【正文】 LED 顯示屏的列驅(qū)動(dòng)電路和 行驅(qū)動(dòng)電路一般都采用單片機(jī)進(jìn)行控制，常用的單片機(jī)是MCS51 系列 ， 考慮到顯示屏的閃爍問題， 本設(shè)計(jì)采用 STC12C5A60S2 系列高速單片機(jī) 。 有了該軟件，確定一個(gè)字的字模代碼 就變得很簡單了。 在使用 Proteus 進(jìn)行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)調(diào)試 一般可 分為 三 種， 第 一種是使用軟件模擬調(diào)試，意思就是用開發(fā)單片機(jī)程序的 計(jì)算機(jī)去模擬單片機(jī)的指令執(zhí)行 ，并虛擬單片機(jī)片內(nèi)資源，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)試的目的，但是軟件調(diào)試存在一些問題，如計(jì)算機(jī)本身是多任務(wù)系統(tǒng)，劃分執(zhí)行時(shí)間是由操作系統(tǒng)本身完成的，無法得到控制，這樣就無法時(shí)刻的模擬單片機(jī)的執(zhí)行時(shí)序，也就是說，不可能像真正的單片機(jī)運(yùn)行環(huán)境那樣執(zhí)行的指令在同樣一 個(gè)時(shí)間內(nèi)完成。 在焊好電路板后，需要驗(yàn)證電路能否正常工作，這就需要進(jìn)行電路板調(diào)試，本次調(diào)試分 單片機(jī)最小系統(tǒng)和 LED 點(diǎn)陣顯示屏兩塊板進(jìn)行調(diào)試 。 其中電路工程設(shè)計(jì)部分包括 電路原理設(shè)計(jì)部分 、 印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng) 、 自動(dòng)布線系統(tǒng) 三部分；電路仿真與 PLD 部分包括 電路模擬仿真系統(tǒng) 、 可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng) 、 高級信號完整性分析系統(tǒng) 三部分。接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號接收下來，并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路，解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號解調(diào)出來，即還原為編碼信號。時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)在單字節(jié)方式下為 8+8（ 8 位地址 +8 位數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下為 8 加最多可達(dá) 248 的數(shù)據(jù)。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST置為高電平。若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，則一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源；另一 方面需要設(shè)計(jì)中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)資源，而且在 LED 顯示屏系統(tǒng)中是不允許的，而采用 DS1302 能很好的地解決這個(gè)問題。 （ 7） 可通過軟件設(shè)定 9～ 12 位溫度分辨率，分別對應(yīng) ℃ 、 ℃ 、 ℃ 、 ℃的分辨率 ； （ 8） 轉(zhuǎn)換速度會(huì)隨著設(shè)置分辨率增高而降低，當(dāng)設(shè)置成 12 位分辨率時(shí)，數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換值可在 750ms 內(nèi)完成 ； （ 9） 可通過軟件自行設(shè)定非易失性報(bào)警上、下限值，且通過發(fā)送報(bào)警搜索命令識別具體溫度超限 DS18B20 的編號。 其掃描顯示工作過程是： 將 8片 74HC595進(jìn)行級連，可共用一個(gè)移位時(shí)鐘 SCHcp及數(shù)據(jù)鎖存信號 STcp。 這樣， 74HC154 某一輸出腳 為低電平時(shí) ，對應(yīng)的三極管 發(fā)射極為高電平，從 而使點(diǎn)陣顯示 屏 的對應(yīng)行也為高電平 ，只要此時(shí)某一列 置 為低電平，對應(yīng)的 LED就會(huì)被點(diǎn)亮 ，從而實(shí)現(xiàn)顯示所 想顯示 的文字 。 顯示電路 模塊 設(shè)計(jì) 在顯示電路 中 ， 主要 由 行掃描元件、列 驅(qū)動(dòng) 元件、驅(qū)動(dòng)元件及 LED 點(diǎn)陣模塊組成 。其中一個(gè)單片機(jī)用于控制 LED 點(diǎn)陣顯示，另外一個(gè)單片機(jī)用于擴(kuò)展鍵盤、串口與上位機(jī)通信、溫度測量、時(shí)間讀取 、紅外遙控控制 等工作。同時(shí)提高了 印制電 路板的密度，對生產(chǎn)加工和調(diào)試提出了較高的要求。串行控制驅(qū)動(dòng)方式主要用到的芯片有 ： MC409 74LS59 74HC595 等。而 LED 作為一種冷光源 其輻射主要集中在可見光區(qū)，幾乎不產(chǎn)生熱，避免了非可見光區(qū)電磁波對人體的損害。 本文 詳細(xì)介紹了 LED 顯示屏的顯示原理 和 工作過程， 以及 硬件電路的設(shè)計(jì)、軟件調(diào)試及其參數(shù)的計(jì)算方法。 顯然， LED 已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會(huì)的一個(gè)重要標(biāo)志。 