【文章內(nèi)容簡介】 7滅，8滅，9滅，10滅，11滅，12滅，13滅，14滅，15滅，16滅，18滅,19滅,20滅,21滅,22滅,23滅,24滅。原第二列由上到下排列，為1滅，2滅，3滅，4滅，5滅，7滅，8滅，9滅，10亮，1124滅。單片機將第二列信息給第一列取代第一行原信息，故第一列由上到下排列，為19滅，10亮，1124滅。接著將第一列的信息給第二十四列，第三列的信息給第二列，第四列的信息給第三列，依此類推，如圖14所示。按照這個方法，繼續(xù)進行下面的掃描。最終點陣屏在視覺上的顯示效果是“沈”字慢慢向左邊移動，如圖15所示。 圖14 左跑馬原理 圖15 左跑馬后顯示圖像 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)本程序主要由主程序與清屏、查表、送數(shù)、循環(huán)掃描、延時幾個部分組成。在主程序中使用DPTR地址寄存器作為地址取碼指針，通過查表將數(shù)據(jù)送行線作控制信號，而通過138連接的列線作掃描控制開關(guān)。主程序圖如圖16所示。系統(tǒng)初始化開始數(shù)據(jù)清零、顯示字數(shù)，賦字模初地址判斷按鍵和按鍵處理片選和列控制字賦初值調(diào)行數(shù)據(jù)傳送子程序掃描列使能延時子程序八列掃描完N取下一幀首地址字模地址改變24列掃描和數(shù)據(jù)傳輸完掃描次數(shù)到顯示字數(shù)到Y(jié)NNNYYY圖16 主流程序圖 行數(shù)據(jù)傳輸子程序設(shè)計DPTR置數(shù)據(jù)表地址的基值，R2作地址指針，以兩者之和查找相應(yīng)的數(shù)據(jù)，R2的初值為0，當DPTR為表首地址時，在子程序的循環(huán)中R2從0加到3,取出顯示一列字符的全部字節(jié)并與列掃描配合逐列顯示，完成一幀掃描的全部操作。為保證第一屏能移動顯示，該設(shè)計將數(shù)據(jù)表的最前一屏用了0數(shù)據(jù)，開始以黑屏顯示完成全部的掃描顯示。幀掃描子程序流程圖如圖17所示。行數(shù)據(jù)傳送子程序595呈現(xiàn)高電平，設(shè)傳送字節(jié)數(shù)取當前一個字節(jié)位傳送8位傳送完傳送字節(jié)完取碼指針加一595管腳輸出數(shù)據(jù)子程序返回YYNN圖17 幀掃描子程序流程圖 單片機延時子程序延時程序在單片機編程中使用非常廣泛,也很重要，在本畢業(yè)設(shè)計的程序中用到了延時子程序，所以在此詳細的敘述一下。在弄清延時程序指令的用法之前，要清楚的了解延時程序的基本概念,機器周期和指令周期的區(qū)別和聯(lián)系、相關(guān)指令的用法等。 我們知道程序設(shè)計是單片機開發(fā)最重要的工作，而程序在執(zhí)行過程中常常需要完成延時的功能。例如在本設(shè)計中，列向的掃描要控制每列的掃描時間，還有所有的字移動有一定的時間間隔，而在所有的字移動一遍結(jié)束的一瞬間到下一遍移動開始的一瞬間要有延時，這時的延時可以和移動的時間相同以保持移動的連貫性，也可以不同作為每次從頭開始的停頓，在上述就可以通過延時程序來完成。1. 延時指令 在單片機編程里面并沒有真正的延時指令，從上面的概念中我們知道單片機每執(zhí)行一條指令都需要一定的時間，所以要達到延時的效果，只須讓單片機不斷地執(zhí)行沒有具體實際意義的指令，從而達到了延時 的效果。 （1）數(shù)據(jù)傳送指令 MOV 數(shù)據(jù)傳送指令功能是將數(shù)據(jù)從一個地方復制、拷貝到另一個地方。 如：MOV R7，80H ；將數(shù)據(jù)80H 送到寄存器R7，這時寄存器R7 里面存放著80H，就單這條 指令而言并沒有任何實際意義，而執(zhí)行該指令則需要一個機器周期。 （2）空操作指令 NOP 空操作指令功能只是讓單片機執(zhí)行沒有意義的操作，消耗一個機器周期。 （3）循環(huán)轉(zhuǎn)移指令 DJNZ 循環(huán)轉(zhuǎn)移指令功能是將第一個數(shù)進行減1 并判斷是否為0，不為0 則轉(zhuǎn)移到指定地點；為0 則往下執(zhí)行。 循環(huán)轉(zhuǎn)移指令（DJNZ ）除了可以給定地址標號讓其跳轉(zhuǎn)外，還可以將地址標號改成$，這樣 程序就跳回本指令執(zhí)行。例如： DJNZ R7，$ ；R7 內(nèi)容減1 不為0，則再次執(zhí)行本指令；為0 則往下執(zhí)行，當R7 的值改為10 時，則執(zhí)行完該條程序所需的時間為2*10=20 μs。