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基于單片機的點陣顯示設(shè)計畢業(yè)論文(存儲版)

2024-07-26 20:26上一頁面

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【正文】 題目之后從互聯(lián)網(wǎng)上對LED進行了詳細的資料收集,從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的兩方面對LED進行了了解。認為LED技術(shù)也會進一步發(fā)展,LED應(yīng)用將會更加廣泛。 unsigned char j。t++) // 8 顯示的字數(shù) { for(n=0。 // 9 P3=tab1[i+1+32*t]n|tab1[i+32*(t+1)]9n。} }}}}} } //}}}}} } 35 。i=i+2) { if(n=9) // 9 上半部分 { P1=i/2。 } } void main() {while(1){ /**********上滾屏***************/ // if(k1==0) { for(t=0。 //////共陽數(shù)碼管 unsigned char t,t1,i=0。這些經(jīng)驗和教訓是:(1)設(shè)計之前應(yīng)該進行大量的資料收集和分析,確定一個清晰的設(shè)計思路;(2)器件選擇時要詳細閱讀器件使用手冊,不但要考慮器件的功能實現(xiàn)還要考慮器件在整個系統(tǒng)中的兼容性;(3)硬件的系統(tǒng)的建立必須合理和穩(wěn)定,實物建立之前最好進行仿真這樣才能為軟件提供一個可靠的試驗平臺;(4)軟件的編寫不但要實現(xiàn)功能還要不斷的優(yōu)化、簡練、易讀。 結(jié) 論經(jīng)過一段時間的工作,終于完成了基于51單片機的LED顯示系統(tǒng)的設(shè)計,項目所要求的功能全部達到。如圖53所示:圖53 加載文件(4) 在工作區(qū)“”文件中寫入程序。首先判斷數(shù)據(jù)是否設(shè)定的起始標志位‘S’如果是則開始接收起始位后的33個字節(jié),不是則中斷返回繼續(xù)等待。ES、ET、EXET0、EX0為對應(yīng)的串行口中斷、定時器/計數(shù)器1中斷、外部中斷1中斷、定時器/計數(shù)器0中斷、外部中斷0中斷的中斷允許位。 通信程序的設(shè)計系統(tǒng)采用串行中斷的方式進行通信。其中上下左右移動程序都調(diào)用了靜態(tài)顯示程序為子程序。 顯示程序的設(shè)計 LED顯示屏的顯示方式 LED點陣屏顯示方式主要由靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示兩種。通信程序接收上位機數(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。由獨立的LED顯示系統(tǒng)組成一個大的LED顯示系統(tǒng)。 大屏幕LED顯示屏 隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展,各種新型信息媒體,信息相關(guān)設(shè)備及手段不斷涌現(xiàn)。在通用的電平轉(zhuǎn)換芯片中MAX232系列的芯片以集成度高,單+5V電源工作,只需外接5個小電容即可完成RS232C與TTL電平之間的轉(zhuǎn)換而成為單片機系統(tǒng)中的常用芯片。74HC154這種單片4 線—16 線譯碼器非常適合用于高性能存儲器的譯碼器。將數(shù)據(jù)從一個輸入線分配到16個輸出的任意一個而實現(xiàn)解調(diào)功能 電壓范圍 ~圖33 控制部分電路圖 譯碼電路設(shè)計 74HC154 46 線譯碼器74HC154是一款高速CMOS器件,74HC154引腳兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。/EA/VPP:當/EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器(0000H—FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。然而要注意的是:每當用做外部存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。作為輸入,由于外部下拉為低電平, P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。 P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當P2口被寫“1”時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。 AT89C51是一個低功耗高性能單片機,40個引腳,32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口,同時內(nèi)含2個外中斷口,2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口,AT89C51可以按照常規(guī)方法進行編程,也可以在線編程。還有就是為了提高LED顯示屏的掃描速度,單片機的執(zhí)行速度要盡可能的快。(4)單片機要能接收上位機的指令和顯示內(nèi)容且能夠處理后控制LED顯示屏的顯 示,并且端口驅(qū)動能力要足以驅(qū)動譯碼電路。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 硬件整體設(shè)計概述及功能分析 顯示系統(tǒng)具體設(shè)計主要由上位機,通信系統(tǒng),單片機系統(tǒng),譯碼電路,顯示驅(qū)動電路和1616的點陣屏六部分組成。 上位機控制傳輸軟件其中系統(tǒng)采用現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍的PC機作為上位機,這樣對該顯示系統(tǒng)的硬件要求便降低了,增加了系統(tǒng)的通用性。