控制，去掉了PC機(jī)與單片機(jī)之間有線連接的制約性，極大的提高了其設(shè)施擺放的隨意性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求可以通過多種方案實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。一、最小系的統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)控制的無線電子廣告牌，需要設(shè)計(jì)一個(gè)合理的最小系統(tǒng)作為其控制核心，而最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要選擇一片合理的單片機(jī)和設(shè)計(jì)一個(gè)合理的電源電路。為了方便觀察是否通電，還可以加一個(gè)指示燈電路。在選取穩(wěn)壓芯片時(shí)考慮到78/79系列產(chǎn)品。綜合考慮，為了單片穩(wěn)定工作，本設(shè)計(jì)選用方案二。51系列是應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)，因?yàn)槠洚a(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范。51系列的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。PIC單片機(jī)CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，分別有3358條指令(視單片機(jī)的級別而定)，屬精簡指令集。只有5個(gè)專用寄存器PCL、STATUS、FSR、PCLATH、INTCON在4個(gè)存儲體內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)。AVR單片機(jī)其顯著的特點(diǎn)為高性能、高速度、低功耗。AVR的專用寄存器集中在＄00～＄3F地址區(qū)間，無需像PIC那樣得先進(jìn)行選存儲體的過程，使用起來比PIC方便。世界許多芯片公司都購買了51芯片的核心專利技術(shù)，并且在其原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了性能上的優(yōu)化和擴(kuò)充，使51芯片得到了進(jìn)一步完善，從而形成了一個(gè)龐大的體系，一直到現(xiàn)在仍在不斷地翻新。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求初步提出了設(shè)計(jì)顯示屏的兩種方案：方案一：本設(shè)計(jì)主要是為了實(shí)現(xiàn)顯示漢字和部分圖像功能，可以采用LCD液晶顯示屏。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶[6]。由于每一個(gè)漢字都可以通過16*16點(diǎn)陣顯示出來，并且16*16 LED點(diǎn)陣可以顯示部分圖像信息LED點(diǎn)陣亮度充足而且均勻，圖像清晰穩(wěn)定無串?dāng)_，顯示效果非常理想，16*16點(diǎn)陣模塊既可以顯示靜態(tài)的圖文信息，也可以通過編程讓圖文運(yùn)動起來，方式靈活多樣，作為廣告牌效果十分明顯[7]。驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)16*16 LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)由4片8*8 LED點(diǎn)陣組成，從理論上來說，不管是顯示圖像還是文字，只要控制組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置對應(yīng)的LED燈發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動顯示方式。動態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動電路就可以實(shí)現(xiàn)多行(比如16行)的同名列共用一套列驅(qū)動器。LED顯示屏可分為共陽極和共陰極，一般采用共陽極電路。若使用與門，當(dāng)所有的輸入均為高電平時(shí)，輸出才為高電平，這樣的輸出稱為“高電平有效”的輸出；若使用與非門，則當(dāng)所有的輸入均為高電平時(shí)，輸出才為低電平，這樣的輸出稱為“低電平有效”的輸出。方案二：采用兩片74ls138 3線8線譯碼器。驅(qū)動LED點(diǎn)陣陰極每一列采用移位寄存器芯片實(shí)現(xiàn)。一個(gè)觸發(fā)器可以存儲一位二進(jìn)制代碼，存放N位二進(jìn)制代碼的寄存器，需用n個(gè)觸發(fā)器來構(gòu)成。