【文章內(nèi)容簡介】 法和屬性，并且還可以添加所需要的新的方法和屬性。新類被稱為已有類的子類，而已有類稱為父類，又叫基類，新類又叫派生類。 面向?qū)ο蟮?3個要素是對象、類和繼承。在 C++中，類是主要的編程對象，程序員需要設計類的成員變量和成員函數(shù)，以及類與外界的接口。對象即類的實例化，類是對象的模板。同一個類的對象具有相同的行為，但狀態(tài)可以不同。繼承是創(chuàng)建新類的一種重要方法，派生類按照繼承 類型的不同可以從基類繼承到不同的成員，同時派生類還可以添加新的成員，通過這種繼承和擴充得到新的類。 第 2 章 LED顯示屏控制系統(tǒng) 的 系統(tǒng)分析 根據(jù) LED顯示屏控制系統(tǒng)的應用，本章 設計了 LED圖文顯示屏的體系結(jié)構和工 作流程。其中軟件系統(tǒng)與 無線傳輸 控制硬件主系統(tǒng)之間采用串行通訊方式完成程序下載，實現(xiàn)文 本 信息的傳輸。 整體分析 LED 顯示屏系統(tǒng)組成 LED 圖文顯示屏系統(tǒng)由軟件控制系統(tǒng)、 無線傳輸系統(tǒng)、 設備主控制器、 LED 顯示點陣、電源等部分組成?；?結(jié)構如下圖： 8 圖 41 LED 顯示屏總體框架 系統(tǒng)工 作過程 ： 軟件控制系統(tǒng)主要完成的任務為圖文編輯、字模提取與保存、 圖像 預覽與文件傳輸 ； 無線傳輸系統(tǒng)主要完成文件信息由 PC 機 傳輸至 LED 顯示器 ， 硬件控制系統(tǒng)中 LED 點陣主要任務是通過電流控制完成信息顯示， 通過單片機的掃描驅(qū)動方式的控制對 LED 點陣行列驅(qū)動，實現(xiàn)設備的驅(qū)動并最終實現(xiàn)接收的圖文顯示功能。 計算機 軟件模塊分析與設計 軟件模塊分為編輯部分和控制通 訊部分，編輯部分實現(xiàn)圖文文件的編輯功能，通訊部分通過 RS232C 串口通訊完成 文件到 單片機存儲 模塊 的傳輸。 通訊部分將在第三章做詳細的介紹。 系統(tǒng)設計采用 Windows 操作系統(tǒng)下，開啟文本編輯窗口，客戶區(qū)內(nèi)像素 點采用與實際LED 點陣顯示屏像素 點相同，功能類似 Word 文檔編輯工具，包括編輯模塊、繪圖模塊、文字編輯模塊、顏色控制模塊、顯示效果加載模塊、預覽模塊、信息下載模塊。 編輯模塊 1)除 Windows 自生成的剪貼、復制、粘貼功能，系統(tǒng)加入了撤消、重復功能。 （ 1） 選中撤消功能可以實 現(xiàn)之前編輯工 作的一 步 步 取消功能。 （ 2） 選中重復功能可以實現(xiàn)之前編輯工 作的最近的 一條操作命令。 2)繪圖 ： 包括直線、矩形、橢圓、圓等在內(nèi)的圖形繪制功能。 3)文字編輯 ： 包括各種字體、字形、字號、效果、顏色的文字的編輯，并且根據(jù)應用的特殊用途，加入指定位置文字的編輯。 （ 1） 選中文字功能，彈出字體選擇框體，可以選擇各種字體的文字進行編輯 （ 2） 調(diào)出具體文字位置編輯對話框，輸入文字和要求顯示位置的橫坐標和縱坐標。 PC 軟件控制系統(tǒng) 單片機 各功能模塊 行驅(qū)動器 LED 顯示點陣 列驅(qū)動器 無線 發(fā)射 機 無線接受機 9 4)顏色控制模塊 ： 由于應用領域的具體特點，主要采用了紅、綠、黃三種顏色，可以實現(xiàn)顏色控制。 增添效果模塊 ： 通過增添顯示效果和傳 輸通訊中多屏文件單屏傳送，完善了控制系統(tǒng)的功能。 1)普通效果，靜態(tài)的顯示屏幕上的信息 2)滾動效果，可以實現(xiàn)從左向右的信息滾動顯示，可以與靜態(tài)信息 穿插顯示。 3)單屏信息傳輸，實現(xiàn)編輯待傳輸信息的保存。 4)多屏信息傳輸，實現(xiàn)編輯保存好的單屏信息合并保存成一個文件，大大減少傳輸文件時的煩瑣。 圖像 預覽模塊 ： 在文件傳輸之前實現(xiàn)字模信息的預覽功能 ，可以實現(xiàn)預覽傳輸前所保存的任何形式的字模信息，并且直接集成到工 具欄文件打開功能鍵按鈕。 1)顯示效果，通過文件傳輸前的預 覽，可以調(diào)整靜態(tài)與滾動顯示效果的排列順序。 2)顯示時間，顯示不同屏幕顯示信息之間的時間間隔。 軟件模塊結(jié)構圖 如下： 圖 32 軟件模塊結(jié)構圖 第 3 章 串行接口 串行通信的工作原理 在各種單片機應用系統(tǒng)的 設計中，如智能儀器儀表、各類手持設備、 GPS 接收器等，都會遇到怎樣與 PC機進行通訊的問題。微機的主板通過并行口和串行口等與外設交換數(shù)據(jù)，并行口主要進行短距離的數(shù)據(jù)傳送，傳送速率較快，通常用作打印機的輸出。而長距離的數(shù)控制模塊 編輯模塊 增添效果模塊 圖像預覽模塊 設備通訊模塊 文字編輯 圖形編輯 顏色控制 滾動效果 多屏文件合并 顯示效果 顯示時間 設備通訊 文件傳輸 10 據(jù)傳送只能采用串行 口，串行口只需一根數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)傳送，傳送距離較長，投資較少，但傳送速率較低。因此，在數(shù)據(jù)量不大、傳輸要求不高的情況下，一般都采用串行通訊方式，即通過與 PC 機配置的 RS232 標準串行接口 COMl, COM2 等相連接來實現(xiàn)應用系統(tǒng)與 PC機之間的數(shù)據(jù)交換。 