【正文】 eports the hardware and software design and some considerations about implementation. 。在這里首先要感謝父母對(duì)我的養(yǎng)育之恩，以及給位專業(yè)老師對(duì)我的教誨，感謝他們傳授我各種專業(yè)知識(shí)。所以還有很多需要提高的地方。第四節(jié) 本章小結(jié)經(jīng)過調(diào)試與修改，整個(gè)系統(tǒng)基本可以完成預(yù)期的功能，在調(diào)試中遇到的各種問題有的自己不能解決就請(qǐng)教了同學(xué)和老師，在他們的細(xì)心幫助下總算是解決了，同時(shí)也豐富了我自己的知識(shí)。第三節(jié) 系統(tǒng)測(cè)試在硬件和軟件都調(diào)試好了之后，便到了完成作品的最后一步對(duì)系統(tǒng)的整體性能進(jìn)行測(cè)試。其它程序功能塊可按此法進(jìn)行調(diào)試。首先對(duì)P0口進(jìn)行調(diào)試，利用簡(jiǎn)單的顯示程序測(cè)試是否能夠點(diǎn)亮LED 點(diǎn)陣。但是因?yàn)閷?duì)于硬件的電路設(shè)計(jì)主要是一種理論上的能夠?qū)崿F(xiàn)，實(shí)際情況中往往會(huì)出現(xiàn)許多出乎意料的結(jié)果，理論能夠?qū)崿F(xiàn)，實(shí)際卻不能實(shí)現(xiàn)，龐大的電路系統(tǒng)中只要出現(xiàn)一處錯(cuò)誤，就會(huì)對(duì)檢測(cè)造成很大的不便。首先通過單片機(jī)給74ls138譯碼器送入4位數(shù)據(jù)來選擇對(duì)應(yīng)的一行，給該行高電平；同時(shí)單片機(jī)給74HC595輸入相應(yīng)行的16位串行數(shù)據(jù)，通過74HC595轉(zhuǎn)為16列并行數(shù)據(jù)輸出，給相應(yīng)列輸出低電平，這時(shí)該行應(yīng)該點(diǎn)亮的燈已被點(diǎn)亮。串口初始化主要是就是對(duì)波特率設(shè)置的操作。本次設(shè)計(jì)需要用到字模軟件對(duì)漢字進(jìn)行字模的提取，制作漢字LED點(diǎn)陣字模表。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。根據(jù)設(shè)計(jì)的基本要求，設(shè)計(jì)合理的最小系統(tǒng)控制LED顯示屏，選擇I/O口接收和輸出對(duì)應(yīng)信號(hào)。對(duì)可調(diào)電壓版本，輸出需要連接一個(gè)至少22uF的電容。第三節(jié) 無線模塊無線模塊為電子廣告牌的信息發(fā)送和接受的核心部分，是讓單片機(jī)與PC機(jī)通訊的工具，無線模塊主要設(shè)計(jì)了UTC1212無線數(shù)傳模塊，采用高性能低功耗STM8L101處理器和最新一代高性能射頻芯片SX1212。需要將兩片74HC595拓展為16位輸出，電路連接方式如（）。不可以直接驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮LED點(diǎn)陣的LED燈，所以需要通過接入三極管放大電路（）。根據(jù)其亮滅的情況的基本條件（點(diǎn)陣對(duì)應(yīng)行有高電平，對(duì)應(yīng)列有低電平，則對(duì)應(yīng)點(diǎn)亮），需要設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)其進(jìn)行控制，達(dá)到其顯示效果。級(jí)聯(lián)方法：。l 11號(hào)引腳：移位寄存器時(shí)鐘脈沖，高電平有效。行驅(qū)動(dòng)模塊芯片74ls138簡(jiǎn)介。 8*8 LED點(diǎn)陣一般我們使用點(diǎn)陣顯示漢字是用的16*16的點(diǎn)陣宋體字庫(kù)，所謂16*16，是每一個(gè)漢字在縱、橫各16點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)顯示的。需要將P2口通過10K排阻過口對(duì)應(yīng)接相應(yīng)大小的色環(huán)電阻過后接插槽才可以連接無線模塊（）。為單片機(jī)提供工作頻率。為了方便觀察電源電路工作狀態(tài)設(shè)計(jì)了指示燈電路。多用于單片機(jī)調(diào)試過程。l 共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。