【正文】 一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器 74HC154 來驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示。 LED 的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。（ 8）廣告媒體新產(chǎn)品等。因此，推廣對(duì) LED 封裝技術(shù)的發(fā)展力度 ,提升自身核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)是 LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最關(guān)鍵一步。 本課題的主要特點(diǎn) 這個(gè)方案設(shè)計(jì)的 1616 點(diǎn)陣 LED 圖文顯示屏，結(jié)構(gòu)合理，成本較低，且較容易擴(kuò)展成更大的顯示屏；顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_；可用 靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。 采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器。這樣，對(duì)于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 二 章 系統(tǒng)方案論證 與選擇 4 課 題擬以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)，用單片機(jī)、點(diǎn)陣顯示屏等設(shè)計(jì)一個(gè) 1616 點(diǎn)陣 LED 電子顯示屏的設(shè)計(jì) 。 方案二 采用 MAX232 來進(jìn)行串行的傳輸 , 用串行通訊的好處是簡單，抗干擾性強(qiáng) .,因此不需要遠(yuǎn)距離傳輸 ,因此 MAX232 已經(jīng)足夠滿足要求。這種方法可以直接驅(qū)動(dòng) LED，原理簡單，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng) ， LED 的亮度也可以通過限流電阻調(diào)節(jié)，非常方便，但此種方法太浪費(fèi)單片機(jī)的 I/O 口，只適合于較小的系統(tǒng)。 掉電保存模塊 掉電保存模塊是通過單片機(jī) AT24C08對(duì) LED點(diǎn)陣顯示屏內(nèi)容進(jìn)行保存。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。這之后又不要求單片機(jī)復(fù)位，所以 通過 左右的電阻下拉接地保證 RESET 腳維持在低電平狀態(tài)（即不復(fù)位狀態(tài)）[8]。點(diǎn)陣顯示屏有單色和雙色兩 類，可顯示紅，黃，綠，橙等，本次設(shè)計(jì)選用單色點(diǎn)陣顯示屏。例如：如果想使屏幕左上角LED 點(diǎn)亮，左下角 LED 熄滅的話，在掃描到第一行時(shí)，第一列的電位就應(yīng)該為低，而掃描到第八行時(shí)第一列的電位就應(yīng)該為高。 圖 34 1616點(diǎn)陣 LED 顯示屏實(shí)物照片 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 三 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 10 圖 35 1616點(diǎn)陣 LED 顯示屏內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 36 LED 點(diǎn)陣亮滅示意圖 1616點(diǎn)陣 LED 顯示屏的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)和外觀引腳并不相對(duì)應(yīng)，下面圖 37所示為點(diǎn)陣顯示屏外觀管，圖 38為個(gè)管教所對(duì)應(yīng)的管教編號(hào)。圖 310 為三極管分裝?？蛇x節(jié)省空間的 8腳 PDIP, 8腳 JEDEC SOIC, 8腳 Ultra Lead Frame Land Grid Array (ULA),5腳 SOT23,8腳 TSSOP,和 8觸點(diǎn) dBGA2封裝，并通過 2wire 串行接口存取。其任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)構(gòu)，分配內(nèi) RAM 資源，劃分功能模塊，然后進(jìn)行主程序和各模塊程序的設(shè)計(jì)，最后連接起來成為一個(gè)完整的應(yīng)用程序。 系統(tǒng)軟件編譯器介紹 使用 C 語言肯定要使用到 C 編譯器，以便把寫好的 C 程序編譯為機(jī)器碼，這樣單片機(jī)才能執(zhí)行編寫好的程序。 上位機(jī)控制傳輸 軟件選擇 方案一：采用網(wǎng)上下載的上位機(jī)控制傳輸軟件，由于他人制作的上位機(jī)軟件具有局限性，功能也達(dá)不到自己的要求，用起來也不方便。根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，可將程序劃分為幾個(gè)功能化模塊：串行口中斷服務(wù)程序、多字滾動(dòng)顯示子程序、單字顯示子程序、掃描程序。當(dāng)fosc=12MHz 時(shí)， 1 機(jī)周 =1μs。 串口通信的原理 串口通信（ Serial Communications）的概念非常簡單，串口按位（ bit）發(fā)送和接收字節(jié)。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值，但是波特率和距離成反比。每個(gè)包是指 一個(gè)字節(jié)，包括開始 /停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低?？捎糜谠S多用途，比如連接鼠標(biāo)、打印機(jī)或者 Modem，同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。例如，如果數(shù)據(jù)是 011，那么對(duì)于偶校 驗(yàn)，校驗(yàn)位為 0，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個(gè)。 RS232 串口通信最遠(yuǎn)距離是 50 英尺。其每幀的格式如下： 在一幀格式中 ，先是一個(gè)起始位 0，然后是 8 個(gè)數(shù)據(jù)位，規(guī)定低位在前，高位在后，接下來是奇偶校驗(yàn)位（可以省略），最后是停止位 1。 上位機(jī)收到單片機(jī)發(fā)來的信息，首先存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，直到收到 ?\n?， 將處理到的數(shù)據(jù)，然后判斷標(biāo)示符，根據(jù)標(biāo)示符將數(shù)據(jù)顯示到相應(yīng)的對(duì)話框中。 一、上位機(jī)對(duì)單片機(jī)的通信協(xié)議 上位機(jī)與主機(jī)的通信采用標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 通信，我們?cè)O(shè)置波特率為 9600b/s，一位停止位，一位起始位，無校驗(yàn)位等作為 RS232 協(xié)議。 