【正文】 Automation .inc。CELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tamb=25186。//取出的數(shù)據(jù)到輸出口P0=~ASCIIDOC3[2*j+1]。if(j285){j=0。Rt=1400。ET0=1。 j++。TL0=137%256。//中斷控制寄存器在特殊功能寄存器中的字節(jié)地址sbit PX2=XICON^3。//每隔5ms的時間計數(shù)uchar BZ。 9*101個彎針插頭4針1個電路主板PCB1塊連接固定螺絲248。這里我還要感謝科協(xié)的同學張亞威和楊許豪。最大的亮點是：以LED旋轉(zhuǎn)顯示顯示屏為中心將已有的不同技術(shù)，融合了起來：結(jié)合放大震蕩電路將低壓直流轉(zhuǎn)化成低壓交流電；引用磁耦合技術(shù)實現(xiàn)無線供電；才用紅外收發(fā)二極管實現(xiàn)程序的初始化；使用STC出品的PQFP44封裝的51單片機，充分利用了I/O口，簡單易設計；硬件電路的構(gòu)建簡單，原理易懂。直流激勵下電路的穩(wěn)態(tài)響應中沒有互感現(xiàn)象。在此前驗證程序的基礎上，加入中斷、子函數(shù)、多個字符顯示代碼數(shù)組。在設計時只是簡單亦步亦趨的按照原理圖上的芯片引腳連接的LED排列，沒有注意到在實際的軟件程序編寫過程中可能出現(xiàn)的不便操作，甚至是出現(xiàn)不可能實現(xiàn)的效果。若經(jīng)過多次修改完善下載程序，并確定程序正確無誤，則要重新檢查審視電路原理和硬件電路焊接的正確性與合理性。//取出的數(shù)據(jù)到P0輸出口P2=~V1[2*j+1]。 打開軟件窗口，點擊打開元器件庫（Pick parks from libraries）窗口界面，在元件查找欄輸入要查找的單片機和其他元器件,雙擊元器件名稱添加，如圖34所示。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。以后的顯示直接從緩沖數(shù)組中取值，顯示內(nèi)容的更新與顯示時刻不沖突，避免了彼此的干擾沖突。通信程序接收數(shù)據(jù)，交給主程序處理再通過控制程序選擇不同的顯示程序進行顯示。這里發(fā)光二極管一律采用共陽接法。 模塊供電設計方案主控供電方案：(1)通過線圈耦合（相當于變壓器原理）無線輸電的方法，無觸點。表22 P3口的第二功能口線第二功能類型名稱RXDI串行輸入口P TXDO串行輸出口INTOI外中斷0INT1I外中斷1TOI定時/計數(shù)器0T1I定時/計數(shù)器1WRO外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號RDO外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號 控制系統(tǒng)設計控制電路設計中采用的是單片機系統(tǒng)，該系統(tǒng)必須要是工作在一個最小系統(tǒng)。P3口——P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口P0寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。常見的51系列單片機有以下幾種，如表21所示。 圖21 功能結(jié)構(gòu)框圖該系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能和要求有以下幾點：(1) LED顯示屏的面積必須滿足至少顯示一個漢字的標準。 系統(tǒng)軟件編譯器選擇我們采用C語言編寫的程序并不能被單片機直接執(zhí)行還需要編譯為單片機可執(zhí)行的機器語言。它的執(zhí)行速度快，內(nèi)存空間占用量少，但在編寫復雜程序時具有明顯的局限性，可讀性差，匯編語言依賴于具體的機型，不能通用，也不能在不同機型之間移植[6]。串行通信單片機驅(qū)動電路216LED顯示排供電模塊旋轉(zhuǎn)電路圖14 硬件設計方案中斷程序主程序字符數(shù)組顯示程序初始化程序軟件的設計除了滿足基本的顯示功能外還必須要滿足易讀寫，易檢錯，程序精簡提高下載和編譯效率。其顯示原理如圖13所示。 LED顯示屏方案由于人眼具有視覺暫留的特性，當以一定速率刷新平面畫面時，我們就可以看到連續(xù)的圖像，陰極管顯示屏采用的就是逐點掃射方式，每秒鐘至少要刷新畫面25 幀的情況下,在人眼中才是一幅流暢的圖像了。反之，又必須將計算機中并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出。單片機品種齊全,型號多樣 CPU 從8，16，32到64位，多數(shù)采用精簡指令集(RISC)技術(shù)，有非常豐富片上I/O；有的單片機還集成有A/ D，What dog，顯示驅(qū)動，函數(shù)發(fā)生器，鍵盤控制等。為方便檢修和維護，在硬件電路設計時通常采用模塊化的設計方法。