l 工作電壓：～（5V單片機(jī)）/～（3V單片機(jī)）。第三章 硬件設(shè)計(jì)第一節(jié) 最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)，中最小系統(tǒng)為控制核心，該最小系統(tǒng)是基于SCT89C52為核心的控制系統(tǒng)，這個(gè)最小系統(tǒng)包含了電源電路，復(fù)位電路，晶振電路，LED顯示屏和UTC1212與單片機(jī)的連接電路。這樣就達(dá)到了用串口TX輸出的串行數(shù)據(jù)信號(hào)直接調(diào)制載波，進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)的傳輸。這種調(diào)制方式比較簡(jiǎn)單[10]。AP一般稱為網(wǎng)絡(luò)橋接器或接入點(diǎn)，它是當(dāng)作傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，因此任何一臺(tái)裝有無線網(wǎng)卡的PC機(jī)均可透過AP去分享有線局域網(wǎng)絡(luò)甚至廣域網(wǎng)絡(luò)的資源。以達(dá)到輪詢通信的效果。目前常用的集成移位寄存器種類很多，如74167416741674595均為八位單向移位寄存器，74195為四位單向移存器，74194為四位雙向移位存器，74198為八位雙向移位存器。電路設(shè)計(jì)不是很復(fù)雜。所以LED點(diǎn)陣的行驅(qū)動(dòng)可以采用譯碼器來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是16*16的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。作為廣告牌使用不是最佳選擇。二、顯示模塊的設(shè)計(jì)顯示屏的選擇基于單片機(jī)控制的電子廣告牌的設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)一塊顯示終端，用于顯示廣告內(nèi)容。AVR單片機(jī)指令以字為單位，且大部分指令都為單周期指令。此外，它還具有低工作電壓、低功耗、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)[5]。它不光能對(duì)片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，如傳送、置位、清零、測(cè)試等，還能進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算，其功能十分完備，使用起來得心應(yīng)手。但是在使用是如果電源電壓過高，穩(wěn)壓管會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，需要較大的散熱片，如果電壓過高，穩(wěn)壓管會(huì)被燒壞。單片機(jī)工作電源為5V。第二節(jié) 方案選擇了解本次設(shè)計(jì)的具體要求，進(jìn)行了對(duì)基于單片機(jī)的無線電子廣告牌的初步設(shè)計(jì)。比如只顯示固定內(nèi)容，這樣的電子廣告牌設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，只需要單片機(jī)與LED點(diǎn)陣顯示模塊即可，將需要顯示的內(nèi)容固話在單片機(jī)之中，通過一定的程序和電路控制，便可以實(shí)現(xiàn)顯示功能。本次設(shè)計(jì)主要運(yùn)用單片機(jī)集成度高，價(jià)格低廉的特點(diǎn)，采用以SCT89C52單片機(jī)為核心的電子廣告牌設(shè)計(jì)，降低其造價(jià)。其中LED顯示屏是一個(gè)新起的顯示技術(shù)，由于LED的本身特征決定了它可以作為最理想的光源去替代傳統(tǒng)的光源，同時(shí)它有著廣泛的用途。這種方法既簡(jiǎn)單又具有易展、易維LED電子廣告牌應(yīng)用。8. 堅(jiān)固牢靠、長(zhǎng)久使用。5. 無紫外線、不吸引蚊蟲。普通燈具在發(fā)光過程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，而LED燈具則是把電能全部轉(zhuǎn)化為光能，不會(huì)造成能源的浪費(fèi)。