【正文】 rn (temp)。 CLR_SDA。 CLR_SCK。 } DDRD|=(14)。(1PD4)) temp|=0x80。=~(14)。 SET_RST。 CLR_RST。}//每次傳輸?shù)妥止?jié) else CLR_SDA。i8。 //發(fā)送地址 Write_Ds1302_Byte(dat)。 _NOP()。 39。 //秒分時日月周年寫寄存器地址，最低位是讀寫位Unsigned char read_rtc_address[7]={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8b,0x8d}。=~0X04。define CLR_SDA P3OUTamp。 時鐘模塊操作流程圖開始變量初始化使DS1302不具備寫保護復位端產(chǎn)生一個高電平復位端產(chǎn)生一個高電平寫1302地址寫1302地址延時一段時間延時一段時間將該地址的數(shù)據(jù)讀出向該地址寫數(shù)據(jù)地址增加地址增加數(shù)據(jù)讀完了嗎？數(shù)據(jù)寫完了嗎？ Y Y顯示數(shù)據(jù) N N 時鐘模塊流程圖? 初始化定義初始化定義就是將DS1302需要操作的三個口對應跟單片機的I/O口相連，得以在接下去的子程序中顯得直觀一點define SET_SCK P3OUT|=0X01。第一個字節(jié)是地址字節(jié)，第二個字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)，RST信號必須拉高，否則數(shù)據(jù)的輸入是無數(shù)的。時鐘/RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符組方式通信，DS1302 工作時功耗很低，保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于1mW。 LED電路原理圖 LED電路原理 單片機msp430最小系統(tǒng)的PCB版圖設計 msp430最小系統(tǒng)的PCB版圖設計第4章 軟件設計在本次設計中，軟件部分有以下幾大塊：時鐘DS1302，溫度傳感器18B20和光敏傳感器，無線模塊，以及廣告屏的編程，上位機與下位機的軟件流程設計思路如下：下位機上電后，先初始化內(nèi)部變量、時鐘，信息采集及通信模塊，然后進行信息采集，下位機將采集到的信息通過無線模塊依次發(fā)送出去，上位機采集到時鐘，溫度以及光照信息之后，將日期時間，環(huán)境溫度及光信息顯示在液晶顯示模塊上，然后保存在EEROM里面，掉電不丟失。開漏單總線接口引腳。C00000000 000000000000h–1//2176。 溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系 溫度數(shù)據(jù)關(guān)系溫度數(shù)字輸出/(二進制)安息字輸出(十六進制)+125176。只要掃描速度大于24Hz，由于掃描時間很快，人眼的視覺有暫留效應，就可以看到顯示的是完整的圖形或文字。所以它可以做成一個雙串口的電路，分別接單片機的串行通信口或者實驗板的其它串行通信接口，本設計不需要那么復雜，故只用了其中一組驅(qū)動、接收器。管腳描述X1 X2 晶振管腳GND 地RST 復位腳I/O 數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳SCLK 串行時鐘Vcc1,Vcc2 電源供電管腳 串行通信電路這是232串口通信的一個典型電路，Max232產(chǎn)品是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標準的芯片。DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信，僅需用到三個口線(1)RES(復位)，(2) I/O(數(shù)據(jù)線)，(3)SCLK(串行時鐘)。 電源轉(zhuǎn)換電路原理由于MSP430有三個晶振源，兩個外部晶振，一個內(nèi)部RC晶振，所以在晶振電路中我連了兩個外部晶振一個32768Hz,另一個是8MHz。MSP430系列單片機的所有外圍模塊的控制都是通過特殊寄存器來實現(xiàn)的，故其程序的編寫相對簡單。 單片機MSP430的各個引腳MSP430F149芯片是美國TI公司推出的超低功耗微處理器，有60KB+256字節(jié)FLASH，2KBRAM，包括基本時鐘模塊、看門狗定時器、帶3個捕獲／比較寄存器和PWM輸出的16位定時器、帶7個捕獲／比較寄存器和PWM輸出的16位定時器、2個具有中斷功能的8位并行端口、4個8位并行端口、模擬比較器、12位A／D轉(zhuǎn)換器、2個串行通信接口等模塊。為該模塊化LED顯示屏控制系統(tǒng)具有更加方便和靈活性，特對系統(tǒng)的硬件做了精心設計。 最終方案的確定綜上所述，在本次設計中單片機選定為MSP430，無線模塊選定為NRF2401，點陣屏選定位LED點陣單色圖文顯示屏且驅(qū)動模塊為動態(tài)掃描。