未來LED產(chǎn)業(yè)會向著標準化、規(guī)范化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化的方向發(fā)展[2]。利用視覺暫留效應，設計一種旋轉(zhuǎn)式LED顯示屏在穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的載體上安裝多個發(fā)光二極管。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。這里采用通過高頻線圈耦合（等同于變壓器初次線圈耦合）供電。當顯示模塊隨著旋轉(zhuǎn)體速度的加快并最終穩(wěn)定下來后，在程序精確的控制下，由于視覺暫留效應，人眼就能夠看到顯現(xiàn)出預設的文字，字符等。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日目　錄前　言 1第1章 方案論證與選擇 3 3 主控制部分 3 通信模塊 3 LED顯示屏方案 4 6 6 單片機編程語言 7 系統(tǒng)軟件編譯器選擇 7第2章 硬件系統(tǒng)設計 9 硬件整體設計概述及功能分析 9 控制單元設計 10 C51芯片的選擇 10 STC89C51RC簡介 11 控制系統(tǒng)設計 14 模塊供電設計方案 15 高頻振蕩電路 15 穩(wěn)壓整流電路 16 驅(qū)動電路 17 通信系統(tǒng)硬件設計 17第3章 系統(tǒng)軟件實現(xiàn) 19 系統(tǒng)程序方案 19 程序整體規(guī)劃 19 定時中斷控制流程 20 顯示子程序介紹 21 開發(fā)編譯環(huán)境Keil μVision4 介紹 21 字符代碼生成器 21 Proteus仿真 23 軟件介紹 23 電路仿真 24 借助仿真初步完善軟件程序 25第4章 電路焊接及調(diào)試 26 焊接 26 調(diào)試 26 加電初步檢測 26 載入程序驗證 27 程序完善 28 顯示多樣化 28 程序編寫設計 28 硬件優(yōu)化 28 轉(zhuǎn)速改善 28 線圈耦合 29 次級線圈電壓電流 29結(jié)　論 30謝 辭 31參考文獻 32附　錄 33外文資料翻譯 42前　言該設計課題使我們能夠掌握LED顯示屏的基本顯示原理和設計方法，對LED顯示屏這個行業(yè)能有較為深刻的了解和認識。而現(xiàn)如今， LED產(chǎn)業(yè)從全球分工來看，中國臺灣已成為全球LED重要的生產(chǎn)基地，而美國、日本、歐盟在LED上游外延片、芯片生產(chǎn)上仍擁有巨大的技術(shù)優(yōu)勢。第3章詳細介紹了系統(tǒng)的開發(fā)平臺，系統(tǒng)要實現(xiàn)的主要功能，軟件仿真程序設計及結(jié)果。這里用的電子設計方法是采用單片機。串行通信數(shù)據(jù)是一位一位順序傳送，只用很少幾根通信線，串行傳送的速度低，但傳送的距離長，因此串行適用于長距離而速度要求不高的場合。并行通信，數(shù)據(jù)的各個位可以字或字節(jié)為單位并行同時進行傳送。顯示部分包括兩列LED顯示排列（每列十六組LED發(fā)光二極管即每列占用兩組I/O口），驅(qū)動電路。所以，在此我選擇旋轉(zhuǎn)LED顯示屏。最后還要選擇一款與所選單片機的下載器或下載軟件來把編寫的程序下載到單片機中執(zhí)行。C語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持，C語言程序本身并不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可根據(jù)單片機的不同較快地移植過來[7]。具體操作和工作流程為：用串行下載下借助PC機上的下載軟件向單片機載入控制指令和顯示代碼內(nèi)容；下載完畢后，給系統(tǒng)上電，執(zhí)行控制指令，處理顯示代碼將顯示內(nèi)容通過I/O口輸出并且控制各個I/O端口電平變化，最后由顯示驅(qū)動電路進行電壓和電流的處理，以達到LED顯示屏所需大小的顯示電壓電流要求，進而使顯示屏顯示出內(nèi)容。(5) 單片機由ISP下載線下載程序，由無線振動電路以及耦合線圈給顯示和控制系統(tǒng)供電，需外接5V直流電源給振蕩模塊和旋轉(zhuǎn)電機供電。