為了能使微機與單片機之間能通信，必須遵守相同的通信協(xié)議。由于單片機的串行口以TTL 電平進行輸入輸出，而微機的 RS232 接口則采用 +12V 和的 12V 電平方式，與 PC 機RS232 標準串行接口的電氣規(guī)范不一致，因此要實現(xiàn)單片機與 PC機之間的數(shù)據(jù)通讀，必須進 行電平轉(zhuǎn)換。一般常用的平轉(zhuǎn)換器件有 MC1488, MC1489 及 MAX232 等，但 MC1488, MC1489 需要 +12V 電源，這對于不具備 +12V 電源的單片機系統(tǒng)是非常不便的，而雙路RS232 收發(fā)器 MAX232 就是基于這一功能開發(fā)的新型器件 [4]。 RS232C 串行通信簡介 串行通信接口標準經(jīng)過使用和發(fā)展，目前 已經(jīng)有幾種。但都是在 RS232 標準的基礎上經(jīng)過改進而形成的。 RS232C 標準是美國 EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會 )與 BELL 等公司一起開發(fā)的1969 年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸 速率在 0~20210b/s 范圍內(nèi)的通信。這個標準對串行通信接口的有關問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通行設備廠商都生產(chǎn)與 RS232C 制式兼容的通信設備，因此，它作為一種標準，目前已在微機通信接 口 中廣泛采用。 RS232C 標準 (協(xié)議 )的全稱是 EIARS232C 標準，其中 EIA（ Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會， RS（ remeded standard)代表推薦標準， 232 是標識號， C 代表 RS232 的最新一次修改 (1969 在這之前 ，有 RS232B ， RS232A)。它規(guī)定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。 RS232C 規(guī) 定 標準接口有 25 條線， 4 條數(shù)據(jù)線、 11 條控制線、 3 條定時 線、 7 條備用和未定義線，常用的只有 9 根，它們是 ： （ 1）聯(lián)絡控制信號線 ： 數(shù)據(jù)裝置準備好 (Data set readyDSR)—— 有效時 (ON)狀態(tài)，表明 MODEM 處于可以使用的狀態(tài)。 數(shù)據(jù)終端準備好 (Data set readyDTR)—— 有效時 (ON)狀態(tài)，表明數(shù)據(jù)終端可以使用。 這兩個信號有時連到電源上，一上電就立即有效。這兩個設備 狀態(tài)信號有效，只表示設備本身可用，并不說明通信鏈路可以開始進行通信了，能否開始進行通信要由下面的控制信號決定。 請求發(fā)送 (Request to sendRTS)—— 用來表示 DTE 請求 DCE 發(fā)送數(shù)據(jù)，即當終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時，使該信號有效 (ON 狀態(tài) )，向 MODEM 請求發(fā)送。它用來控制 MODEM 是否要進入發(fā)送狀態(tài)。 允許發(fā)送 (Clear to sendCTS)—— 用來表示 DCE 準備好接收 DTE 發(fā)來的數(shù)據(jù)，是對請 11 求發(fā)送信號 RTS 的響應信號。當 MODEM 已準備好接收終端傳來的數(shù)據(jù)，并向前發(fā)送時，使該信號有效，通知終 端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)。 這對 RTS/CTS 請求應答聯(lián)絡信號是用于半雙工 MODEM 系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中作發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要 RTS/CTS 聯(lián)絡信號，使其變高。 接收線信號檢出 (Received Line detectionRLSD)—— 用來表示 DCE 已接通通信鏈路，告知 DTE 準備接收數(shù)據(jù)。當本地的 MODEM 收到由通信鏈路另一端 (遠地 )的 MODEM 送來的載波信號時，使 RLSD 信號有效，通知終端準備接收，并且由 MODEM 將接收下來的載波信號解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線 RXD 送到終端。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出 (Data Carrier dectectionDCD)線。 振鈴指示 (RingingRI)—— 當 MODEM 收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效 (ON 狀態(tài) )，通知終端，已被呼叫。 （ 2）數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線 ： 發(fā)送數(shù)據(jù) (Transmitted dataTXD)—— 通過 TXD 終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到 MODEM，(DTE→ DCE)。 接收數(shù)據(jù) (Received dataRXD)—— 通過 RXD 線終端接收從 MODEM 發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，（ DCE→ DTE）。 （ 3）地線有兩根線 SG， PG—— 信號地和保護地信號線，無方向。 RS232C 引腳及使用 從機械特性而言， RS232C 包括標準的 25 針及簡化的 9 針引腳排列。實際上， RS232C的 25 條引腳中有許多是很少使用的，要完成最基本的串行通信功能，只需要 RXD , TXD 和GND 即可。 表 1 為常用的 9 針接口各引腳的信號功能。 引腳 信號 信號源 類型 描述 1 DCD DCE 控制 載波信號檢測 2 RXD DCE 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)接收 3 TXD DTE 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)接收 4 DTR DTE 控制 數(shù)據(jù)終端準備好 5 GND 信號地 6 DSR DCE 控制 數(shù)據(jù)設置準備好 7 RTS DTE 控制 請求發(fā)送 8 CTS DCE 控制 清除發(fā)送 9 RI DCE 控制 振鈴指示 表 1 從電氣特性而言， RS232 總線的邏輯電平與 TTL 電平完全不兼容，因此必須進行電平 12 轉(zhuǎn)換。目前常使用的電平轉(zhuǎn)換電路為 MAX232。 MAX232 介紹 MAX232 是雙路驅(qū)動 /接收器，內(nèi)部包括電容型的電壓生成器，可以將單 5V 電源轉(zhuǎn)換成符合 EIA/TIA232E 的電壓等級。接收器將 EIA/TIA232E 標準的輸入電平轉(zhuǎn)換成SVTTL/CMOS 電平。接收器的典型臨界值是 ，典型磁滯是 V，可以接收 +30V 的輸入信號。驅(qū)動器 (發(fā)送器 )將 TTL/CMOS 輸入電平轉(zhuǎn)換成 EIA/TIA232E 電平。圖 為其管腳分布圖。其特性如下 [6]。 圖 31 MAX232 管腳圖 (1)單 5V 電源 (2) LinBiCMOS 工藝 (3)兩個驅(qū)動器和兩個接收器 (4)+30V 的輸入電平 (5)低 工作電流： 8mA 典型值 (6)滿足和超過 ANSI EIA/TIA232E 和 ITU 推薦標準 其工藝技術如下 ： (1)兩個驅(qū)動器及兩個接收器 (2)+30V 輸入電平 (3)低電源電流：典型值是 8mA (4)符合甚至優(yōu)于 ANSI 標準 EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標準 V. 28 (5)可與 Maxim 公司的 MAX232 互換 (6)ESD 保護大于 MILSTD883(方法 3015)標準的 2021V 注意事項 ： (1)工作溫度 (自然通 風 )范圍內(nèi)的極限參數(shù) (除非另有說明 ) (2)輸入電源電壓范圍， Vcc 0. 3V 至 6V (3)正輸出電源電壓范圍， VS+ Vcc0. 3V 至 15V (4)負輸出電源電壓范圍， VS 0. 3V 至 15V (5)輸入電壓范圍， VI：驅(qū)動器 0. 3v 至 Vcc + 0. 3V (6)接收器 +30V 13 (7)輸出電壓范圍， V0： T10UT, T20UT VS 0. 3V 至 VS++O. 3V (8) RlOUT， R20UT 0. 3V 至 Vcc +O. 3V (9)短路持續(xù)時間： T10UT, T20UT 未限制 (10)工作溫度 (自然通風 )范圍， TA： MAX232 0℃ 至 70 ℃ (11)MAX232I 40℃至 85℃ (12)存儲溫度范圍， Tstg 65℃至 150 ℃ (13)引線溫度，離外殼 (1/16 英寸 )， 10 秒 260 ℃ 強度超出所列的極限參數(shù)可能導致器件的永久性損壞。這些僅僅是極限參數(shù)，并不意味著在極限參數(shù)條件下或在任何其它超出推薦工作條件所示參數(shù)的情況下器件 能有效地工作。延長在極限參數(shù)條件下的工作時間會影響器件的可靠性 [7]。 第 4 章 軟件控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 在 LED 顯示屏的軟件 控制系統(tǒng)中，文本信息的編輯、字模信息的保存、顯示效果的處理、圖像 預覽以及設備通訊是設計的核心上作。下面就這四個核心功能做詳細的研究與設計。 編輯功能設計與實現(xiàn) 在 LED 顯示屏上展現(xiàn)所要顯示的內(nèi)容以及效果，編輯工 作是最重要的環(huán)節(jié)之一。本系統(tǒng)在設計時采用 VC 6. 0 開發(fā)工具，用 VC++完成整個設計工 作。 基于 MFC AppWizard 建立工 程，以單文檔 View 的形式開啟 文本區(qū)。下面對工 程進行分析和設計 ： 文本區(qū)的開啟 ： 由于所應用的 LE