【正文】 需要拆分為3個(gè)部分。如果用 8位我們以UCDOS中文宋體字庫(kù)為例，每一個(gè)字由24行24列的點(diǎn)陣組成顯示。（2）豎直方向（Y方向）掃描，即逐行掃描方式（簡(jiǎn)稱行掃描方式）：此時(shí)用一個(gè)P口輸出決定哪一行能亮（相當(dāng)于位碼），另一個(gè)P口輸出列碼（行數(shù)據(jù)，行數(shù)據(jù)為將列數(shù)據(jù)的點(diǎn)陣旋轉(zhuǎn)90度的數(shù)據(jù)）決定該行上哪些LED燈亮（相當(dāng)于段碼）。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來說，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能。對(duì)于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度。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。、開/關(guān)，速度的加減，下一個(gè)站名的功能。這樣比鍵盤操作方便，也比較實(shí)惠。Row0~Row23為行數(shù)據(jù)端，COL0~COL16為列控制端，管腳分配方式如圖11所示。考慮到元器件的易購(gòu)性，使用9塊88的點(diǎn)陣發(fā)光二極管模塊，組成了24行24列的發(fā)光點(diǎn)陣。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。當(dāng)E1為高電平，EE3為低電平時(shí)第一片譯碼器使能可控制（COL0~COL7）列，以此類推選擇列。圖8 74HC595串聯(lián)電路列控制器件74LS138是38譯碼器，它具有三個(gè)使能端，只有當(dāng)使能端S1為高電平，而S2與S3之和為低電平時(shí)，才能正常工作，輸出端低電平有效。圖7 74HC595外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常將OE置為低電平，當(dāng)移位結(jié)束后，在OE端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖（5V時(shí)，大于幾十納秒就行了，通常都選微秒級(jí)），更新顯示數(shù)據(jù)；OE（13腳）指高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)）。 移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。如圖6所示。在此我們?nèi)×说湫椭礡=10K，R1=1K，C=10uf。人工復(fù)位電路另外采用一個(gè)按鈕來給RESET端加上高電平信號(hào)。在閑置模式下，CPU停止工作。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如果加密位被編程了，AT89C52的CPU將對(duì)EA的狀態(tài)進(jìn)行采樣并鎖存，EA的狀態(tài)不得與實(shí)際使用的內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器的狀態(tài)發(fā)生矛盾。圖4 AT89C52封裝AT89C52單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有32個(gè)外部雙向輸入/輸出端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。故采用方案二。選用行驅(qū)動(dòng)模塊主要有兩種方案：方案一:74ls164是8位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器。為了達(dá)到重疊處理的目的，行數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。這樣，對(duì)于一列的顯示過程就可以分解成行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。從控制電路到行驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。故采用本設(shè)計(jì)方案。方案二：采用動(dòng)態(tài)掃描方式，動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如24行）的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。2424的點(diǎn)陣共有576個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多端口，如果采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來計(jì)算，2424的點(diǎn)陣需要576/8=72個(gè)鎖存器。（2） 按行掃描按列控制的方式。掃描驅(qū)動(dòng)是通過數(shù)字邏輯電路，使若干個(gè)LED器件輪流導(dǎo)通，用以節(jié)省控制驅(qū)動(dòng)電路。 組合驅(qū)動(dòng)：按照行列進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。但市面上幾乎沒有2424點(diǎn)陣LED顯示屏，都是由88點(diǎn)陣連接而成。模塊有共陽(yáng)極和共陰極之分。通常情況下，點(diǎn)陣式LED顯示屏是由標(biāo)準(zhǔn)的LED顯示模塊組成的。數(shù)碼管只能顯示數(shù)字，LCD可以顯示漢字、符號(hào)、數(shù)字和圖形。通過XTAL1，XTAL2外部接上一片作為反饋元件的晶體，與C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路，使其構(gòu)成自激震蕩器。AT89C52單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案，因此單片機(jī)選擇ATC89C52較為合適。圖中RCOL1～ECOL8分別控制88LED的每一列顯示成紅色，成為紅色LED的列驅(qū)動(dòng)，低電平有效；而GCOL1～GCOL8分別控制著88LED的每一列顯示成綠色，成為綠色LED的列驅(qū)動(dòng)，同樣是低電平有效；COM1～COM8使他們的數(shù)據(jù)口，當(dāng)送入一個(gè)口高電平時(shí)，相應(yīng)的LED被點(diǎn)亮，而當(dāng)送入其中一個(gè)低電平時(shí)，相應(yīng)的LED就會(huì)被熄滅，所以也成為行驅(qū)動(dòng)。根據(jù)任務(wù)要求，該系統(tǒng)框圖如圖1所示。由行譯碼器給出的行選通信號(hào)，從第一行開始，按順序依次對(duì)各行進(jìn)行掃描(把該行與電源的一端接通)。第2章 方案論證與方案選擇 總體方案論證公交車LED顯示屏電路大體上可以分成單片機(jī)本身的硬件電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路和控制電路。其必要的功能為：1：具有4個(gè)24*24的點(diǎn)陣漢字顯示功能。