6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051；工作電壓：（5V單片機）/（3V單片機）；工作頻率范圍：0~40MHz，實際工作頻率可達48MHz；用戶可應用程序存儲空間分為：4K/8K/13K/16K/32K/64K字節(jié)；片上集成1280字節(jié)或512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間RAM；通用I/O口（35/39個）；復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）；P0口作為總線擴展用時，不用加上電阻，作為I/O口用時，需要加上拉電阻；最具特點是支持在系統(tǒng)可編程ISP（insystem programming），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/，TxD/）直接下載所編程序，即可就能完成；有E2PROM功能（electrically erasable programmable read only memory電可擦寫可編程只讀存儲器），是用戶可更改的只讀存儲器（ROM）；內(nèi)部看門狗（WDT）定時器；共有三個16位定時器/計數(shù)器，其中定時器0還可以當成2個8位定時器使用；有四路路外部中斷，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，Power Down模式可由中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒；通用異步串行收發(fā)口（UART），還可結(jié)合定時器軟件實現(xiàn)多個UART；工作溫度范圍：40~+85C（工業(yè)級）/1~75C（商業(yè)級）；封裝形式： PDIP40，PLCC44，PQFP44[9]。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流[10]。EA/VPP——外部尋址使能/編程電壓，在訪問整個外部程序存儲器（地址0000HFFFFH），EA端必需保持低電平（接地）。具體做法是：、。其供電系統(tǒng)整體框架如圖24所示：高頻振蕩供電驅(qū)動穩(wěn)壓整流初次級線圈 5V圖24 供電系統(tǒng)框圖 高頻振蕩電路高頻振蕩電路模塊原理圖，該電路由5V 1000MA直流電源放大電路、LC振蕩電路、穩(wěn)頻選頻電路組成，如下25所示：圖25 供電系統(tǒng)框圖其中三極管Q1是PNP型B772，如圖26所示：圖26 B772外形引腳圖Q2是S9014，相關(guān)介紹如下：三極管S9014 的結(jié)構(gòu)是NPN，集電極發(fā)射極電壓 45V，集電極基電壓 50V，射極基極電壓 5V，耗散功率 ，結(jié)溫150℃，最小特征頻率150MHZ，放大倍數(shù)：2090。電路如圖210所示：圖210 串口下載線電路圖17洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）第3章 系統(tǒng)軟件實現(xiàn) 系統(tǒng)程序方案 程序整體規(guī)劃系統(tǒng)程序按照模塊化的設計思路采用C語言編寫。 定時中斷控制流程兩個定時中斷控制流程如圖32所示.定時T0中斷初值重賦變量過？接收顯示數(shù)據(jù)及控制命令，檢查接收是否完畢將顯示數(shù)據(jù)移入顯示數(shù)組并賦值給對應I\O口定時返回定時T1中斷初值重賦計時，計數(shù)判斷設置時間和累計數(shù)值是否到達，到達時，重置變量歸零定時返回圖32 定時中斷流程圖 顯示子程序介紹 在主函數(shù)中，根據(jù)定時器計數(shù)，來控制顯示狀態(tài)變量的值來判斷下一步顯示內(nèi)容，即要調(diào)用那一個顯示子函數(shù)。復制生成的代碼放入所編程序中，下載到硬件電路中運行顯示即可。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。原理圖中二極管是共陽連接。換了一個5V直流電源后，LED屏旋轉(zhuǎn)；但LED燈不亮，使用萬用表檢查LED燈及相關(guān)電路沒有問題，但通過比較前后使用的兩個電源發(fā)現(xiàn)第二個電源輸出額定電流值只有800mA,又更換一個5V1A電源，上述問題解決。在借助萬用表確認焊接元器件無短路、斷路、遺漏情況，與原理圖相一致，元器件并無損壞，電路電氣特性良好，但顯示效果混亂。這就增加了程序的復雜性，同時也增加了程序和硬件顯示的協(xié)調(diào)設計難度。圖42 電機負極接線前后對比 線圈耦合載流線圈與其他線圈之間通過磁場相互聯(lián)系的物理現(xiàn)象稱為磁耦合。如圖52所示圖43 加裝磁導體的次級線圈51 結(jié)　論此次設計并不是一項創(chuàng)新性課題。在百忙之中，她為我的畢業(yè)設計和論文的完成中費心費力，她干練敏捷的工作方式、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度以及平易近人的性格，使我很是受益和敬佩。 * 248。 2*102個電機固定螺絲216。sfr P4=0xe8。/*這是一個基于51單片機旋轉(zhuǎn)LED顯示屏*/uchar code ASCIIDOC2[]={0x02,0x01,0x42,0x02,0x22,0x04,0x33,0xf8,………………}。ET0=1。TH0=0。IT2=1。 }} /*子函數(shù)*/void display1(){P1=~ASCIIDOC1[2*j]。i