【正文】 接著第 2 排第 1 行、第 3 排第 1 行 ， 直到最后一排第 1 行的點(diǎn)亮。 動(dòng)態(tài)掃描顯示原理 利用人眼的視覺(jué)特性 ，即當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷， 在掃描頻率較低時(shí)， 人眼可以感覺(jué)到 LED 亮度的變化而出現(xiàn)閃爍；當(dāng) 掃描頻率較高時(shí)， 人眼的視覺(jué)感覺(jué)不到 LED 亮暗的變化，從而感覺(jué)不到閃爍。 Keil提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。 所謂控制耦合是指模塊進(jìn)入和退出的條件和進(jìn)入、退出的方式；而數(shù)據(jù)耦合則是指模塊間的信息通信，信息量的多少和信息通信的方式。 模塊化程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是模塊的劃 分。 只要在 Proteus 繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件： ，就可以在 Proteus 的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程乃至結(jié)果。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。本設(shè)計(jì)中， 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一般 包括原理圖設(shè)計(jì)、 PCB 的制作、電路板的焊接、電路板的調(diào)試、軟件調(diào)試 五大部分 。 硬件調(diào)試相對(duì)于軟件調(diào)試來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，只要電路圖沒(méi)有錯(cuò)且元件沒(méi)有損壞，則電路板基本上沒(méi)有問(wèn)題。手工制作雙面板最主要的難題就是如何對(duì)孔。原理圖設(shè)計(jì)好后，生成網(wǎng)絡(luò)表格，然后導(dǎo)入 PCB 圖。調(diào)試主要分為單片機(jī)最小系統(tǒng)及各功能模塊電 路測(cè)試和 LED點(diǎn)陣顯示屏的測(cè)試兩部分。 遙控器編碼分好幾種，常見(jiàn)的 32 位編碼碼和 42 位編碼碼 。 通 用 的 紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編 /解碼專用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計(jì)升溫最快。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302 數(shù)據(jù)的傳送是以單片機(jī)為主控芯片進(jìn)行的，每次傳送時(shí)由單片機(jī)向 DS1302寫入一個(gè)命令字開始，命令字節(jié) 的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1， RAM/CK 位是片內(nèi) RAM 和時(shí)鐘選擇位，如果為 RAM/CK=0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)；如果RAM/CK=1，則表示存取 RAM 數(shù)據(jù)。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后備電源進(jìn)行 涓細(xì)電流 充電的能力。寫 TH， TL 指令以及 配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。再初始化，最后發(fā) RAM 命 令，讀出相應(yīng)溫度。 DS18B20 的工作時(shí)序 ： DS18B20 簡(jiǎn)單的硬件接口是以相對(duì)復(fù)雜的編程軟件為代價(jià)的。用 DS18B20采樣溫度，將溫度顯示在 LED 屏上，是一種很好的顯示方式，同時(shí)也節(jié)省了單片機(jī)資源。 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’ ） 及 一個(gè)異步的低電平復(fù)位 。根據(jù)上述集電極電流和基極電流的比值，可計(jì)算出行掃描驅(qū)動(dòng)三極管的直流電流放大系數(shù) β。 如果一行 64 個(gè) LED 全部 被 點(diǎn)亮， 每只 LED 工作電流取 15mA。 要制作 16x64 點(diǎn)陣顯示器， 可以由 4 個(gè) 16x16 點(diǎn)陣顯示器用同樣的方法連接而成。 對(duì)于 LED 點(diǎn)陣 屏的應(yīng)用需要 來(lái)說(shuō) ， 采用 STC12C5A60S2 高速 單片機(jī) 比傳統(tǒng) 51 單片機(jī) 有以下突出的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 較高的處理速度和時(shí)鐘頻率， 能解決 LED 點(diǎn)陣顯示屏的閃爍問(wèn)題 。 2 系統(tǒng) 硬件 設(shè)計(jì) 與調(diào)試 考慮到使用傳統(tǒng) 51 系列單片機(jī) 指令運(yùn)行速度不夠快，有 可能會(huì)使 LED 點(diǎn)陣顯示屏出現(xiàn)閃爍的情況發(fā)生，故 本 系統(tǒng) 采用 STC12C5A60S2 高速單片機(jī)作為 主 控制單元 ， 系統(tǒng)硬件電路 主要由主控制模塊、 LED 點(diǎn)陣屏模塊、鍵盤模塊、 DS1302 時(shí)鐘模塊、 DS18B20溫度 模塊、紅外遙控模塊 、報(bào)警模塊 共 七 部分 組成。 就是 采用一個(gè)單片機(jī) 實(shí)現(xiàn) 控制所有功能， 其中包括 LED點(diǎn)陣顯示屏的刷新顯示、模式設(shè)定、時(shí)間讀取、溫度檢測(cè) 、紅外遙控控制， 以及與上位機(jī)的通信等。 ZQL9701 芯片是集行控制、列控制和一些外圍驅(qū)動(dòng)電路于一身的高度集成控制驅(qū)動(dòng)芯片。 