而報(bào)站LED顯示屏填補(bǔ)了語(yǔ)音報(bào)站的缺陷。但一般其經(jīng)濟(jì)投入較高。我國(guó)智能運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)較差，因此理論研究雖在進(jìn)行，但相應(yīng)技術(shù)卻得不到推廣，在實(shí)際生活中得不到應(yīng)用，達(dá)不到廣泛服務(wù)社會(huì)的目的。因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中提出以AT89C52單片機(jī)為核心，用LED顯示屏顯示站名的即經(jīng)濟(jì)、高效、直觀的公交車到站自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。從而，達(dá)到公共形象的提升。近年來，我國(guó)城市交通的現(xiàn)狀已引起了政府、公眾、社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，有關(guān)專家學(xué)者和交通工程師們?cè)谖「鲊?guó)城市交通發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，找到了解決我國(guó)城市交通發(fā)展問題的有效途徑，即優(yōu)先發(fā)展城市公共交通，以公共交通為杠桿降低城市交通需求總量，實(shí)現(xiàn)道路交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展與交通需求增長(zhǎng)的均衡。城市交通需求與供給之間的矛盾越來越突出，城市“乘車難”、“行車難”的局面在加劇，交通堵塞呈現(xiàn)出點(diǎn)到線、由線到面的擴(kuò)展趨勢(shì)，交通擁擠、交通延誤、交通堵塞以及由此引起的噪音、廢棄污染嚴(yán)重影響著居民的正常生活以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、健康發(fā)展。實(shí)施公交智能化，必須提高公交服務(wù)質(zhì)量，而到站后的準(zhǔn)確、及時(shí)報(bào)站就是一個(gè)方面，本設(shè)計(jì)基于AT89C52單片機(jī)、LED點(diǎn)陣制作的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)就能解決這方面的問題。于是開發(fā)研制自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)成為必然。因此，如何提高公交系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，是現(xiàn)行公交行業(yè)急需解決的問題。公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的研究也達(dá)到了無線聯(lián)絡(luò)，全自動(dòng)報(bào)站的水平。 課題研究的意義在公交車上，經(jīng)常有誤報(bào)站的現(xiàn)象，在早晚高峰期，公交車內(nèi)擁擠，環(huán)境噪聲大，語(yǔ)音報(bào)站往往聽不清楚，影響報(bào)站，車箱內(nèi)的喇叭分布不均勻也容易造成乘客聽不清報(bào)站。 課題任務(wù)及設(shè)計(jì)要求以單片機(jī)為核心，制作一個(gè)公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。4：在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮單片機(jī)的I/O口的擴(kuò)展和單片機(jī)的存儲(chǔ)字庫(kù)的問題。此顯示電路采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器?？赏ㄟ^按鍵控制電路控制實(shí)現(xiàn)顯示站名的移動(dòng)/停止，開/關(guān)，速度的加減，下一個(gè)站名的功能。88雙色LED點(diǎn)陣電路，用行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)可以亮點(diǎn)LED點(diǎn)陣模塊。方案二:選用ATMEL公司的AT89C52單片機(jī)作為硬件電路的主控芯片，它是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)8K BYTES的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器和256 BYTES的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置有8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)器單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可提供許多復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。圖2 單片機(jī)復(fù)位電路AT89C52的內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。圖3 外部晶振電路我們知道的用來顯示的器件很多，比如數(shù)碼管、LCD、點(diǎn)陣式LED。它具有一下特點(diǎn)：價(jià)格比較便宜；容易擴(kuò)展顯示比較多的漢字；顯示漢字效果好，廣泛用于廣告顯示屏，交通屏幕。點(diǎn)陣式LED顯示模塊在8行8列的每一個(gè)交點(diǎn)上裝有一個(gè)LED。 方案二：采用2424點(diǎn)陣LED顯示屏，2424點(diǎn)陣屏的功能與9塊88點(diǎn)陣屏構(gòu)成2424點(diǎn)陣屏功能相同，但是更為美觀小巧美觀，且單塊2424點(diǎn)陣屏和9塊88點(diǎn)陣屏價(jià)格相等。在需要進(jìn)行灰度級(jí)控制顯示的情況下要求隨時(shí)調(diào)整占空比使LED達(dá)到響應(yīng)的發(fā)光程度。首先，脈沖電流幅值的選擇，當(dāng)脈沖驅(qū)動(dòng)的平均值與直流驅(qū)動(dòng)的電流值相等時(shí)，我們?nèi)搜鄣母杏X就是相同的，也就是說兩者的發(fā)光強(qiáng)度相當(dāng)。所謂“掃描”的含義，就是指一行一行地循環(huán)接通整行的LED器件，而不問這一行的哪一列的LED器件是否應(yīng)該點(diǎn)亮，某一列的LED器件是否應(yīng)該點(diǎn)亮，由所謂的列控制電路來負(fù)責(zé)。方案一：采用靜態(tài)鎖存方式，從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制這些組成圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(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(dòng)顯示方式。因此采用另一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。