【文章內(nèi)容簡介】 0由按鍵的電平變化觸發(fā)，其主要功能是選擇LED點(diǎn)陣顯示屏的動(dòng)態(tài)特效顯示方式，是左移、上移還是閃爍。中斷產(chǎn)生后由預(yù)先初始化時(shí)設(shè)定跳轉(zhuǎn)執(zhí)行中斷子程序。中斷程序設(shè)定了LED點(diǎn)陣顯示屏所要顯示的內(nèi)容和顯示的方式，最后執(zhí)行的是各種顯示程序。按照設(shè)定的方式和內(nèi)容顯示出所需要的內(nèi)容。 顯示程序的設(shè)計(jì) 點(diǎn)陣數(shù)據(jù)表達(dá)方式低位0低位0高位7高位712…………………15 1617……………………31 32本設(shè)計(jì)用HZDotReader軟件取字模。設(shè)置取點(diǎn)方式為縱向8點(diǎn)下高位，字節(jié)排列為上到下、左到右。也就是以縱向8個(gè)連續(xù)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)字節(jié),最上邊的點(diǎn)為字節(jié)的最低位,即BIT0,最下邊的點(diǎn)為BIT7。1616漢字按每行16字節(jié),共2行取字模,每個(gè)漢字共32字節(jié),點(diǎn)陣四個(gè)角取字順序?yàn)樽笊辖恰笙陆恰疑辖恰蚁陆?，見圖42。圖42 點(diǎn)陣數(shù)據(jù)圖圖中，數(shù)據(jù)是縱向的，一個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)位。8個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)，字節(jié)的位順序是上低下高，比如從上到下8個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)是“*”(*為黑點(diǎn)，為白點(diǎn))，則轉(zhuǎn)換的字模數(shù)據(jù)是0x08(B0000_0001)。一幅1616的點(diǎn)陣畫面點(diǎn)陣數(shù)據(jù)按照1 2 3…… 31 32存儲(chǔ)。所以一幅畫面的數(shù)據(jù)量為32字節(jié)。畫面顯示時(shí)選通的第i列對(duì)應(yīng)的數(shù)組元素為第i和i+16個(gè)元素。圖中“信”字的字模數(shù)據(jù)如下：0x80,0x00,0xC0,0x00,0x70,0x00,0xFC,0x7F,0xFF,0x7F,0x0F,0x00,0xAA,0x7E,0xA8,0x7E,0xA9,0x22,0xAF,0x22,0xAE,0x22,0xAA,0x22,0xA8,0x7E,0xA8,0x7E,0x08,0x00,0x08,0x00。 動(dòng)態(tài)特效顯示程序的設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)顯示程序分為左移顯示、上移顯示、閃爍顯示三種顯示方式。當(dāng)主程序中判斷為左移顯示方式時(shí)，先左移顯示初始化，之后進(jìn)入左移循環(huán)控制，判斷左移的字符個(gè)數(shù)，顯示一幕，再判斷是否有中斷，如無則調(diào)用左移顯示子程序，否則進(jìn)入中斷，初始化各值。若判斷為上移顯示方式或閃爍顯示方式時(shí)，單片機(jī)的執(zhí)行步驟同上。主程序中，左移子程序流程圖及上移子程序流程圖見圖43。圖43 左移/上移顯示程序流程圖根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)原理通過改變實(shí)際LED列與數(shù)據(jù)邏輯列的方法來實(shí)現(xiàn)程序的左右移動(dòng)。顯示數(shù)據(jù)與列的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：第i列對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為數(shù)組中i和第2i個(gè)數(shù)據(jù)。所以送入后一列的數(shù)據(jù)則相當(dāng)于畫面左移移位，同理送入前一列數(shù)據(jù)相當(dāng)于右移一位。