這一設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)線路簡(jiǎn)潔，控制 桂林電子 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 3 頁(yè) 共 36 頁(yè) 方便快速。 行線驅(qū)動(dòng) 一般是采用 PNP 功率三極管或 CMOS 管， 邏輯控制可選用 416 譯碼方式和直接 行線控制方式。 桂林電子 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 2 頁(yè) 共 36 頁(yè) 1 設(shè)計(jì) 任務(wù) 與 方案 論證 設(shè)計(jì)任務(wù) 本文設(shè)計(jì) 一 個(gè) 16x64 點(diǎn)陣 單色 顯示屏 ， 由 STC12C 系列高速單片機(jī) 作為主控制器，能實(shí)現(xiàn)如下功能： (1) 能夠 顯示字母、漢字 ； (2) 通過(guò)按 鍵切換顯示； (3) 能實(shí)現(xiàn) 多種顯示效 果； (4) 能顯 示溫度 且 帶上限報(bào)警功能 ； (5) 能顯 示時(shí)間、日期、星期 并 可以 調(diào)整時(shí)間及 設(shè)置鬧鈴 ； (6) 通過(guò) 遙控實(shí) 現(xiàn)顯示效果及內(nèi)容的切換、萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)。按顯示器件分類 可分為： LED 數(shù)碼顯示屏 、 LED 點(diǎn)陣圖文顯示屏。在照明領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的白熾燈無(wú)法克服其耗電量大、壽命短的缺陷。 LED display。 本 文 采用STC12C 系列高速單片機(jī)作為主控制器模塊， 結(jié)合簡(jiǎn)單的外圍元件來(lái)驅(qū)動(dòng) LED 點(diǎn)陣屏，能夠 顯示文字、時(shí)間、溫度等內(nèi) 容。 編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題 目 ： 基于單片機(jī)的點(diǎn)陣電子 顯示屏設(shè)計(jì) 學(xué) 院 ： 信息與通信學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué)生姓名： 黃祥就 學(xué) 號(hào)： 0801130509 指導(dǎo)教師： 鄧艷容 職 稱： 講 師 題目類型： ?理論研究 ?實(shí)驗(yàn)研究 ?工程設(shè)計(jì) ?工程技術(shù)研究 ?軟件開發(fā) 20xx 年 5 月 20 日 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 共 2 頁(yè) 摘 要 LED 點(diǎn)陣主要應(yīng)用于顯示屏，它是 由 發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組 組成 的平面式顯示屏幕。 另外 ， 本設(shè)計(jì)還添加 了紅外遙控功能 ，能夠?qū)崿F(xiàn)遙控切換顯示內(nèi)容、修改時(shí)間等。 DS1302。 LED 與熒光燈相比，白光LED 的制造與使用過(guò)程不會(huì)引入汞的污染；與熒光燈光譜相比，白光 LED 的連續(xù)光譜更接近自然光。按使用場(chǎng)合分類 可分為： 室內(nèi)顯示屏 、 室外顯示屏。 方案論證 為了 節(jié)約成本，減少資源過(guò)渡浪費(fèi)， 實(shí)現(xiàn) 高性價(jià)比的 設(shè)計(jì) ，需要進(jìn)行方案論證及選擇， 如下： 顯示屏 驅(qū)動(dòng) 方式 方案論證 方案一 ： 串行 控制驅(qū)動(dòng) 方式 。 在應(yīng)用串行控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，盡管串行移位芯片具有級(jí)聯(lián)功能，但設(shè)計(jì)時(shí)要考慮時(shí)鐘信號(hào)、行控制信號(hào)的級(jí)聯(lián)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。關(guān)于在 并行控制驅(qū)動(dòng)方式下的行控制驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)可參照串行控制驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)。采用 ZQL9701 芯片將會(huì)使單元的控制、驅(qū)動(dòng)更簡(jiǎn)單，高度的集成化也使系統(tǒng)的穩(wěn)定性更為可靠。只用一個(gè)單片機(jī)控制點(diǎn)陣顯示屏可以使電路大大減化， 設(shè)計(jì)成本也相應(yīng)降低， 軟件設(shè)計(jì)方面也容易實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖 21 所示 ： 桂林電子 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 4 頁(yè) 共 36 頁(yè) 圖 21 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)主控 模塊設(shè)計(jì) 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 就是本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主控電路部分 ，外加一些外圍電路 ， 通過(guò)鍵盤掃描來(lái)確定工作模式以及完成相關(guān)操作。 （ 2） 60K 大容量的程序存儲(chǔ)器，避免了外接外部存儲(chǔ)器，從而減少 設(shè)計(jì)成本，也簡(jiǎn)化了外部電路 的設(shè)計(jì) 。 行 掃描 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 在 16x64 點(diǎn)陣顯示屏中， 為 降低設(shè)計(jì)成本、 減少單片機(jī)接口 的浪費(fèi) ，充分利用 I/O口 ，本 電路 設(shè)計(jì)用到了 一 塊 416 線譯碼器 74HC154。 