顯示時(shí)要把一列中各行的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的行驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。但是，串行傳輸過程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給行驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一列的各行數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢?，這一列的各行才能并行地進(jìn)行顯示。即在顯示本列各行數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一列的行數(shù)據(jù)。這樣，本列已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一列的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。由于有24個(gè)行線，需要3塊74HC595串聯(lián)起來。圖4為AT89C52外部封裝。而EA/VPP端在尋址片內(nèi)8KB FLASH程序存儲(chǔ)器時(shí)，必須連到VCC，如果將此端連到GND端，將迫使單片機(jī)尋址外部0000H1FFFH范圍的程序存儲(chǔ)器。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 此外，AT89C52設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。2．單片機(jī)復(fù)位電路復(fù)位電路有硬件和軟件兩種，復(fù)位的作用是使程序自動(dòng)從0000H開始執(zhí)行，因此我們只要在AT89C52單片機(jī)的RESET端加上一個(gè)高電平信號(hào)，并持續(xù)10ms以上即可，RESET端接有一個(gè)上電復(fù)位電路，它是由一個(gè)小的點(diǎn)解電容和一個(gè)接地的電阻組成的。C充電結(jié)束后，RESET端將出現(xiàn)低電平CPU工作。3. 時(shí)鐘電路單片機(jī)的時(shí)鐘電路如下圖所示,單片機(jī)18引腳和19引腳接時(shí)鐘電路,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。74HC595是具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。 移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（Ds），和一個(gè)串行輸出（Q7’）,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行8位的，三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時(shí)（為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。通過數(shù)據(jù)端和時(shí)鐘端把數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭莆患拇嫫鳌BC為譯碼器數(shù)據(jù)輸出端，EEE3為片使能端。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點(diǎn)。本設(shè)計(jì)是一種實(shí)用的漢字顯示屏的制作，制作的是單色點(diǎn)陣。 圖11 88點(diǎn)陣外觀及引腳圖 2. 點(diǎn)陣組合電路設(shè)計(jì)2424點(diǎn)陣LED顯示屏由9塊88點(diǎn)陣組成組成，此點(diǎn)陣是按共陰極式組合，控制列選端低電平有效。這按鍵是主要用來報(bào)站而設(shè)計(jì)的。圖12是單片機(jī)的I/O口連接電路，P1口作為連接74LS138的片選使能和譯碼數(shù)據(jù)端，P0作為連接74HC595的時(shí)鐘端、數(shù)據(jù)端、清零端、使能端的分配。2424點(diǎn)陣屏由9塊88點(diǎn)陣LED顯示屏組成，把9塊88點(diǎn)陣LED顯示屏所有同一行（同名行）的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列（同名列）的發(fā)光管的陰極連在一起，先送出對(duì)應(yīng)第1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第2行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；….第24行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。但串行傳輸過程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要有鎖存功能。能亮的列從左到右掃描完24列（相當(dāng)于位碼循環(huán)移動(dòng)24次）即顯示出一個(gè)完整的圖像。 在UCDOS中文宋體字庫(kù)中，每一個(gè)字由24行24列的點(diǎn)陣組成顯示。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在576像素范圍內(nèi)的任何圖形。方向?yàn)锳到H ,顯示漢字“沈”時(shí)。即二進(jìn)制00000000轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為00H。30H,02H,00H,C0H；02H,07H,80H,3FH,FEH,00H,3FH,1FH,F8H,02H,1FH,FCH；02H,00H,04H,02H,00H,04H,02H,00H,04H,03H,80H,04H；03H,00H,04H,00H。以“沈”字為例，原第一列由上到下排列，為1滅，2滅，3滅，4滅，5滅，6滅，7滅，8滅，9滅，10滅，11滅，12滅，13滅，14滅，15滅，16滅，18滅,19滅,20滅,21滅,22滅,23滅,24滅。按照這個(gè)方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描。主程序圖如圖16所示。行數(shù)據(jù)傳送子程序595呈現(xiàn)高電平，設(shè)傳送字節(jié)數(shù)取當(dāng)前一個(gè)字節(jié)位傳送8位傳送完傳送字節(jié)完取碼指針加一595管腳輸出數(shù)據(jù)子程序返回YYNN圖17 幀掃描子程序流程圖 單片機(jī)延時(shí)子程序延時(shí)程序在單片機(jī)編程中使用非常廣泛,也很重要，在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序中用到了延時(shí)子程序，所以在此詳細(xì)的敘述一下。1. 延時(shí)指令 在單片機(jī)編程里面并沒有真正的延時(shí)指令，從上面的概念中我們知道單片機(jī)每執(zhí)行一條指令都需要一定的時(shí)間，所以要達(dá)到延時(shí)的效果，只須讓單片機(jī)不斷地執(zhí)行沒有具體實(shí)際意義的指令，從而達(dá)到了延時(shí) 的效果。 ；將數(shù)據(jù)80