三、無線模塊的設(shè)計(jì)在實(shí)際生活中，通常需要搭建一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)通信原理中，星型連接是最常用的，也是最簡單的。工作頻率需要一致，這也好比人和人對話，首先語言得互通，一個(gè)普通的地球人（或中國人）和一個(gè)外星人（或外國人）無法直接交流。PC機(jī)與單片機(jī)進(jìn)行無線通訊可有多種選擇，設(shè)計(jì)初期提出了三種方案。IEEE 。在開放性區(qū)域通訊距離可達(dá)305m，在封閉性區(qū)域通訊距離約76m——122m。在數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中，常用波長為940um的遠(yuǎn)紅外方式。 紅外通訊原理圖 紅外發(fā)射電路圖由455KHZ的晶振CRY,反相器74HC04及電阻、電容構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生455KHZ的方波信號。與非門的另一輸入端接38KHZ的載波信號。UTC1212模塊是高度集成超低功耗半雙工微功率無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，片上集成嵌入高性能低功耗STM8L101處理器，采用最新一代高性能射頻芯片SX1212。最終選擇方案三。lm7805簡介（）。采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集合輸出管腳相兼容[11]。l 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。l 具有EEPROM功能。l 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。一、復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位電路（）設(shè)計(jì)，復(fù)位電路由一個(gè)復(fù)位開關(guān)、電容和10K電阻接地組成。 復(fù)位電路復(fù)位電路的作用：在上電或復(fù)位過程中，控制CPU的復(fù)位狀態(tài)。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng)并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的[13]。 電源電路電源電路的工作過程需要從輸出采樣，然后根據(jù)其反饋值調(diào)節(jié)輸出以達(dá)到穩(wěn)壓的目的。大容量的電解電容同樣也是為了起到濾低頻噪聲和穩(wěn)壓的作用，在輸出端同種瓷片電容并聯(lián)使用是為了降低其ESR，ESR越大會導(dǎo)致電壓紋波越大，所以為了減小紋波而將電容并聯(lián)使用。在通常情況下，普通的晶振頻率絕對精度可以達(dá)到百萬分之五十。~（行驅(qū)動）的A、B、C、D4個(gè)引腳，~（列驅(qū)動）的OE、DAT0、CLK、ST4個(gè)引腳（）。主要通過單片機(jī)內(nèi)部程序的編寫通過處理接收到的信息通過I/O口產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號從而達(dá)到控制顯示屏的顯示信息的效果[15]。顯示模塊主要包括了16*16 LED點(diǎn)陣與行驅(qū)動和列驅(qū)動電路的連接方式。要顯示“你”則相應(yīng)的點(diǎn)就要點(diǎn)亮，由于我們的點(diǎn)陣在列線上是低電平有效，而在行線上是高電平有效，所以要顯示“你”字的話，它的位代碼信息要取反，即所有列（13~16腳）送(1111011101111111，0xF7，0x7F)，而第一行（9腳）送1信號，然后第一行送0。同理掃描第二列。 74ls138引腳介紹：l E1：選通端l EE3：選通端（低電平有效）l Y0~Y7：輸出端（低電平有效）l A0~A3：輸入端l VCC：電源正l GND：地列驅(qū)動模塊芯片74HC5959簡介。l Q’H為串行輸出。l 13號引腳：控制輸出的使能端，低電平有效。其中16*16 LED點(diǎn)陣為4個(gè)8*8 LED點(diǎn)陣組合而成。l 把A3，A4相同的行線相連接。A1，A3的行就作為16*16 LED點(diǎn)陣的行控線。74ls138為3線8線譯碼器。便達(dá)到了兩片74ls138作為4線16線譯碼器輸出控制16*16 LED點(diǎn)陣16行的效果。將拓展后的74ls138譯碼器的16條輸出線路接到16個(gè)三極管的基極，16個(gè)三極管的集電極接到VCC上面，射極接到LED點(diǎn)陣的16行上面。74HC595為8位移位寄存器和一個(gè)儲存器，三態(tài)輸出功能。將片二的QH接到片一的DS，這樣使片二作為16為輸出的高8位，片一為低8為。