【文章內容簡介】 0由按鍵的電平變化觸發(fā)，其主要功能是選擇LED點陣顯示屏的動態(tài)特效顯示方式，是左移、上移還是閃爍。中斷產生后由預先初始化時設定跳轉執(zhí)行中斷子程序。中斷程序設定了LED點陣顯示屏所要顯示的內容和顯示的方式，最后執(zhí)行的是各種顯示程序。按照設定的方式和內容顯示出所需要的內容。 顯示程序的設計 點陣數據表達方式低位0低位0高位7高位712…………………15 1617……………………31 32本設計用HZDotReader軟件取字模。設置取點方式為縱向8點下高位，字節(jié)排列為上到下、左到右。也就是以縱向8個連續(xù)點構成一個字節(jié),最上邊的點為字節(jié)的最低位,即BIT0,最下邊的點為BIT7。1616漢字按每行16字節(jié),共2行取字模,每個漢字共32字節(jié),點陣四個角取字順序為左上角→左下角→右上角→右下角，見圖42。圖42 點陣數據圖圖中，數據是縱向的，一個像素對應一個位。8個像素對應一個字節(jié)，字節(jié)的位順序是上低下高，比如從上到下8個點的狀態(tài)是“*”(*為黑點，為白點)，則轉換的字模數據是0x08(B0000_0001)。一幅1616的點陣畫面點陣數據按照1 2 3…… 31 32存儲。所以一幅畫面的數據量為32字節(jié)。畫面顯示時選通的第i列對應的數組元素為第i和i+16個元素。圖中“信”字的字模數據如下：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。 動態(tài)特效顯示程序的設計動態(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。當主程序中判斷為左移顯示方式時，先左移顯示初始化，之后進入左移循環(huán)控制，判斷左移的字符個數，顯示一幕，再判斷是否有中斷，如無則調用左移顯示子程序，否則進入中斷，初始化各值。若判斷為上移顯示方式或閃爍顯示方式時，單片機的執(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顯示數據的存儲原理通過改變實際LED列與數據邏輯列的方法來實現程序的左右移動。顯示數據與列的對應關系為：第i列對應的數據為數組中i和第2i個數據。所以送入后一列的數據則相當于畫面左移移位，同理送入前一列數據相當于右移一位。如此循環(huán)則產生一幅穩(wěn)定運動的畫面。顯示數組中，第1至16個元素的第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。所以將元素數據進行邏輯位移便能產生上下移動的效果。實現閃爍效果的原理為：第一個字掃描完后，就掃描第二個子，而一個字有32個字節(jié)，因此每隔32個字節(jié)送入P0和P2口，即當第一個字節(jié)和第二個字節(jié)分別送入P0和P2口時，進行16列掃描后，此時送入P0和P2口的分別是第33和第34個字節(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，為有效的中斷請求信號，置位。CPU在每一個機器周期采樣引腳的輸入電平。當采樣到低電平時置“1”；當采樣到高電平時，清“0”。采用電平觸發(fā)方式時，外部中斷源信號必須保持低電平有效，知道該中斷被CPU響應，同時在該中斷服務程序執(zhí)行完之前，外部中斷源信號必須清除；否則將產生另一次中斷請求。按鈕按下時CPU采樣到低電平，執(zhí)行中斷程序，初始化移動速度及各變量，flag值加一，改變顯示方式。5 系統(tǒng)調試 系統(tǒng)調試的基本過程硬件制作和軟件編寫過后，得出實物見圖51。實物完成后必須對其進行調試，檢查設計功能是否實現了。軟件硬件完成后開始進行調試。調試可分為軟件調試，硬件調試和系統(tǒng)聯(lián)合調試。圖51 實物圖 軟件調試軟件調試主要是軟件編譯和將各功能塊程序分別寫入以驗證其功能的可實現性。使用Keil軟件編寫C語言程序時就應不斷地進行編譯，查找出錯誤。確定程序無誤后，對所有程序進行編譯。在Proteus仿真軟件中畫出電路原理圖，單擊單片機元件，,最后單擊仿真工具欄中的運行按鈕，整個系統(tǒng)就開始仿真運行，這時可對各功能進行測試?？蓪roteus和Keil進行聯(lián)調，其步驟如下：1) ，將其復制到Keil安裝目錄的\C51\BIN目錄中。2) ，加入TDRV5=BIN\（“PROTEUS DEBUG”）。3) 在Keil中打開要調試的工程，單擊Project中Options for Target1菜單，在彈出的對話框中選中Debug標簽頁，進行數據配置。生成可執(zhí)行文件。4) 在Proteus中打開設計好的電路原理圖，單擊單片機元器件，將其可執(zhí)行文件設置為要調試的Keil工程所生成的課執(zhí)行文件。 硬件調試硬件調試主要是調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計要求，最后測試各硬件部分能否完成設計功能。因此把硬件調試按照以下四部分分步來進行：1) 測試所有焊點是否有短路和虛焊的現象存在。檢測工具為萬用表，使用萬用表的短路報警功能，逐個測試相臨的兩個焊點檢測是否短路。按照電路圖檢測需要連接的兩點是否短路來檢測是否已經連接上，以此來檢測虛焊的情況。檢測和修改完成后為下一步通電檢測排除了短路的危險和由于虛焊引起檢測結果不真實的麻煩。2) 通電測試所有硬件芯片的輸入輸出電壓是否在設計要求的范圍內。由于系統(tǒng)測試時是采用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、譯碼器，驅動電路的電源電壓均要求為5V所以可同時直接接入。上電后首先觀察電路是否有過熱，異味，冒煙的現象出現。經過觀察，沒有這些現象出現。然后測試各器件的電源，接地及一些電平應該固定的端口的電壓。測試的結果為：～。3) 測試ISP下載線的功能是否能夠實現。4) 由于最重要的顯示系統(tǒng)功能的測試需要軟件配合所以在硬件調試部分只測試單片機復位電平，功能部分測試放在系統(tǒng)聯(lián)合調試部分來完成。 系統(tǒng)調試的結果對調試中出現的問題進行了分析，得出以下原因和修改辦法。1) 硬件的工作表現出不穩(wěn)定，單片機無法下載。經過排查，發(fā)現有幾處短路現象以及器件正負極反接導致該原因，后來經過修改，單片機可以成功加載程序。2) LED顯示屏顯示不正確，經過檢查及查閱資料發(fā)現實際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引腳，重新寫下排列，重新焊連線。經過調試和修改，系統(tǒng)實現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現不同動態(tài)效果間的切換。結論接手題目之后從互聯(lián)網上對LED進行了詳細的資料收集。北京奧運會開幕式盛典上利用LED制造出的變換無窮、美輪美奐、氣勢磅礴的各種圖像，給全世界留下震撼的印象，也讓國人對LED有了全新的認識。LED顯示屏越來越受到廣泛應用，它不僅價格低廉，且省電又清晰，有很大的發(fā)展前景。從設計之初就確定了參照街道上廣告牌顯示屏的實現方法和實際情況設計一款小屏幕的LED點陣顯示屏。在查閱了大量的資料后確定了題目的設計方案。整個設計采用AT89C52做核心控制器，74HC138組成譯碼電路。經過一段時間的工作，終于完成了基于51單片機的LED點陣廣告牌的設計，項目所要求的功能全部達到。這次設計收獲頗多，不僅是所作題目涉及到的軟硬件知識，還有更為重要的實際經驗和過程中所發(fā)現的問題。1) 設計之前應該進行大量的資料收集和分析，確定一個清晰的設計思路。2) 器件選擇時要詳