【正文】 業(yè)生 走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。劃分模塊是一個自頂向下的程序設(shè)計過程。 （ 3） 模塊的長度適中，模塊語句的長度常采用 20～ 100 的范圍較適合，因為模塊太長，對于理解和調(diào)試會發(fā)生困難，失去模塊化的優(yōu)越性；若是 太短，則為模塊所做的連接，通信等工作開銷太大，又很不值得。運行 Keil 軟件需要 WIN20xx、 WINXP、 WIN7 等 桂林電子 科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 20 頁 共 36 頁 操作系統(tǒng)。 所以，只有當 掃描頻率達到一定的界限時就不會引起閃爍感覺，通常稱這個頻率為臨界閃爍頻率。這樣就算完成了單片機對 LED 顯示屏的行掃描控制。按 LED 點陣片在屏幕上的排列順序，單片機先對第 1 排的第 1 片 LED 點陣片的列驅(qū)動鎖存器，寫入從 單片機 數(shù)據(jù)存儲器讀得的字模數(shù)據(jù)，接著對第 2 片、第 3 片 ， 直到這一排的最后一片都寫完字模數(shù)據(jù)后，單片機再對這一排的行驅(qū)動鎖存器寫行掃描信號，于是第 1 排第 1 行與字模數(shù)據(jù)相關(guān)的發(fā)光二極管點亮。行掃描方式又分為 8 行掃描和 16 行掃描兩種 ，本設(shè)計采用 16 行掃描 。 系統(tǒng)開發(fā)軟件 本系統(tǒng)編程與調(diào)試采用 Keil μVision3， Keil 是 美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 桂林電子 科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 19 頁 共 36 頁 （ 2） 模塊之間控制耦合應(yīng)盡量簡單，模塊之間的數(shù)據(jù)耦合應(yīng)最小，這就是模塊間的低耦合。 其主 程序流程圖如圖 31 所示： 圖 31 主程序流程圖 分程序模塊調(diào)試的優(yōu)點是：單個程序模塊易于編寫，調(diào)試和修改；便于分工，可由多個程序員編寫、調(diào)試，有利于加快工作速度；程序易讀性好；程序的修改可局部化進行；頻繁使用的功能可以編制成模塊存在庫里供多個任務(wù)使用。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。 本次設(shè)計使用的仿真軟件 是 Proteus 仿真軟件， Proteus 軟件 是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件 。顯示驅(qū)動程序負責向顯示屏體傳送數(shù)據(jù)，并負責產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完成 LED 顯示屏的掃描工作。對于單片機板上 電源 電路，應(yīng)先檢查電壓轉(zhuǎn)換 電路 輸出是否正常。 繪制好 PCB 圖后，接下來就是轉(zhuǎn)印 PCB 板，由于在設(shè)計 LED 點陣屏電路中線路很多，如果使用單面板則需要很多跳線，則本次使用雙面板進行設(shè)計。所以在繪制原理圖時必須要仔細確保電路無誤。 其電路連接如圖 214 所示： 圖 214 報警電路硬件電路圖 PCB 電路板的 設(shè)計與調(diào)試 硬件設(shè)計部分一般是經(jīng)過原理圖繪制和 PCB 板的制作、電路板的焊接 這幾個步驟 。 為了降低設(shè) 桂林電子 科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 14 頁 共 36 頁 計成本，簡化硬件電路以及簡化程序，本設(shè)計采用一體化紅外接收管。 其電路連接如圖 211 所示： 圖 211 一體化紅外接 收管 1838 硬件連接圖 其 中 1 腳是輸出口接單片機； 2 腳接地；三腳接電源。 紅外接收電路模塊設(shè)計 紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學家霍胥爾于 1800 年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射 ,他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計，試圖測量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。 DS1302 與 CPU的連接需要三條線，即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。 RST是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 DS1302 內(nèi)部有一個 318 的用 于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。接著發(fā) RAM 命令轉(zhuǎn)換 ,啟動 DS18B20 進行溫度轉(zhuǎn)換。溫度高于 100℃ 時，不得使用寄生電源，應(yīng)采用外部電源供電。 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一款“單總線”溫度傳感器，它采用獨特的 單總線接口方式，僅需要一個端口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 其中 DS 為列移位寄存器的 數(shù)據(jù) 輸入， SHcp 是移位時鐘， STcp為鎖存時鐘 ， Q7’ 是串行輸入數(shù)據(jù)的輸出 口， OE 是對輸入數(shù)據(jù)的輸出使能控制， Q1～Q7 是串行輸入數(shù)據(jù)的并行輸出口 。 當一行的 LED 全部點亮時，有： 總電流 ： I= IC=64A=； 三極 管的功耗： Pc=ICV CE ==； 從 STC 單片機 官方 提供的數(shù)據(jù)可知 STC12C 系列單片機的每個 I/O 口能獨立承受20mA 的灌電流， 即能夠給基極提供 20mA 的偏置電流。 本設(shè)計行掃描采用的工作方式是： 單片機的 P2 口不斷向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)，74HC154 不斷的接收數(shù)據(jù)并且存儲起來，待到 74HC154 寄存器轉(zhuǎn)滿 16 位數(shù)據(jù)的時候，再通過并行輸出把數(shù)據(jù)傳給點陣顯示屏，發(fā)送 給點陣 屏 的 16 位信號與 74HC595 芯片發(fā)送的 16 位列信號‘結(jié)合’從而產(chǎn)生一個漢字或其他別的圖形通過點陣顯示出來。 這樣 即可 構(gòu) 成一個 16x16 點陣顯示器 ，可將這 256個 LED 稱為 一個最小顯示單元，當要顯示 某 個 字或 字符時，只需要對這個單元中對應(yīng)的 LED 進行亮滅控制即可。 STC12C5A60S2 系列單片機幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可以稱得上一個片上系統(tǒng)。 綜上所述， 考慮到本設(shè)計只須要一個單片機即可完成設(shè)計，故選擇方案一。 顯示屏 控制 方案論證 方案一：單機工作模式。 隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及大型電子顯示屏應(yīng)用日益廣泛，一種高度集成的 LED 顯示屏控制驅(qū)動專用芯片出現(xiàn)了， 如 ZQL9701芯片。在并行控制驅(qū)動方式下，可以選用 74HC373 這樣一類鎖存芯片，采用級聯(lián)的方式將列數(shù)據(jù)輸入。 由于行的組成是幾個模塊并聯(lián)而成的，因此驅(qū)動的功率要求比較大。 從未來發(fā)展趨勢看，目前具有視頻效果的幾種媒體，其性能優(yōu)勢各有千秋。按顏色分類可分為： 單基色顯示屏 、 雙基色顯示屏 、 全彩色顯示屏。 LED 之所以受到廣泛重視而得到發(fā)展，與它本身所具有的優(yōu)點是分不開的。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 共 2 頁 Abstract LED dot matrix is mainly used in the display, It is by the light emitting diode matrix modules or pixel unit group posed of a flat display screen. It is through certain control method, is used to display text, images and other information and television, video signal. The LED industry has bee a fastdeveloping emerging industries, a huge market space and foreground capacious. With the rapid development of information industry, the LED display as an important means of information transmission, has been widely used in indoor and outdoor needs the service content and purpose of publicity of public places. Obviously, the LED has bee an important symbol of the city lighting, modern and information society. The design of the LED display is mainly posed by the main control module, LED dot matrix screen module, keyboard module, DS1302 clock module, DS18B20 temperature modules, infrared remote control module. The line scan using the 74HC154 decoder, the column scan using the 74HC595 shift register and the highcurrent transistor SS8550 as a driving element. This article use the STC12C series of highspeed microcontroller as the main controller module, bined with simple external ponents to drive the LED dot matrix screen, to display the contents of the text, time, temperature, etc. Through the software programming can realize showing the contents of the diversification. It is widely used in hospitals, airports, banks, railway stations and other public places, and highly practical. This article details display principle of LED display screen and working procedures, circuit design, software and hardware debug and parameter calculation method. It can realize the Chinese characters move up and down the left and right sides, six kinds of display mode can also achieve display temperature, calendar and infrared control etc. Function. Keywords: SCM。 行掃描采用 74HC154 譯碼器、列掃描采用 74HC595 移位寄存器 及 采用大電流三極管 SS8550 作為 驅(qū)動元件 。 顯示屏 通過一定的控制方式，用于顯示文字、圖像等各種信息及電視、錄像信號。 通過軟件編程可以 實現(xiàn) 顯示 內(nèi)容的多樣化。 DS18B20。從功耗上，白光 LED 僅為白熾燈的八分之一、熒光燈的二分之一，白光 LED 的壽命可達 10 萬小時，是傳統(tǒng)熒光燈的 50100 倍 。 目前， LED 顯示屏作為新一代的信息傳播媒體，已經(jīng)成為 城市信息現(xiàn)代化建設(shè)的標志。 所謂串行控制驅(qū)動方式就是將 顯示的數(shù)據(jù)通過串行方式送入點（列）驅(qū)動電路，其特點是相鄰 兩個 顯示模塊之間的線路連接簡單。另外為提高單元的多級級聯(lián)的數(shù)量，設(shè)計時要考慮到每個信號的 傳輸延遲，以保證控制時序的正確運行。 并行控制驅(qū)動方式的缺點是： 由于數(shù)據(jù)是并行輸入的，這就使得單元內(nèi)芯片數(shù)量大而且線路連接復(fù)雜。另外， ZQL9701 芯片在單元的級聯(lián)方面也提供了充分的支持。 方案二：主從工作模式。還包括了 時鐘 檢測 電路 、 溫度檢測電路 、紅外遙控電路 ，以及與上位機 通信的 RS232 接口電路。 （ 3） 電壓范圍 寬 ， 即使 負載端電壓的波動 也 不會影響 點陣 屏的 正常運行。 其 行掃描 電路 與行驅(qū)動三極管 連接 如圖 26 所示 ： 圖 26 74HC154 行掃描驅(qū)動電路連接圖 桂林電子 科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 7 頁 共 36 頁 74HC154 是一款高速 CMOS 器件， 74HC154 引腳兼容低功耗肖特基 TTL(LSTTL)系列。 因此，應(yīng)在 74HC154 每一路輸出端與 16x64 點陣顯示 屏 對應(yīng)的每一行之間用一個 三極管來將電流信號放大 ， 從而達到點亮全部 LED 的要求。 因此，根據(jù) β可以確定基極電流 Ib 和基極 的 限流電阻 R 分別 為： 基極電流： Ib=≈ 19mA。 為了避免與 PC 機串口輸入的數(shù)據(jù)相互干擾， 設(shè)計中 使用模擬串口 ～ 來 連接 輸出串行數(shù)據(jù)、移位時鐘 SHcp、 鎖存 信號