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正文內(nèi)容

參考)基于單片機(jī)控制動(dòng)態(tài)掃描文字顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽

  

【正文】 nt)。 count++。 while(1) { // count++。 oe=1。 } void main() 第 35 頁(yè) 共 72 頁(yè) { unsigned int count=0。 0x01。i!=255。j8。 uchar temp。 st_cp=0。 //line=(line1)|1。 sh_cp=0。k++) { temp=temp1。i) { temp=LedRam[i][j]。 for(j=0。 //高電平有效 line=0x01。 第 33 頁(yè) 共 72 頁(yè) uchar j=0。 LedRam[3][j]=nuc_u[j]。 LedRam[5][j]=0x01。 LedRam[1][j]=0x01。 void InitLedRam() { uchar j。 //const uchar nothing[8] ={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。 const uchar bei[8] ={0x00,0x24,0x24,0xe7,0x24,0x24,0xe7,0x00}。 sbit oe = P2^3。這一段時(shí)間的實(shí)踐,必將給我今后的工作和人生帶來(lái)積極的經(jīng)驗(yàn)和影響。 當(dāng)然本設(shè)計(jì)還存在許多需要改進(jìn)的地方,例如在 LED 點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)模塊中還未能對(duì) LED 點(diǎn)陣 的 限流保護(hù)等硬件方面進(jìn)行深 入考慮,同時(shí)可能由于程序設(shè)計(jì)上的 錯(cuò)誤和 Proteus仿真軟件本身的 缺陷 導(dǎo)致在 LED點(diǎn)陣顯示過(guò)程中的某些跳變錯(cuò)誤未能調(diào)整好 , 希望在以后的學(xué)習(xí)工作中能夠改進(jìn)。 運(yùn)行時(shí),在 Debug 菜單中可以查看 AT89C52 的相關(guān)資源。如圖 即為連接完后的電路圖。 添加“地” :左鍵選擇模型選擇工具欄中的 圖標(biāo),出現(xiàn) 如圖 所示的終端,左鍵選擇 GROUND,并在原理圖編輯窗口中左擊,這樣 “ 地 ” 就被放置到原理 圖編輯窗口中了。 第 26 頁(yè) 共 72 頁(yè) 圖 Proteus的“ P” 按鈕 圖 Proteus的器件選取 然后單擊 OK,關(guān)閉對(duì)話(huà)框,這時(shí)元件列表中列出 AT89C52, 以同樣方式即可添加所需要的器件。注意,這個(gè)窗口是沒(méi)有滾動(dòng)條的,你可用預(yù)覽窗口來(lái)改變?cè)韴D的可視范圍。本章介紹利用 Proteus 進(jìn)行 第 25 頁(yè) 共 72 頁(yè) 系統(tǒng)仿真的主要流程及操作,其余部分可參考 Proteus 的幫助文檔。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 ( 2) Proteus 可提供的仿真儀表資源 : 示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、 SPI調(diào)試器、 I2C調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、 交直流電流表 。 Proteus從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真,一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 圖 顯示 RAM移動(dòng)子程序 開(kāi)始 結(jié)束 j=8 No Yes i=0 數(shù)據(jù)位左移 j=0 i=5 Yes No 主程序循環(huán) Count=N? No Yes RAM數(shù)據(jù)移位 Count=0 Count++ 第 24 頁(yè) 共 72 頁(yè) 4 軟件 仿真 Proteus 技術(shù)簡(jiǎn)介 Proteus 軟件 是英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件 。當(dāng) Count=N 時(shí)進(jìn)入 RAM 數(shù)據(jù)移位子程序。 由于列代碼為串行輸出給 74HC595,所以在列代碼掃描循環(huán)中,需要使用小循環(huán)進(jìn)行列代碼的移位輸出。在默認(rèn)的時(shí)候系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)在 LED 點(diǎn)陣顯示屏上顯示“中北 NUC ”,所以在這里把“中北 NUC ”代碼存入顯示 RAM 中。 表 顯示 RAM示意 Ram[0][0] Ram[1][0] Ram[2][0] Ram[3][0] Ram[4][0] Ram[5][0] Ram[0][1] Ram[1][1] Ram[2][1] Ram[3][1] Ram[4][1] Ram[5][1] Ram[0][2] Ram[1][2] Ram[2][2] Ram[3][2] Ram[4][2] Ram[5][2] Ram[0][3] Ram[1][3] Ram[2][3] Ram[3][3] Ram[4][3] Ram[5][3] Ram[0][4] Ram[1][4] Ram[2][4] Ram[3][4] Ram[4][4] Ram[5][4] Ram[0][5] Ram[1][5] Ram[2][5] Ram[3][5] Ram[4][5] Ram[5][5] Ram[0][6] Ram[1][6] Ram[2][6] Ram[3][6] Ram[4][6] Ram[5][6] Ram[0][7] Ram[1][7] Ram[2][7] Ram[3][7] Ram[4][7] Ram[5][7] 顯示區(qū) 非顯示區(qū) 第 20 頁(yè) 共 72 頁(yè) 端口初始化 程序 設(shè)計(jì) 圖 端口初始化流程圖 圖 AT89S52 的端口初始化流程圖,其中行選端口( P1)初始化使所有的行選無(wú)效。