如此循環(huán)則產(chǎn)生一幅穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的畫面。顯示數(shù)組中，第1至16個(gè)元素的第0至第7位LED顯示屏中的第1至第8行。同理第17至32個(gè)元素的第0至第7位LED顯示屏中的第9至第16行。所以將元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯位移便能產(chǎn)生上下移動(dòng)的效果。實(shí)現(xiàn)閃爍效果的原理為：第一個(gè)字掃描完后，就掃描第二個(gè)子，而一個(gè)字有32個(gè)字節(jié)，因此每隔32個(gè)字節(jié)送入P0和P2口，即當(dāng)?shù)谝粋€(gè)字節(jié)和第二個(gè)字節(jié)分別送入P0和P2口時(shí)，進(jìn)行16列掃描后，此時(shí)送入P0和P2口的分別是第33和第34個(gè)字節(jié)。閃爍子程序流程圖見圖44。圖44 閃爍顯示程序流程圖 外部中斷程序，控制不同特效顯示間的切換。選用電平觸發(fā)方式，端輸入低電平時(shí)，為有效的中斷請(qǐng)求信號(hào)，置位。CPU在每一個(gè)機(jī)器周期采樣引腳的輸入電平。當(dāng)采樣到低電平時(shí)置“1”；當(dāng)采樣到高電平時(shí)，清“0”。采用電平觸發(fā)方式時(shí)，外部中斷源信號(hào)必須保持低電平有效，知道該中斷被CPU響應(yīng)，同時(shí)在該中斷服務(wù)程序執(zhí)行完之前，外部中斷源信號(hào)必須清除；否則將產(chǎn)生另一次中斷請(qǐng)求。按鈕按下時(shí)CPU采樣到低電平，執(zhí)行中斷程序，初始化移動(dòng)速度及各變量，flag值加一，改變顯示方式。5 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試的基本過程硬件制作和軟件編寫過后，得出實(shí)物見圖51。實(shí)物完成后必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，檢查設(shè)計(jì)功能是否實(shí)現(xiàn)了。軟件硬件完成后開始進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試可分為軟件調(diào)試，硬件調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試。圖51 實(shí)物圖 軟件調(diào)試軟件調(diào)試主要是軟件編譯和將各功能塊程序分別寫入以驗(yàn)證其功能的可實(shí)現(xiàn)性。使用Keil軟件編寫C語言程序時(shí)就應(yīng)不斷地進(jìn)行編譯，查找出錯(cuò)誤。確定程序無誤后，對(duì)所有程序進(jìn)行編譯。在Proteus仿真軟件中畫出電路原理圖，單擊單片機(jī)元件，,最后單擊仿真工具欄中的運(yùn)行按鈕，整個(gè)系統(tǒng)就開始仿真運(yùn)行，這時(shí)可對(duì)各功能進(jìn)行測(cè)試。可將Proteus和Keil進(jìn)行聯(lián)調(diào)，其步驟如下：1) ，將其復(fù)制到Keil安裝目錄的\C51\BIN目錄中。2) ，加入TDRV5=BIN\（“PROTEUS DEBUG”）。3) 在Keil中打開要調(diào)試的工程，單擊Project中Options for Target1菜單，在彈出的對(duì)話框中選中Debug標(biāo)簽頁，進(jìn)行數(shù)據(jù)配置。生成可執(zhí)行文件。4) 在Proteus中打開設(shè)計(jì)好的電路原理圖，單擊單片機(jī)元器件，將其可執(zhí)行文件設(shè)置為要調(diào)試的Keil工程所生成的課執(zhí)行文件。 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是調(diào)試各部分的焊接是否合格和各芯片的輸出輸入電壓是否符合設(shè)計(jì)要求，最后測(cè)試各硬件部分能否完成設(shè)計(jì)功能。因此把硬件調(diào)試按照以下四部分分步來進(jìn)行：1) 測(cè)試所有焊點(diǎn)是否有短路和虛焊的現(xiàn)象存在。檢測(cè)工具為萬用表，使用萬用表的短路報(bào)警功能，逐個(gè)測(cè)試相臨的兩個(gè)焊點(diǎn)檢測(cè)是否短路。