在我國(guó)改革開放以后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，對(duì)公眾場(chǎng)合發(fā)布信息的需求日益強(qiáng)烈，LED顯示屏的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這一市場(chǎng)需求。無論是個(gè)體經(jīng)商戶，還是大品牌的廠商都在利用LED電子顯示屏來吸引顧客、推廣產(chǎn)品、擴(kuò)大品脾和裝飾環(huán)境,從而給商家?guī)砀薮蟮呢?cái)富。但是現(xiàn)在很多的LED電子廣告牌都是事先將需要顯示的信息固化在系統(tǒng)中，這樣便失去了信息的實(shí)時(shí)性，如果需要更換顯示內(nèi)容就會(huì)十分麻煩；還有部分LED電子廣告牌為了方便更換顯示信息采用與微機(jī)直接相連的方法，用微機(jī)來傳送需要改變的信息，這種系統(tǒng)解決了信息更新問題，但由于有線連接，一定程度上制約了系統(tǒng)放置的隨意性。本文介紹了無線電子廣告牌制作過程中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、芯片選擇、電路設(shè)計(jì)原理和軟件設(shè)計(jì)原理，以及后期的調(diào)試過程。本次設(shè)計(jì)的電子廣告牌主要為以單片機(jī)為控制核心，以無線方式通過串口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)收，LED點(diǎn)陣屏為終端顯示器的無線電子廣告牌。電子廣告牌是一種比較常見的信息顯示終端，具有非常廣泛的商用和民用價(jià)值。LED電子廣告牌作為一種新興的電子文字動(dòng)態(tài)圖點(diǎn)陣顯示屏，是處于大眾之中可以連續(xù)自動(dòng)發(fā)布廣告信息的媒體，是在消費(fèi)最前沿的吸引著萬千眼球的廣告神器。簡(jiǎn)易的LED電子廣告板設(shè)計(jì)主要是通過利用單片機(jī)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)顯示漢字，漢字的左右動(dòng)和上下移動(dòng)的功能。、減少發(fā)熱。LED燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電，不會(huì)產(chǎn)生頻閃現(xiàn)象。在相同的發(fā)光程度下，LED燈的耗電量不到普通燈的三分之一，壽命也是普通燈具的10倍左右，可以長(zhǎng)時(shí)間使用而無需更換，減少人工及其他費(fèi)用，更為適合使用于較難更換的場(chǎng)所。②較大的屏幕顯示系統(tǒng)一般都是由多個(gè)小的LED點(diǎn)陣模塊搭建組合而成的，每一個(gè)小模塊都擁有自己獨(dú)立的控制系統(tǒng)，組合在一起后只要引入一個(gè)總控制器控制各模塊的命令和數(shù)據(jù)即可。廣告牌在如今的生活中已是隨處可見，可以說廣告牌具有很廣闊的市場(chǎng)前景。第五節(jié) 本設(shè)計(jì)的意義目前LED屏已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用，但由于它的造價(jià)比較高昂，主要還是用于比較高昂的場(chǎng)所。基于單片機(jī)的電子廣告牌，顯示功能有多種。 系統(tǒng)流程圖通過USB接口將無線模塊的發(fā)射機(jī)連接到PC機(jī)上面，將接收機(jī)連接到單片機(jī)的串口上面；在PC機(jī)里面利用上位機(jī)發(fā)送程序里面輸入需要發(fā)送的信息，通過上位機(jī)發(fā)送程序解碼將輸入的信息解碼為一個(gè)八位數(shù)據(jù)；發(fā)射機(jī)將PC機(jī)傳來的八位數(shù)據(jù)通過無線串口通信協(xié)議發(fā)送給接收機(jī)；接收機(jī)在接收到數(shù)據(jù)解調(diào)過后通過串口發(fā)送給單片機(jī)；單片機(jī)接收到信息過后通過內(nèi)部程序處理，單片機(jī)的相應(yīng)I/O口輸出對(duì)應(yīng)的輸出信息；到達(dá)控制LED屏顯示PC機(jī)里輸入的信息，實(shí)現(xiàn)無線電子廣告牌基本功能。最小系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)需要給單片機(jī)供電，需要設(shè)計(jì)一個(gè)適合給單片機(jī)供電的電源電路。78系列為正電壓輸出，79系列為負(fù)電壓輸出，滿足單片機(jī)工作條件。