這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化;將可變的選擇與特殊操作組合在一起的能力,改善了程序的可讀性;編程及程序調(diào)試時間顯著縮短,從而提高效率;提供的庫包含許多標準子程序,具有較強的數(shù)據(jù)處理能力;已編好程序可容易的植入新程序,因為它具有方便的模塊化編程技術(shù)。 單片機編程語言現(xiàn)在主要運用的單片機編程語言為匯編語言和C語言。 硬件設(shè)計方案最終方案如圖23所示,以PC機作為上位機存儲和處理顯示內(nèi)容用串行通信的方式將顯示內(nèi)容和控制指令傳輸?shù)絾纹瑱C系統(tǒng),單片機根據(jù)上位機傳輸來的內(nèi)容和指令通過端口譯碼擴展后驅(qū)動4塊88LED點陣模塊構(gòu)成的1616的LED點陣顯示屏。兩種方法相比較,決定采取模塊構(gòu)成的方法來制作一個LED點陣顯示屏。在單片機芯片中,UART已經(jīng)集成在其中,作為其組成部分,構(gòu)成一個串行口。并行通信速度快,但用的通信線多、成本高,故不宜進行遠距離通信。其中應(yīng)用最廣泛的單片機首推Intel的51系列,由于產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)合理,指令系統(tǒng)規(guī)范,加之生產(chǎn)歷史“悠久”,有先入為主的優(yōu)勢常作為單片機學習的教材。DSP區(qū)別于一般微處理器的另一重要標志是硬件乘法器以及特殊指令,一般微處理器用軟件實現(xiàn)乘法,逐條執(zhí)行指令,速度慢。它們的價格也高低不等,這樣極大地滿足了開發(fā)者的選擇自由。硬件的設(shè)計采用模塊化設(shè)計,既要滿足模塊本身功能又要能夠和整個系統(tǒng)兼容。(6) 最終能在LED電路板上顯示所要的圖形或漢字。(6) 調(diào)度指揮中心信息顯示。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、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點。而藍色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。(5) 道路交通信息顯示。(5) 集合程序調(diào)試,調(diào)試整個的系統(tǒng)模塊的功能,看各個功能是否能正常運行,并找出程序中的錯誤,改正這些錯誤。為方便檢修和維護硬件電路設(shè)計時常常采用模塊化的設(shè)計方法。單片機品種齊全,型號多樣 CPU 從8,16,32到64位,多采用RISC 技術(shù),片上I/O非常豐富,有的單片機集成有A/ D,“ 看門狗”,PWM,顯示驅(qū)動,函數(shù)發(fā)生器,鍵盤控制等。將程序與數(shù)據(jù)存儲器分開,使用多總線,取指令和取數(shù)據(jù)同時進行,以及流水線技術(shù),這使得速度有了較大的提高?,F(xiàn)在市場上常用的單片機主要有MCS5AVR、ARM、PIC等。(1)并行通信并行通信時數(shù)據(jù)的各個位同時傳送,可以字或字節(jié)為單位并行進行。通用的通用異步接收/發(fā)送器,簡稱UART(Universal Asynchronism Receiver/Transmitter)是完成這一功能的硬件電路。這就加大了維修的成本。在單片機和顯示屏之間還需要增加以功能放大位目的的驅(qū)動電路。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。與匯編相比,有如下優(yōu)點:對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解,僅要求對51的存儲器結(jié)構(gòu)有初步了解;寄存器分配、不同存儲器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)可由編譯器管理;程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu),可分為不同的函數(shù)。因此軟件設(shè)計最終方案為采用C語言為程序語言,KELC為編譯工具按照控制、通信、顯示等幾個功能模塊來編寫程序。所以上位機選擇存儲顯示的方法,控制LED顯示屏的顯示內(nèi)容。(3)譯碼電路的高低電平的區(qū)分能力以及譯碼的輸入輸出頻率必須滿足單片機以及驅(qū)動電路的要求。根據(jù)題目的要求該芯片必須要具有的就是方便的編程能力,因為在軟件設(shè)計時方便的程序下載對程序的驗證和編寫非常有用。其主要參數(shù)及引腳圖及其功能如下:主要性能參數(shù):1)與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容2)4k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器3)1000次擦寫周期4)全靜態(tài)操作:0Hz—24MHz5)三級加密程序存儲器6)128*8字節(jié)內(nèi)部RAM7)32個可編程I /O口線8)低功耗空閑和掉電模式9)6個中斷源圖32 AT89C51結(jié)構(gòu)圖AT89C51是一個低電壓,高性能CMOS 8位單片機,片內(nèi)含4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(EPROM)和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標準MCS51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash 存儲器單元,內(nèi)置功能強大的微型計算機的AT89C51提供了高性價比的解決方案。在Flash編程時,P0口作為原碼輸入口,當FLASH進行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高. P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,被內(nèi)
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