如表 為顯示位置與顯示 RAM 的關(guān)系 。 主程序 流程 第 18 頁(yè) 共 72 頁(yè) 圖 主程序流程圖 如 所示 圖所示為 單片機(jī)的主程序流程圖 ,用以 實(shí)現(xiàn)四個(gè) 8x8 點(diǎn)陣構(gòu)成 的8x32 點(diǎn)陣顯示 模塊 的 動(dòng)態(tài)掃描 控制 。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件,也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用 [28]。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51 系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的,如果你使用 C 語(yǔ)言編程,那么 Keil 幾乎就是你的不二之選(目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件),即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)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(huì)令你事半功倍。 單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外,同樣離不開(kāi) 軟件 ,我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法,一種是手工匯編,另一種是機(jī)器匯編,目前已極少使用手工匯編的方法了。并在使 能信號(hào) /OE的作用下.使串 入 數(shù) 據(jù)并行輸出。 最后 驅(qū)動(dòng)一個(gè) ST_CP脈沖把 輸入 的數(shù)據(jù)鎖存在 74HC595中 ,從 Q0~Q7輸出到點(diǎn)陣 LED顯示模塊的列線(xiàn)上。 第 14 頁(yè) 共 72 頁(yè) 表 74HC595最大限定范圍 由表 所示的最大限定范圍中得知 74HC595 的輸出斷電流最大為 35mA, 足夠滿(mǎn)足 單個(gè) LED的 驅(qū)動(dòng) 顯示,同時(shí)輸出端電壓也滿(mǎn)足功能要求。 第 12 頁(yè) 共 72 頁(yè) 圖 行掃描驅(qū)動(dòng) 列掃描驅(qū)動(dòng) 本系統(tǒng) 列 掃描驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)可用串 入 并出的通用集成電路 74HC595 來(lái)作為數(shù)據(jù)鎖存 [24]。本系統(tǒng) 選用的是 最大耐壓為 100V, 最大連續(xù)電流 為 5A 的達(dá)林頓 三極管 TIP122。本系統(tǒng)使用 AT89S52的 P1 口作為行選擇 輸出 。 AT89S52 單片機(jī)有四個(gè) I/ O 口 (P0、 P P P3)。 比較以上兩種方案, 本 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用方案二 —— 動(dòng)態(tài)掃描型驅(qū)動(dòng)電路 。 方案一:采用靜態(tài)鎖存方式,將每一個(gè) LED 發(fā)光管的一端接至單片機(jī)的一個(gè)I/O 口,另 一端通過(guò)電阻接電源。室外顯示屏基本上采用靜態(tài)鎖存技術(shù),即每一個(gè)發(fā)光一極管都對(duì)應(yīng)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)寄存器,無(wú)需時(shí)分工作,從而保證了每一個(gè)發(fā)光一極管的亮度占空比為 100%。日前普遍采用串行控制技術(shù),顯示屏每個(gè)單元內(nèi)部的不同驅(qū)動(dòng)電路和各級(jí)聯(lián)單元之間,每個(gè)時(shí)鐘僅傳送一位數(shù)據(jù)。 LED顯示屏性能超群 : 發(fā)光亮度強(qiáng) 在可視距離內(nèi)陽(yáng)光直射屏幕表面時(shí) ,顯示內(nèi)容清晰可見(jiàn) . 超級(jí) 灰度 控制具有 10244096 級(jí)灰度控制 ,顯示顏色 以上 ,色彩清晰逼真 ,立體感強(qiáng) . 靜態(tài)掃描技術(shù) 采用靜態(tài)鎖存掃描方式 ,大功率驅(qū)動(dòng) ,充分保證發(fā)光亮度 . 自動(dòng)亮度調(diào)節(jié) 具有自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)功能 ,可在不同亮度 環(huán)境下獲得最佳播放效果 . 全天候工作 完全適應(yīng)戶(hù)外各種惡劣性環(huán)境 ,防腐 ,防水 ,防潮 ,防雷,抗震整體性能強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高、顯示性能好 ,像素筒可采用 P10mm、 P16mm 等多種規(guī)格 . 先進(jìn)的數(shù)字化視頻處理,技術(shù)分布式掃描,模塊化設(shè)計(jì) /恒流靜態(tài)驅(qū)動(dòng),亮度自動(dòng)調(diào)節(jié), 超高亮純色 象素 。 LED顯示屏可以顯示變化的 數(shù)字 、 文字 、圖形 圖像 ;不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境還可以用于室外環(huán)境,具有 投影儀 、 電視墻 、液晶顯示屏無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn) 。 LED 點(diǎn)陣顯示屏 概述 LED顯示屏( LED Display):又叫 電子顯示屏 或者飄字屏幕。 第 8 頁(yè) 共 72 頁(yè) 圖 列共陰 8x8點(diǎn)陣顯示 模塊 內(nèi)部 結(jié)構(gòu)圖 用四個(gè) 8x8 點(diǎn)陣顯示可構(gòu)成 8x32 點(diǎn)陣顯示 模塊 ,其連接方法如圖 所示 。 