51系列優(yōu)點(diǎn)之一是它從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱為位處理器，它的處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位[4]。采用Haryard雙總線結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快(指令周期約160～200nS)，它能使程序存儲(chǔ)器的訪問和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問并行處理，這種指令流水線結(jié)構(gòu)，在一個(gè)周期內(nèi)完成兩部分工作，一是執(zhí)行指令，二是從程序存儲(chǔ)器取出下一條指令，這樣總的看來每條指令只需一個(gè)周期(個(gè)別除外)，這也是高效率運(yùn)行的原因之一。它取消機(jī)器周期，以時(shí)鐘周期為指令周期，實(shí)行流水作業(yè)。51單片機(jī)比其它單片機(jī)更適合初學(xué)者操作，故本設(shè)計(jì)選用方案一，采用AT89C52單片機(jī)為主控芯片。使用液晶顯示屏電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)顯示功能，但是不夠醒目。16*16的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多端口，如果我們采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來計(jì)算，16*16的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。所謂共陽極則是將LED點(diǎn)陣的陽極連接在一起組成每一行，陰極連接在一起組成每一列。可以輕松將兩片兩片74ls138 譯碼器進(jìn)行拓展成為4線16線的譯碼電路實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)陣的16行引腳進(jìn)行信號(hào)選通。移位寄存器中的數(shù)據(jù)可以在移位脈沖作用下一次逐位右移或左移，數(shù)據(jù)既可以并行輸入、并行輸出，也可以串行輸入、串行輸出，還可以并行輸入、串行輸出，串行輸入、并行輸出，十分靈活，用途也很廣。正因?yàn)橛幸陨蟽蓚€(gè)前提條件，就可以面對(duì)芯片操作來看也就是軟件修改對(duì)應(yīng)的地址寄存器或者頻率寄存器，按照一定的順訓(xùn)切換，某一時(shí)刻主機(jī)只和其中一個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交流，各從節(jié)點(diǎn)不用相互沖突。wifi是由AP（Acces Point）和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡(luò)[9]。；在紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)調(diào)制方式上,采用脈沖調(diào)制的二進(jìn)制不歸零碼。輸出信號(hào)用來控制三極管的開通或關(guān)斷,從而控制紅外發(fā)射管發(fā)送信息。第三節(jié) 本章小結(jié)本章組要對(duì)硬件設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，介紹了系統(tǒng)的整體工作流程，以及對(duì)系統(tǒng)所需要的主要元器件的型號(hào)的選擇和方案的對(duì)比都進(jìn)行了簡(jiǎn)單的講解。：（STC89C52 封裝）主要特性如下[12]：l 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。l 具有看門狗功能。與單片機(jī)RET引腳相連接，通過復(fù)位開關(guān)給RET引腳提供一個(gè)低電平信號(hào)，使單片機(jī)復(fù)位，恢復(fù)初始形態(tài)。二、電源電路單片機(jī)電源電路設(shè)計(jì)（），電源電路主要為插口P1接外部直流電源，負(fù)極接地，正極通過開關(guān)接lm7805輸入端，將7805 輸出端輸出5V穩(wěn)定電源，接到電路板上需要5V供電的地方。三、晶振電路單片機(jī)晶振電路的設(shè)計(jì)（）。因?yàn)闊o線模塊工作電流較低所以連接無線模塊的電路較為復(fù)雜一些。