這種方法可以直接驅(qū)動LED，原理簡單，驅(qū)動能力強，LED的亮度也可以通過限流電阻調(diào)節(jié)，非常方便，但此種方法太浪費單片機的I/O口，只適合于較小的系統(tǒng)。LED數(shù)碼顯示屏：顯示器件為7段碼數(shù)碼管，適于制作時鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。將以上三種芯片進行對比，從距離，硬件復雜度和編程方面考慮，選擇方案三中nordic公司出品的NRF2401芯片構(gòu)成無線通信模塊。單次最多可發(fā)送接收32字節(jié)，并可軟件設置發(fā)送/接收緩沖區(qū)大小2/4/8/16/32字節(jié)，其配置非常方便，功耗比較低，由于頻段的限制，本方案放棄。另外他帶有硬件乘法器在處理一些運算時速度也較快，基于以上各種優(yōu)點，最終方案確定為單片機msp430。主機通過采集溫度、日期、光照等信息并將其顯示到LED廣告屏上。（3）深入研究該課題涉及到的軟件知識，并用C語言編寫程序，最后仿真，將仿真結(jié)果記錄下來并進行分析。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED顯示屏作為信息傳播的一種重要手段成為現(xiàn)代信息化社會的一個閃亮標志。它是集微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的顯示系統(tǒng)，是目前國際上極為先進的顯示媒體。例如，本文所要論述的通過單片機來控制LED點陣顯示。我們可以開發(fā)利用單片機系統(tǒng)以獲得很高的經(jīng)濟效益。 研究課題的目的與意義單片機自20世紀70年代問世以來，以極其高的性能價格比受到人們的重視和關(guān)注，所以應用很廣，發(fā)展很快。據(jù)調(diào)查顯示，人們接收的信息有2/3的信息是通過眼睛取得的。 Wireless。綜合多方面的因素，最終確立了設計方案：主控制器選用MSP430單片機，點陣屏選擇LED點陣單色圖文顯示屏，無線模塊采用NRF2401射頻收發(fā)芯片。本文設計的主體思想是通過主機將實時時間，采集的環(huán)境溫度以及光照信息，由無線模塊傳送到從機，動態(tài)顯示在廣告屏上。 Dot matrix。在體育場館，大屏幕顯示系統(tǒng)可以顯示比賽實況及比賽比分、時間、精彩回放等；在交通運輸行業(yè)，可以顯示道路運行情況；在金融行業(yè)，可以實時顯示金融信息，如股票、匯率、利率等：在商業(yè)郵電系統(tǒng)，可以向廣大顧客顯示通知、消息、廣告等等。所以本文提出了一個新的設計理念，運用單片機和無線模塊，通過SPI協(xié)議對LED進行控制，實現(xiàn)LED顯示屏的設計過程。在我國，單片機已被廣泛地應用在工業(yè)自動化控制、自動檢測、智能儀表、智能化家用電器、航空航天系統(tǒng)和和國防軍事、尖端武器等各個方面。這種以軟件結(jié)合硬件或取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控制技術(shù)。LED電子顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏的發(fā)展過程。 課題研究的主要內(nèi)容本課題研究的內(nèi)容組要包括以下幾個內(nèi)容： （1）MSP430單片機、無線模塊NRF240電源轉(zhuǎn)換芯片AMS111實時時鐘模塊DS130溫度傳感器模塊DS18光敏傳感器模塊、串口通信RS23LED顯示屏以及LED驅(qū)動模塊的理論知識以及應用，熟練掌握各個模塊的不同引腳的連接方式；（2）熟練掌握各個硬件電路，并將以上各個模塊融合在一起，設計出一幅合理的硬件電路圖，其中需要用到兩塊單片機msp430和兩塊無線模塊NRF24L01，分別將兩塊NRF24L01裝在兩塊單片機上，一個充當發(fā)送模塊，一個充當接受模塊，然后在接收模塊上將16*16LED點陣模塊按照自己程序里定義的引腳將其連接起來。第二章 論文方案設計 系統(tǒng)方案總體分析該電路大致上可以分成單片機系統(tǒng)及外圍電路、無線模塊、列驅(qū)動電路和行驅(qū)動電路以及LED廣告屏四大部分。 電路整體方框 單片機的選擇 C51單片機主要性能參數(shù)：128*8字節(jié)內(nèi)部RAM32個可編程I/O口線2個16位定時/計數(shù)器6個中斷源可編程串行UART通道 Mega16單片機主要產(chǎn)品特征如下：兩個具有獨立預分頻器和比較器功能的8 位定時器/ 計數(shù)器一個具有預分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時器/ 計數(shù)器四通道PWM，兩個可編程的串行USART可工作于主機/ 從機模式的SPI 串行接口具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器 MSP430單片機主要產(chǎn)品特征如下：同其它微控制器相比MSP430 系列可以大大延長電池的使用壽命外部中斷引腳I/O 