按照電路圖檢測(cè)需要連接的兩點(diǎn)是否短路來檢測(cè)是否已經(jīng)連接上，以此來檢測(cè)虛焊的情況。檢測(cè)和修改完成后為下一步通電檢測(cè)排除了短路的危險(xiǎn)和由于虛焊引起檢測(cè)結(jié)果不真實(shí)的麻煩。2) 通電測(cè)試所有硬件芯片的輸入輸出電壓是否在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。由于系統(tǒng)測(cè)試時(shí)是采用USB電源為系統(tǒng)電源，所以電源輸入都為5V。顯示系統(tǒng)中單片機(jī)、譯碼器，驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓均要求為5V所以可同時(shí)直接接入。上電后首先觀察電路是否有過熱，異味，冒煙的現(xiàn)象出現(xiàn)。經(jīng)過觀察，沒有這些現(xiàn)象出現(xiàn)。然后測(cè)試各器件的電源，接地及一些電平應(yīng)該固定的端口的電壓。測(cè)試的結(jié)果為：～。3) 測(cè)試ISP下載線的功能是否能夠?qū)崿F(xiàn)。4) 由于最重要的顯示系統(tǒng)功能的測(cè)試需要軟件配合所以在硬件調(diào)試部分只測(cè)試單片機(jī)復(fù)位電平，功能部分測(cè)試放在系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試部分來完成。 系統(tǒng)調(diào)試的結(jié)果對(duì)調(diào)試中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，得出以下原因和修改辦法。1) 硬件的工作表現(xiàn)出不穩(wěn)定，單片機(jī)無法下載。經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)有幾處短路現(xiàn)象以及器件正負(fù)極反接導(dǎo)致該原因，后來經(jīng)過修改，單片機(jī)可以成功加載程序。2) LED顯示屏顯示不正確，經(jīng)過檢查及查閱資料發(fā)現(xiàn)實(shí)際LED顯示屏的引腳并不是一排接陰極一排接陽極，而是雜亂無章的。修改辦法是將用萬用表測(cè)引腳，重新寫下排列，重新焊連線。經(jīng)過調(diào)試和修改，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了題目所要求的中英文字符以及特殊字符的顯示，能夠通過控制按鈕實(shí)現(xiàn)不同動(dòng)態(tài)效果間的切換。結(jié)論接手題目之后從互聯(lián)網(wǎng)上對(duì)LED進(jìn)行了詳細(xì)的資料收集。北京奧運(yùn)會(huì)開幕式盛典上利用LED制造出的變換無窮、美輪美奐、氣勢(shì)磅礴的各種圖像，給全世界留下震撼的印象，也讓國人對(duì)LED有了全新的認(rèn)識(shí)。LED顯示屏越來越受到廣泛應(yīng)用，它不僅價(jià)格低廉，且省電又清晰，有很大的發(fā)展前景。從設(shè)計(jì)之初就確定了參照街道上廣告牌顯示屏的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)際情況設(shè)計(jì)一款小屏幕的LED點(diǎn)陣顯示屏。在查閱了大量的資料后確定了題目的設(shè)計(jì)方案。整個(gè)設(shè)計(jì)采用AT89C52做核心控制器，74HC138組成譯碼電路。經(jīng)過一段時(shí)間的工作，終于完成了基于51單片機(jī)的LED點(diǎn)陣廣告牌的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目所要求的功能全部達(dá)到。這次設(shè)計(jì)收獲頗多，不僅是所作題目涉及到的軟硬件知識(shí)，還有更為重要的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和過程中所發(fā)現(xiàn)的問題。1) 設(shè)計(jì)之前應(yīng)該進(jìn)行大量的資料收集和分析，確定一個(gè)清晰的設(shè)計(jì)思路。2) 器件選擇時(shí)要詳