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏制作簡單，安裝方便，被廣泛應(yīng)用于各種公共場合，如汽車報(bào)站器、廣告屏及公告牌等。自 20 世紀(jì) 80 年代后期開始，隨著 LED 制造技術(shù)的不斷完善，在國外得到了廣泛的應(yīng)用。 在同樣數(shù)據(jù)處理量的前提下，對處理速度要求的降低， 就意味著對系統(tǒng)投入的降低 。 雖然使用該芯片，顯示單元得到了極大的提高，但系統(tǒng)的成本也提高了。 其速度是傳統(tǒng) 51 單片機(jī)的 8～ 12 倍。 74HC154 這種單片 416 線譯碼器非常 適用于高性能存儲器的譯碼器 。 列驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 列掃描電路采用集成電路 74HC595 移位寄存器， 其 管 腳如圖 27 所示。另外為了得到足夠的工作電流，應(yīng)給 I/O 口提供一個(gè)強(qiáng)上拉，一般可以使用一個(gè)場效應(yīng)管 將 I/O 口直接拉到電源上。溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL 都有一字節(jié) EEPROM 的數(shù)據(jù)。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。 桂林電子 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 15 頁 共 36 頁 報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì) 本報(bào)警電路是用來實(shí)現(xiàn)溫度 上限 報(bào)警和鬧鈴響鈴作用的， 它由 基極限流電阻、三極管、蜂鳴器組成。 （ 3） 重量太大的元件：此類元件應(yīng)該有支架固定，而對于又大又重、發(fā)熱量多的元件，不宜安裝在電路板上。 LED 點(diǎn)陣顯示屏成品如圖 215 所示： 圖 215 LED 點(diǎn)陣顯示屏實(shí)物圖 桂林電子 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 17 頁 共 36 頁 3 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì)與 調(diào)試 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，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。 它具有智能原理圖設(shè)計(jì)、完善的電路仿真功能、獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真以及實(shí)用的 PCB 設(shè)計(jì)平臺四大功能。 劃分模塊必須根據(jù)任務(wù)確定，模塊的劃分具有相當(dāng)?shù)撵`活 性，但也并不是說靈活得可以任意劃分。 漢字顯示效果 編程 與調(diào)試 要實(shí)現(xiàn)漢字的移動(dòng)，就要先弄清其顯示的原理， LED 顯示屏的基本工作原理是動(dòng)態(tài)掃描。 下面分別解析各種顯示效果的原理 ： 文字左移： 其移動(dòng)原理是 將 顯示在第一列的數(shù)據(jù)就丟棄了，把第二列的數(shù)據(jù)送到第一列上顯示，依次移動(dòng)顯示一屏，顯示一段時(shí)間再進(jìn)行一次移動(dòng)， 這樣 人們看起來 就呈現(xiàn)出 移動(dòng)的 效果 了 ； 文字 右移：和左移的原理一樣，只是將最右邊的第一列數(shù)據(jù)丟棄掉，將右邊第二列數(shù)據(jù)送到第一列上顯示 ； 文字上移： 所謂上移就是 將文字 向上移動(dòng)顯示，其基本原理是 將第一行的數(shù)據(jù)丟棄掉，第二行的數(shù)據(jù) 送到第一行顯示；同理，下移的基本原理也是一樣； 上 疊加顯示： 桂林電子 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 21 頁 共 36 頁 即第一行顯示完后繼續(xù)保留顯示，接著顯示第二行，待顯示完第 16 行后，就可以顯示。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下 編譯 后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil軟件 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 模塊說明中應(yīng)包含對模塊功能，所用基本算法，模塊的 入口 參數(shù)和出口參數(shù)，以及它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和調(diào)用情況等，還應(yīng)該說明程序中哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該放在公共數(shù)據(jù)區(qū)可以由所有模塊訪問，哪些數(shù)據(jù)則應(yīng)該在有直接從屬關(guān)系的模塊間傳送等。Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換 到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。由于 LED 點(diǎn)陣顯示屏使用的是雙面板，所以要檢測上層和下層之間電路的連接，各導(dǎo)線之間是否有短路、開路等一些常見的問題。 （ 2） 高頻元件：高頻元件之間的連線越短越好，設(shè)法減小連線的分布參數(shù)和相互之間的電磁干擾，易受干擾的元件不能離得太近。 當(dāng)紅外接收頭沒有接收到 遙控 器發(fā)送來的紅外線 時(shí) ，其輸出端輸出高電平（約 +5V）。