口具有中斷能力定時器中斷可用于事件計數(shù)時序發(fā)生PWM等看門狗功能片內(nèi)USART s綜上所述，采用51單片機，如果要驅(qū)動數(shù)列點陣顯示，通用51單片機會比較吃力，出現(xiàn)比較嚴重的閃爍停滯現(xiàn)象，此外，要實現(xiàn)文字的左右移動和調(diào)整移動速度等功能，都會給軟件設計帶來較多困難，所以該單片機不是本設計的最佳選擇；Ateml公司Mega16單片機，它的功能相對51而言是比較多的，操作起來也比較容易，沒有特別突出的優(yōu)點；而TI公司低功耗MSP430單片機，具有強大的處理能力和運行速度快，功耗超低，應用方便等優(yōu)點，在多年來已在全球得到了廣泛應用，如工業(yè)控制，智能化儀器儀表，無線采集，手持設備，在這些方面應用體現(xiàn)較高性價比，MSP430主要用戶需要對模擬信號進行數(shù)字控制的領(lǐng)域，當然，純數(shù)字的系統(tǒng)絕對可以用的。室內(nèi)通信良好通信效果，4層之間可實現(xiàn)有效通信，抗干擾性能強，很強的擾障礙穿透性能。雙通道數(shù)據(jù)接收，內(nèi)置環(huán)行天線，開闊無干擾條件通信距離在100米左右。全彩色顯示屏：紅、綠、藍三基色，256級灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬種顏色。 LED驅(qū)動模塊采用靜態(tài)鎖存方式，將每一個LED發(fā)光管的一端接至單片機的一個I/O口，另一端通過電阻接電源。比較以上兩種方案，系統(tǒng)設計中采用方案二。包括單片機，行列驅(qū)動以及LED點陣。光源采集 電源模塊無線發(fā)送模塊下位機溫度采集串口接收模塊時鐘模塊 電源模塊上位機廣告屏顯示無線接收模塊 上位機和下位機的主要硬件結(jié)構(gòu) 單片機最小系統(tǒng)單片機片機芯片配以必要的外部器件，一般包括電源供入及電源開關(guān)、復位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構(gòu)成最小系統(tǒng)。 3)低電壓供電、寬工作電壓范圍：1．8～3．6V； 4)靈活的時鐘系統(tǒng)：兩個外部時鐘和一個內(nèi)部時鐘； 5)低時鐘頻率可實現(xiàn)高速通信； 6)具有串行在線編程能力； 7)強大的中斷功能； 8)喚醒時間短，從低功耗模式下喚醒僅需6μs； 9)ESD保護，抗干擾力強； 10)運行環(huán)境溫度范圍為40～+85℃，適合于工業(yè)環(huán)境。在本系統(tǒng)中，以+5V直流電壓為輸入電壓，+3．3V由+5V直接線性降壓。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、日期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，時鐘操作可通過AM/PM 指示決定采用24或12小時格式。DS1302工作時功耗很低，保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于1mW。每一個發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA232F電平。這樣只需要將圖形或文字的顯示編碼作為列信號跟對應的行信號進行逐次掃描，就可以逐行點亮點陣。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。C00000000 000000010001h+0176。C11111111 10010010 FF92hDS18B20的引腳介紹 ? GND 地信號? DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。DS1302與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信，僅需用到三個口線（1）RES（復位），（2）I/O（數(shù)據(jù)線），（3）SCLK（串行時鐘）。它的寄存器分配如下：1RAM/CKA4A3A2A1A0RD/W2） 寫操作時序讀寫操作需要嚴格按照時序圖來進行，下面分別是1302的寫操作時序圖以上是DS1302一個字節(jié)寫入的時序圖。讀一個字節(jié)和寫一個字節(jié)最大的區(qū)別是，寫一個字節(jié)的時候，MSP430的IO口一直保持輸出狀態(tài)，相反的在讀一個字節(jié)時MSP430的IO口先是輸出狀態(tài)，然后是輸入狀態(tài)，且必須改變是在信號的順序。 define SET_SDA P3OUT|=0X02。define CLR_RST P3OUTamp。//秒分時日月周年，可隨時更改unsigned char write_rtc_address[7]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c}。39。 CLR_SCK。 //啟動 Write_Ds1302_Byte(address)。 for (