則通過(guò) 74HC154的電流將 達(dá) 960 mA，而實(shí)際上， 74HC154 譯碼器提供不了足夠的電流來(lái)同時(shí) 點(diǎn)亮 64 個(gè)LED。 直流電流放大系數(shù) : β ≥IC/Ib =； 從 SS8550 的官方數(shù)據(jù)手冊(cè)上可知： 最大集電極電流 ： Ic=； 最大集電極耗散功率 ： Pc=1W； 直流電流放大系數(shù)： β=40~140； 故本設(shè)計(jì)中選取三極管 SS8550 符合 設(shè)計(jì) 要求 ， 本設(shè)計(jì) β取 50。 從 DS 口輸入的數(shù)據(jù)可在移位寄存器的 SHcp腳上升沿的作用下 輸入到 74HC595 中 ， 并在 STcp 腳的上升沿作用下將 輸入的數(shù)據(jù)鎖存在 74HC595 中， 當(dāng) OE 為低電平 時(shí)，存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。 DS18B20 獨(dú)特的單線接口方式， 它 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 DS18B20 與 STC12C5A60S2 單 片機(jī)的接口協(xié)議是通過(guò)嚴(yán)格的時(shí)序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每次進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)或命令都是由一系列的時(shí)序信號(hào)組成的。 DS18B20 的復(fù)位時(shí)序如下： （ 1） 單片機(jī)拉低總線 480us～ 950us，然后釋放總線（拉高電平） ； （ 2） 此時(shí) DS18B20 會(huì)拉低信號(hào)，大約 60us～ 240us，表示應(yīng)答 ； （ 3） DS18B20 拉低電平的 60us～ 240us 之間，單片機(jī)讀取總線的電平，如果是低電平，那么表示復(fù)位成功 ； （ 4） DS18B20 拉低電平 60us～ 240us 之后，會(huì)釋放總線。 所有數(shù)據(jù)的讀 、 寫都是從最低位開始。 其管腳圖及應(yīng)用電路如圖210 所示： 圖 210 DS1302 硬件連接圖 桂林電子 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè) 在 DS1302 的引腳排列 里 ， Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源 。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。位 5～ 1 指示操作單元的地址；最低位 R/W 為讀 /寫控制位： R/W=0，表示 DS1302 接收完指令后要進(jìn)行寫操作； R/W=1，表示 DS1302接收完指令后執(zhí)行讀操作，命令字節(jié)總是從最低位開始輸出 。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM 單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、FFH(讀 )。因此得到結(jié)論：太陽(yáng)光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見(jiàn)的光線，這就是紅外線 ，它 也可以當(dāng)作傳輸 的 媒介 。 紅外遙控的發(fā)射電路是采用 紅外發(fā)光二極管 來(lái)發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光波；紅外接收電路由 紅外 接收二極管 、三極管 、 硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送后置放大器。 當(dāng)有按鍵時(shí)就會(huì)產(chǎn)一個(gè) 低電平和 高電平的起始碼，緊接著是 26 位系統(tǒng)碼，此系統(tǒng)碼能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾，接下來(lái)是 8 位數(shù)據(jù)碼和 8 位數(shù)據(jù)反碼 ， 間隔 23ms 的高電平后，再發(fā)一個(gè)與 起 始碼完全一樣的結(jié)束碼 ，如圖 212 所示： 圖 212 遙控按鍵產(chǎn)生的波形 以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “0” ；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “1” ，其波形如圖213 所示 ： 圖 213 二進(jìn)制碼值 “ 0”和“ 1”波形 圖 解碼器硬件以 STC12C5A60S2 高速單片機(jī)為核心 ，如圖 211 所示，圖中只給出接收紅外遙控信號(hào)的部分電路。 原理圖繪制和 PCB 電路 板的制作 在本設(shè)計(jì)中，原理圖的繪制采用 Protel 99se 繪圖軟件， Protel 99se 是 Protel 公司于20xx 年推出的一款 EDA 軟件，是 Protel 家族中性能較為穩(wěn)定的一個(gè)版本。 布線的 時(shí)候首先考慮的是正確性，其次逐步修改布局及走線使其美觀大方。為了能對(duì)好過(guò)孔需要用電熨斗印制。在對(duì)電路板進(jìn)行調(diào)試時(shí)，先對(duì)已經(jīng)焊接好的電路板進(jìn)行上電測(cè)試， 看是否能夠正常工作，接著進(jìn)一步檢測(cè)各功能模塊電路能否正常工作。 調(diào)試分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩大部分 ，其中硬件調(diào)試包括 單片機(jī)最小系統(tǒng) 及各功能模塊電路和 LED 點(diǎn)陣顯示屏的測(cè)試 ；軟件調(diào)試 包括各功能模塊的 測(cè)試。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是 畢