【正文】 ............................................. 19 第 5 章 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) ................................................... 24 開發(fā)工具及語(yǔ)言 .................................................. 24 編程思想 ........................................................ 24 字模處理 ........................................................ 25 左移效果 ........................................................ 26 拉幕效果 ......................................................... 27 串口通信 ........................................................ 28 通訊基礎(chǔ)知識(shí) ............................................... 28 Msm 通訊控件簡(jiǎn)介 ........................................ 29 基于單片機(jī)的 LED 大屏幕顯示系統(tǒng) Msm 控件的主要屬性和方法 ................................ 29 CommEvent 屬性 ............................................. 29 Msm 控制使用示例 .............................................. 31 數(shù)據(jù)的發(fā)送 ................................................. 31 數(shù)據(jù)的接受 ................................................. 32 第 6 章 Proteus 軟件仿真 ................................................. 33 Proteus 軟件介紹 ................................................. 33 軟件特點(diǎn) ........................................................ 33 軟件仿真 ........................................................ 33 第 7 章 PCB 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................... 35 PCB 設(shè)計(jì)平臺(tái) ..................................................... 35 元件布局及 PCB 整體結(jié)構(gòu)工藝 ...................................... 35 布線工藝及準(zhǔn)則 ................................................... 35 第 8 章 結(jié)論與展望 ....................................................... 37 致 謝 .................................................................. 38 參考文獻(xiàn) ................................................................ 39 附 錄 .................................................................. 40 2020屆 電子信息工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 本設(shè)計(jì)使用的是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C52 單片機(jī)作為控制核心，通過控制32*16 的 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏使其擁有多種顯示方式。是由LED 點(diǎn)陣組成，通過燈珠的亮滅來顯示文字、圖片、動(dòng)畫、視頻，內(nèi)容可以隨時(shí)更換，各部分組件都是模塊化結(jié)構(gòu)的顯示器件。 從此 LED 開始進(jìn)入多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括宇航、飛機(jī)、汽車、工業(yè)應(yīng)用、通信、消費(fèi)類產(chǎn)品等，遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和千家萬(wàn)戶。 1994 年日本日亞公司研制成 InGaN 450nm 藍(lán) (綠 )色超高亮度 LED。 LED 數(shù)碼顯示屏：顯示器件為 7 段碼數(shù)碼管，適于制作時(shí)鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。 LED 顯示屏的作用 ，吸引顧客的作用。 ： LED 壽命長(zhǎng)達(dá) 100,000 小時(shí)（十年）以上，該參數(shù)一般都指設(shè)計(jì)壽命，亮度暗了也 算； ：室內(nèi)視角可大于 160 度，戶外視角可大于 120 度。然后通過單片機(jī)內(nèi)部的程序調(diào)用數(shù)據(jù)，完成顯示。在技術(shù)方面： LED 顯示屏（ LED panel）： LED 就是 light emitting diode，發(fā)光二極管的英文縮寫，簡(jiǎn)稱 LED。近年來， LED 顯示屏的關(guān)鍵控制技術(shù)隨著超大規(guī)模集成電路（ VLSI）的發(fā)展而日趨完善， LED 顯示屏與 LCD、 PDP 等同類平板顯示屏產(chǎn)品比較，由于 LED 產(chǎn)品具有性能穩(wěn)定、壽命較長(zhǎng)、功耗較小以及價(jià)格低廉、產(chǎn)品質(zhì)量不斷的提高，給 LED 市場(chǎng)增光添彩。以高態(tài)掃描為例，若要顯示第一行，則先將第一行的顯示數(shù)據(jù) (00001000)送至 LED 陣列的列引腳，再將 “ 10000000”掃描信號(hào)送至 LED 陣列的行引腳，即可顯示第一行，此時(shí)其他行并不顯示。對(duì)顯示效果和移動(dòng)算法的處理也比較吃力，在實(shí)際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。 FPGA（復(fù)雜可編程邏輯門陣列）為控制器的 LED 顯示屏。因此其運(yùn)算能力非常強(qiáng)大，內(nèi)部資源也十分豐富，極大的簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)的難度，縮短了開發(fā)周期。可以用硬件實(shí)現(xiàn)，但無疑增加了額外的硬件成本及設(shè)計(jì)難度?？紤]到本設(shè)計(jì)的上、下位機(jī)進(jìn)行一次通信時(shí)的數(shù)據(jù)量不大，而且對(duì)通信的速度及可靠性要求并不嚴(yán)格。 32*16LED 顯示屏 行驅(qū)動(dòng)電路 列掃描電路 A T 8 9 C 5 2 電源 電平轉(zhuǎn)換 PC 控制 于騰達(dá)：基于單片機(jī)的 LED大屏幕顯示系統(tǒng) 12 第 4 章 硬件電路設(shè)計(jì) LED 點(diǎn)陣模塊的選擇 本顯示屏采用列掃描、直接送行顯示碼的方式工作，分辨率為 32*16 的顯示屏由 8個(gè)共陽(yáng)型 LED 點(diǎn)陣單元構(gòu)成。 市面上有多種驅(qū)動(dòng)電路，從價(jià)格、原理等多方面的考慮，決定行驅(qū)動(dòng)電路使用兩片 74HC245，這是比較常用的驅(qū)動(dòng)芯片，屬于 總線驅(qū)動(dòng)器，典型的 TTL 型三態(tài)緩沖門電路。 20 腳 VCC，電源正極。 圖 74LS154 的邏輯圖 于騰達(dá)：基于單片機(jī)的 LED大屏幕顯示系統(tǒng) 16 圖 74LS154 的引腳圖 下面介紹各引腳定義 。在廣泛的市場(chǎng)支持下依然長(zhǎng)盛不衰。 RS232C 使用 3V~ 25V 表示數(shù)字 “1”，使用3~25V 表示數(shù)字 “0”， RS232C 在空閑時(shí)處于邏輯 “1”狀態(tài)。