首先介紹8*8點(diǎn)陣（），它共由64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置高電平，某一列置低電平，則相應(yīng)的二極管就亮；如要將第一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)亮，則Y0腳接高電平X0腳接低電平，則第一個(gè)點(diǎn)就亮了；如果要將第一行點(diǎn)亮，則第Y0腳要接高電平，而（X0、XXXXXXX7）這些引腳接低電平，那么第一行就會(huì)點(diǎn)亮；如要將第一列點(diǎn)亮，則第X0腳接低電平，而（Y0、YYYYYYY7）接高電平，那么第一列就會(huì)點(diǎn)亮[16]。當(dāng)行線上送了16次數(shù)據(jù)而列線掃描了16次后一個(gè)“你”字也就顯示出來了[17]。l 10號(hào)角：移位寄存器清零端，低電平有效。首先，我們來分析一下16*16 LED點(diǎn)陣行控線，列控線。 16*16 LED點(diǎn)陣模塊LED顯示模塊的主要功能為顯示用戶需要顯示的內(nèi)容。 74ls138拓展電路通過74ls138譯碼器作為行驅(qū)動(dòng)，輸出電流很小。這里主要使用移位寄存器功能。顯示模塊原理圖見附錄圖3。片內(nèi)過熱切斷電路提供過載和過熱保護(hù)[20]。l ，喚醒時(shí)間軟件可設(shè)，最短50ms，最長(zhǎng)5S，滿足低功耗設(shè)備要求；l ，最大+，八檔連續(xù)可軟件設(shè)置選擇；l FSK調(diào)制，靈敏度高，并采用CRC高效糾錯(cuò)編碼,抗干擾能力強(qiáng)；l 大容量數(shù)據(jù)緩沖,FIFO最大支持一次收發(fā)384字節(jié)；l 標(biāo)準(zhǔn)DIP間距接口，最常見接口，便于嵌入式應(yīng)用；第四節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)原理，指出了各單元接線方法。二、Keil C51開發(fā)系統(tǒng)整體構(gòu)架C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE），可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。三、取字模軟件的介紹點(diǎn)陣取模軟件是一款對(duì)字符進(jìn)行處理的軟件，支持對(duì)所有NOTEPAD中可見的字符取模，支持使用指定字體、指定取點(diǎn)模式及字節(jié)排列模式，支持使用系統(tǒng)中任意字體對(duì)字符進(jìn)行取模，字形清晰；支持字體加粗、斜體、刪除線、下劃線等設(shè)置等[25]。單片機(jī)在用串口接收數(shù)據(jù)前需要對(duì)串口就行初始化操作。 串口接收程序三、LED驅(qū)動(dòng)程序本設(shè)計(jì)采用兩片74ls138譯碼器拓展為4線16線譯碼器來控制行地址的選擇，通過兩片74HC595實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)并行輸出，控制16列數(shù)據(jù)的輸入。硬件調(diào)試一般在板子制作的過程中就開始進(jìn)行了，最開始通常使用仿真對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試，看能不能夠運(yùn)行，然后才開始硬件的制作。在電路焊接工作完成過后，進(jìn)行整體的性能能調(diào)試。這時(shí)該 程序功能塊已調(diào)試完畢，可去掉附加程序段。然后用無線串口調(diào)試，發(fā)現(xiàn)LED 點(diǎn)陣沒有反應(yīng)，經(jīng)過反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)無線模塊的有幾個(gè)引腳需要設(shè)為低電平才能工作，就在軟件中將對(duì)應(yīng)引腳通過I/O口置為低電平，然后就能正常工作了。在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)發(fā)送信息，LED顯示屏能夠?qū)?yīng)及時(shí)顯示正確信息。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我感到自己對(duì)以前學(xué)習(xí)到的知識(shí)還沒有比較深刻的理解，有的東西以前覺得學(xué)得差不多了，但是在使用的時(shí)候老是遇到很多細(xì)節(jié)上面的問題。此刻我激動(dòng)的心情難