本系統(tǒng)采用了 MAX232 電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的通信難題， MAX232 具有短距離傳輸穩(wěn)定行好的功能。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù)，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗(yàn)。 RS232 只限于 PC 串口和設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。對(duì)于偶和奇校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。 c 停止位：用于表示單個(gè)包的最后一位。 b 數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。 a 波特率：這是一個(gè)衡量通信速度的參數(shù)。它很簡單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開顯示。這樣可方便程序調(diào)用，程序整體層次清晰，結(jié)構(gòu)一目了然，方便閱讀。 方案二：采用自己編寫的上位機(jī)軟件，不僅功能上可以滿足系統(tǒng)控制需要，并且通信協(xié)議可以自己給定，能更好的完成信息的交換。 軟件的選擇 單片機(jī)編程語言選擇 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 四 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 方案一：采用 匯編語言編程，由于匯編語言是比較低層的開發(fā)語言，它要求開發(fā)者非常熟悉單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)等等。本設(shè)計(jì)的 LED 顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制 信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 三 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eA4D a t e : 8 J un 20 12 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e tt i ngs \ A d m i ni s t r a t or \ 桌面 \ 060 8004 r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1805 1C247p f11. 0592M H zC R Y S T A LC147p fS W 1S W P BV C CC347p fR 3210kR 331kA23B22C21D20G118G219011223344556677889910101111131214131514161517U274L S 154R0 200R1 200R2 200R3 200R4 200R5 200R6 200R7 200R8 200R9 200R 10 200R 11 200R 12 200R 13 200R 14 200R 15 200R 16 200R 17 200R 18 200R 19 200R 20 200R 21 200R 22 200R 23 200R 24 200R 25 200R 26 200R 27 200R 28 200R 29 200R 30 200R 31 200Q0S 85 50Q1S 85 50Q2S 85 50Q3S 85 50Q4S 85 50Q5S 85 50Q6S 85 50Q7S 85 50Q8S 85 50Q9S 85 50Q 1 0S 85 50Q 1 1S 85 50Q 1 2S 85 50Q 1 3S 85 50Q 1 4S 85 50Q 1 5S 85 50V C CV C C V C C V C C V C C V C C V C C V C C V C CV C CV C CV C CV C CV C CV C CV C CV C C162738495J1D B 9C 1+1V+2C 13V6C 2+4VCC16C 25GND15T 1I N11T 1O U T14T 2I N10T 2O U T7R 1O U T12R 1I N13R 2O U T9R 2I N8U3M A X 232V C CC5105C4105V C C C6105C710565781234A0A1A2V S S S D AS C LT E S TV D DV C CG N D 圖 313 掉電保存電路大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 四 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 15 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 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。 一條行線上要帶動(dòng) 16 列的 LED 進(jìn)行顯示，按每一個(gè) LED 器件 3mA 電流計(jì)算， 16 個(gè)LED 同時(shí)發(fā)光時(shí)，需要 48mA 電流，選用三極管 8550 對(duì)電流進(jìn)行放大從而滿足需求。當(dāng)兩個(gè)選通輸入。 以上就是 1616 點(diǎn)陣 LED 電子顯示屏系統(tǒng)硬件部分的各功能模塊分述，經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)論證后 和就可以整體結(jié)合在一起，再根據(jù)設(shè)計(jì)配備好各元器件實(shí)物，通過組裝后等在單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器里放入編制好的程序即可成為一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)顯示圖形或字體，只需考慮其顯示方式，通過編程控制各顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng) LED 陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點(diǎn)的亮滅。 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 三 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 8 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eA4D a t e : 7 J un 20 12 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e tt i ngs \ A d m i ni s t r a t or \ 桌面 \ 060 8004 r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 11