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 MAX232 內(nèi)部有兩組收，發(fā)器，實(shí)際應(yīng)用可以從中任選一組使用。 在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 所示，于騰達(dá)：基于單片機(jī)的 LED大屏幕顯示系統(tǒng) 22 P3 口還接收一些用于 Flash 閃爍存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許。當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。 Keil C51 軟 件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。 編程思想 動(dòng)態(tài)顯示的效果是由一幅幅不同內(nèi)容的屏幕畫面組成的，因此在軟件設(shè)計(jì)上，只要按一定的時(shí)間間隔改變顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容，如左移則使顯示緩沖區(qū)的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)左移一列，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)移位的效果，由于顯示緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)左移 1 列需要一定的時(shí)間，不可能在兩次中斷間隔時(shí)間 內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一處理過程，為此需要設(shè)置兩個(gè)顯示緩沖區(qū)，一個(gè)用于保存當(dāng)前屏幕顯示的數(shù)據(jù)，另一個(gè)用于對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)的處理。 在通過軟件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)中，目前有許多字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，即可自動(dòng)生成十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼，把 我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序中即可。 圖 拉幕效果流程圖 拉幕開始 定時(shí)器初始化 開中斷 設(shè)置全屏顯示時(shí)間 列掃描信號(hào)輸出 行信號(hào)輸出 于騰達(dá)：基于單片機(jī)的 LED大屏幕顯示系統(tǒng) 28 圖 實(shí)際顯示圖 串口通信 隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代化的生產(chǎn)對(duì)智能化的要求越來越高，如何迅速獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以便及時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)控，是其關(guān)鍵所在。通過此控件， PC 機(jī)可以利用串行口與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)輕松連接，簡(jiǎn)單高效地實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通訊。 ：向發(fā)送緩種區(qū)傳送一字符串。 CD也稱為 RLSD（ Receive Line Singal Detect，接線信號(hào)檢測(cè)） ComEventRxOver：其值為 1008，接收緩沖區(qū)溢出。如發(fā)送 58給單片機(jī)則可以這樣表示： =Chr(50) 發(fā)送數(shù)據(jù)（ 16進(jìn)制） 在 通訊中以多字符方式發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送的是 ASCII碼值。 、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示 波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。它不僅是以前版本的升級(jí)，更是一個(gè)全面、集成、全 32 位的電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這種工藝生產(chǎn)出來的 PCB 堅(jiān)固美觀，易于焊接和維修。本設(shè)計(jì)采用玻璃纖維 厚雙面 PCB 板。 Protel 98 率先集成了軟件界面，Protel 99 增加了仿真功能 和 PLD 設(shè)計(jì)和信號(hào)完整性分析。 Proteus 的 ISIS 是一款 Labcenter 出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和 IC，并支持單片機(jī)，元件庫(kù)齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。一些 URAT（ Universal AsynchronousReciverTransmitters,通用異步收發(fā)器）不支持該事件 ComEvEOF：其值為 7，收到了 EOF字符（ ASCII字符 26） ： 表 常量 值 描述 ComlnvalidPropertyValue 380 無效屬性值 ComSetNotSupported 383 屬性只讀 ComSetNotSupported 394 屬性只讀 ComPortOpen 8000 端口打開時(shí)該存在無效 8001 超時(shí)設(shè)置必須比 0值大 ComPortInvalid 8002 無效的端口號(hào) 8003 屬性只在運(yùn)行時(shí)有效 2020屆 電子信息工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 8004 屬性在運(yùn)行時(shí)是只讀的 ComPortAleadyOpen 8005 端口已經(jīng)打開 8006 設(shè)備標(biāo)示符無效或不支持 8007 不支持設(shè)備的波特率 8008 指定的字節(jié)大小無效 8009 缺省參數(shù)錯(cuò)誤 8010 硬件不可用 8011 函數(shù)不能分配隊(duì)列 ComNoOpen 8012 設(shè)備沒有打開 8013 設(shè)備已經(jīng)打開 8014 不能使用通信通知 ComSetCommStateFailed 8015 不能設(shè)置通行狀態(tài) 8016 不能設(shè)置通信時(shí)間屏蔽 ComPortNotOpen 8018 該存 在只在端口打開時(shí)有效 8019 該存在只在端口打開時(shí)有效 ComReadError 8020 通信設(shè)備讀錯(cuò)誤 ComDCBError 8021 檢取端口設(shè)備控制塊時(shí)出現(xiàn)內(nèi)部錯(cuò)誤 Msm控制使用示例 數(shù)據(jù)的發(fā)送 VB 發(fā)送數(shù)據(jù)有兩種：一、發(fā)送字符數(shù)據(jù)；二、發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)。硬件中的字符尚未讀，下一個(gè)字符又到達(dá)，并且丟失 ComEventCDTO：其值為 1007， Carrier Detect Time。 ：該屬性為一閥值，它確定當(dāng)接收緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)個(gè)數(shù)達(dá)到或超過該值后就產(chǎn)生 Msm1—OnComm事件。當(dāng)字符數(shù)據(jù)從 CPU 發(fā)送給外設(shè)時(shí)，這些字符數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)換成串行比特流數(shù)據(jù)；當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，比特流數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為字符數(shù)據(jù)傳遞給 CPU，再進(jìn)一2020屆 電子信息工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 步說，在操作系統(tǒng)方面， Windows 用通信驅(qū)動(dòng)程