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為 ～ ；中紅外線，波長為 ～ ；遠(yuǎn)紅外線，波長為 ～ l000μm 之間。如果在傳送過程當(dāng)中置 RST 為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且 I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供 電。 DS18B20 讀邏輯 1 和 0 的步驟如下： （ 1） 在讀取的時(shí)候單片機(jī)拉低電平大約 1us； （ 2） 單片機(jī)釋放總線，然后讀取總線電平； （ 3） 這時(shí)候 DS18B20 會(huì)拉低電平； （ 4） 讀取電平過后，延遲大約 40us～ 45us； 若指令成功地使 DS18B20 完成溫度測量，數(shù)據(jù)存儲在 DS18B20 的存儲器 里 。 DS18B20 可以采用寄生電源方式工作，從單總線吸取能力，在信號處于高電平期間把電量存儲在內(nèi)部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工 作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。 則基極限流電阻： R=(VC﹣ Vbe)/ Ib=(5V﹣ )/19mA=226Ω。 74HC154 的兩個(gè)輸入使能門電路可用于 譯碼器 選通 ， 以消除輸出端上的通常譯碼“假信號”，也可用于譯碼器擴(kuò)展。 最小系統(tǒng)如圖 22 所示： 圖 22 單片機(jī)最小系統(tǒng) 該單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由鍵盤電路、串口通信電路、電源電路、復(fù) 位電路、擴(kuò)展電路等五部分組成。采用ZQL9701 芯片將使系統(tǒng)的顯示灰度達(dá)到 256 級。 方案二：并行 控制驅(qū)動(dòng) 方式顯示。 隨著微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展， 半導(dǎo)體的制作和加工工藝逐步成熟和完善，制造不同的半導(dǎo)體材料越來越容易，使得 LED 芯片的亮度、壽命得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，從而 使其擁有更為寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。 Infrared remote control. 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁 共 1 頁 目 錄 引言 ........................................................................................................................................... 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與方案論證 ................................................................................................... 2 設(shè)計(jì)任務(wù) ............................................................................................................................. 2 方案論證 ............................................................................................................................. 2 顯示屏驅(qū)動(dòng)方式方案論證 ............................................................................................... 2 顯示屏控制方案論證 ....................................................................................................... 3 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試 ................................................................................................... 3 系統(tǒng)主控模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 4 顯示電路模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 5 LED 點(diǎn)陣模塊 ................................................................................................................... 6 行掃描驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 6 列驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 8 溫度電路模塊設(shè)計(jì) ............................................