當(dāng)某一行（如第一行）引腳為高電平，某一列（如第一列）引腳為低電平，這對應(yīng)點(diǎn)（第一行第一列的點(diǎn)）將被點(diǎn)亮，從而達(dá)到控制LED顯示屏的顯示信息。一、無線模塊電源電路無線模塊選用UTC1212無線數(shù)傳，不能在這個(gè)區(qū)間之外。AMS11117有固定和可調(diào)兩個(gè)版本可用，輸出電壓可以是：,。通常，線性調(diào)整器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低?；咎匦裕簂 工作頻率在410440MHz頻段內(nèi)效果最佳（天線匹配），適合多節(jié)點(diǎn)的特殊場合；l 無線模塊空中速率最低1kbps,最高40kbps，可以軟件隨意設(shè)置；l UART（通用異步串行）接口，波特率支持最低1200，最高57600；l SX1212接收僅電流3mA,，10dbm條件下，發(fā)射電流僅25mA。都是在硬件設(shè)計(jì)過程中對題目的整體分析之后做出的合理選擇。如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS）。⑶仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。首先，單片機(jī)開始運(yùn)行后第一步開始串口初始化和顯示部分的初始化。單片機(jī)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的方式是采用串口通信。本次串口接收數(shù)據(jù)用的是8位異步收發(fā)方式，波特率可調(diào)（由定時(shí)器控制）及方式1，則SCON = 0x50。單片機(jī)完成接收數(shù)據(jù)采用的是中斷方式，當(dāng)系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生中斷，然后將數(shù)據(jù)存入數(shù)組中，方便以后調(diào)用。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快(每秒24次以上)，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。第五章 系統(tǒng)測試試及問題分析第一節(jié) 硬件調(diào)試在設(shè)計(jì)的過程中，硬件調(diào)試環(huán)節(jié)非常重要。例如檢查原理圖連接是否正確，檢查原理圖與PCB圖是否一致,檢查原理圖與器件的DATASHEET上引腳是否一致，還可以用萬用表檢查是否有虛焊，引腳短路等現(xiàn)象。都及時(shí)檢查糾正了。然后對P2口進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試無線模塊。程序的分塊調(diào)試一般在單片機(jī)開發(fā)裝置上進(jìn)行，可根據(jù)所調(diào)程序功能塊的入口參量初值編制一個(gè)特殊的程序段，并連同被調(diào)程序功能塊一起在開發(fā)裝置上運(yùn)行；也可配合對應(yīng)硬件電路單獨(dú)運(yùn)行某程序功能塊，然后檢查是否正確，如果執(zhí)行結(jié)果與預(yù)想的不一致，可以通過單步運(yùn)行或設(shè)置斷點(diǎn)的方法，查出原因并加以改正，直到運(yùn)行結(jié)果正確為止。從而試驗(yàn)程序整體運(yùn)行的完整性、正確性和與硬件電路的配合情況。LED 點(diǎn)陣也能夠顯示出正確的信息。然后給電源供電，指示燈亮了表示通電成果（）。 上位機(jī)程序發(fā)送窗口 LED點(diǎn)陣顯示屏顯示效果為了測試系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，對其進(jìn)行了持續(xù)測試，讓LED顯示屏長時(shí)間保持顯示信息狀態(tài)，系統(tǒng)除發(fā)熱外無其他異常情況。在這個(gè)學(xué)期中我學(xué)到了不少知識，不管是硬件上的還是軟件商的都受益匪淺。在調(diào)試的時(shí)候遇到很多的問題，經(jīng)過向老師和同學(xué)請教最后還是解決了。剛拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目正感到迷茫時(shí)王大軍老師就抽時(shí)間給我們細(xì)心講解每個(gè)人該怎么做，需要做什么。將近四年的大學(xué)生活即將結(jié)束。當(dāng)然在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中還有許多幫助過我的同學(xué)和研究生師兄，每當(dāng)遇到我要自己不能解決的問題的時(shí)候，他們總能細(xì)心地指導(dǎo)我、幫助我，哪怕告訴我應(yīng)該去什么地方找資料。s 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