LED 點(diǎn)陣顯示模塊 經(jīng)測(cè)試 Proteus 的 Multiplexed LED Display Model 為如圖 。 電源部分有電源 第 7 頁(yè) 共 72 頁(yè) 模塊提供穩(wěn)定的電壓 。另外, AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作,支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造,與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。因此,單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師 [13]。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用 美國(guó) 50年代開(kāi)發(fā)的 74系列,或者 60 年代的 CD4000 系列這些純硬件來(lái)搞定的話(huà), 電路 一定是一塊大 PCB 板 ,但是如果要是用美國(guó) 70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī),結(jié)果就會(huì)有天壤之別 ,因?yàn)閱纹瑱C(jī)的 只要 通過(guò)編寫(xiě)程序 就可以 可以實(shí)現(xiàn)高智能,高效率,以及高可靠性 [12]。單片機(jī)是一種集成 電路 芯片,是采用 超大規(guī)模集成電路 技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU、 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、 只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 等功能(可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、 脈寬調(diào)制 電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器 等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) , 使 得 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 更小,更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。 其 主要特點(diǎn) 如下 : ? 輸出電流可 達(dá) 1A ? 輸出電壓有: 5V ? 過(guò)熱保護(hù) ? 短路保護(hù) ? 輸出晶體管 SOA 保護(hù) ? 其 TO220 封裝結(jié)構(gòu)如圖 所示 圖 7805封裝結(jié)構(gòu)圖 AT89S52最小系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)模塊 電源 模塊 顯示模塊 第 5 頁(yè) 共 72 頁(yè) 圖 5V電源模塊 圖 在圖 中, D1為電源指示 燈 ,用以指示電源正常工作 。 7805 為 3 端正穩(wěn)壓電路 ,提供固定的輸出電壓,應(yīng)用范圍廣。 LED 驅(qū)動(dòng)模塊為 LED 點(diǎn)陣顯示模塊提供驅(qū)動(dòng)和 以及與 單片機(jī)的控制接口 。 第三章: 具體介紹了 單片機(jī) 程序的設(shè)計(jì) 。 工作內(nèi)容: ( 1) 掌握 LED 文字顯示 系統(tǒng)的工作原理 ; ( 2) 掌握 一種單片機(jī)應(yīng)用,如 AT89S52; ( 3) 掌握 Keil 程序設(shè)計(jì)軟件 ; 第 3 頁(yè) 共 72 頁(yè) ( 4) 掌握 Proteus 仿真軟件 。 LED廣告牌 廣泛涉及了計(jì)算機(jī)及電子技術(shù)中的電源技術(shù) 、 單片機(jī)技術(shù) 、 數(shù)據(jù)通訊 技術(shù) 、 顯示技術(shù) 、 存儲(chǔ)技術(shù) 、 系統(tǒng)軟件技術(shù) 、 接口及驅(qū)動(dòng)等技術(shù) 。 展覽和租賃。這一領(lǐng)域的 LED 顯示屏占到前幾年國(guó)內(nèi) LED 顯示屏需求量的 50%以上,目前仍為 LED 顯示屏的主要需求行業(yè),全國(guó)上萬(wàn)家證券、金融營(yíng)業(yè)機(jī)構(gòu)廣泛使用了 LED 顯示屏。 LED 顯示是道路交通誘導(dǎo)系統(tǒng)主要發(fā)布載體,顯示手段傳統(tǒng)上以 LED 和 CRT 為主,近年來(lái)發(fā)展迅速,系統(tǒng)與客運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),表現(xiàn)出優(yōu)良的智能化水平;道路交通誘導(dǎo)系統(tǒng)正在迅速興起,處于發(fā)展和完善過(guò)程中,由 于道路交通的環(huán)境特點(diǎn), LED顯示成為主要的信息顯示手段 [6]。但雙色 LED 顯示屏主要應(yīng)用于交通、高速公路,銀行、證券交易等金融場(chǎng)所 [4]。 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛 , 對(duì)信息傳播有越來(lái)越高的要求 .可以相信 , LED 電子顯示屏以其色彩鮮亮奪目 、 大的顯示信息量 、 壽命長(zhǎng) 、 耗電量小 、 重量輕 、 空間尺寸小 、穩(wěn)定性高 、 易于操作 、 安裝和維護(hù)等特點(diǎn) , 將在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演越來(lái)越重要的角色 [2]。 經(jīng)過(guò)分析 ,設(shè)計(jì) 出 能 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描文字顯示 系統(tǒng) 的 硬件原理圖和軟
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