利用以上三條指令的組合就可以比較精確地編寫出所需要的延時程序。下面是本設(shè)計的程序中延時程序的計算： 機器周期：MS: MOV R6,5。 1 DELAY: MOV R7,190。 1 DJNZ R7,$。 2*R7 DJNZ R6,DELAY。 2*R6+(1+2*R7)*R6 RET 2上面這個子程序共有四條指令，現(xiàn)在分別就每一條指令 被執(zhí)行的次數(shù)和所耗時間進行分析。 　　第一句：MOV R6，5 在整個子程序中只被執(zhí)行一次，且為單周期指令，所以耗時1μs 　　第二句：MOV R7，190 從②看到④只要R61不為0，就會返回到這句，共執(zhí)行了R6次，共耗時190μs 第三句：DJNZ R5，F(xiàn)1 只要R51不為0,就反復執(zhí)行此句（內(nèi)循環(huán)R7次），又受外循環(huán)R6控制，所以共執(zhí)行R6*R7次，因是雙周期指令，所以耗時2*R6*R7μs。所以精確延時時間為：1+（15）+（21905）+（25）+2 　　 =（2*190+3）*5+3 　　 =1918μs 　　 ≈2ms 按鍵控制子程序本次設(shè)計中按鍵控制電路共有4個按鍵，分別控制點陣屏移動/停止，開/關(guān)，速度的加減，下一個站名的功能。根據(jù)硬件電路,當按鍵沒有按下時，接按鍵的單片機接口處于高電平狀態(tài)。當按下時，接口處于低電平狀態(tài)，松開時又恢復到高電平狀態(tài)。所以根據(jù)硬件情況在本程序中的按鍵程序中有兩句是相同的，如下：JIAN: JB KEY3,Q_OUT ① JNB KEY3,$ ②第一句意思是KEY3為高電平，程序直接跳轉(zhuǎn)到 Q_OUT第二句意思是KEY3為低電平時，繼續(xù)執(zhí)行本條語句，直到按鍵釋放。按鍵四實現(xiàn)的主要功能是當按鍵第一次按下后，LED顯示屏將顯示下一個站名，再按一下是，LED顯示屏將顯示下一個站名，由于設(shè)計中運用的主芯片是AT89C51，它的內(nèi)存有限，所以本次設(shè)計中共存有四個四字站名。當按第四次時，又恢復到第一個站名，接著依次類推，是一個循環(huán)的過程。以下是按鍵四的子程序。NEXT4: CPL 0BH……………NEXT: JB KEY4,JIAN JNB KEY4,$ CPL 0DHNEXT1:JB 0DH , NEXT2 JNB 0BH, NEXT4 MOV DPTR,TAB2 CPL 0BH AJMP JIANNEXT2: JB 0CH ,NEXT3 MOV DPTR,TAB1 CPL 0CH AJMP JIANNEXT3:MOV DPTR,TAB3 CPL 0CHJIAN：…………進入到按鍵四子程序后，首先判斷按鍵四是否被按下，沒有按下則直接跳到JIAN程序，即跳出按鍵四子程序，如果按下將標志位0DH取反（0BH，0CH，0DH為標志位，起始位低電平），進入到程序NEXT1，判斷0DH是否為1，若為1跳到程序NEXT2，再判斷0CH是否為零，將表TAB1的地址賦予DPTR，再將0CH取反，跳到JIAN，即結(jié)束按鍵四的子程序。以上是按鍵四按第一次使得程序原理，按第二、三、四原理幾乎一樣，不再重復，按第五次時，程序又和第一次一樣，再繼續(xù)循環(huán)……。按鍵四的程序流程圖如圖18所示。0DH取反系統(tǒng)初始化KEY4是否為1返回0BH取反0DH是否為10CH是否為10BH是否為0TAB3賦予DPTR0BH取反NYNY0CH取反TAB1賦予DPTRTAB2賦予DPTRN0CH取反NYY開始圖18 按鍵四程序流程圖第5章 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試2424點陣LED電子顯示屏的電路系統(tǒng)較小，但是線路頗為麻煩，特別是在焊接點陣屏時。對于焊接方面更是不可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出現(xiàn)一處的錯誤，則會對整個電路帶來麻煩且對檢測造成很大的不便，而且電路的交線較多，對于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會刺破帶有包皮的導線，則會對電路造成短路現(xiàn)象。本人在2424點陣LED電子顯示屏的設(shè)計調(diào)試中遇到了很多的問題。下面為設(shè)計過程中遇到的主要問題：1. 焊接2424 LED點陣屏時管腳焊接錯誤。2. 因焊接元器件不熟練，幾個焊盤脫落。3. 在硬件電路焊好后總體檢測時，2424LED點陣屏第六常亮，且亮度比其 它行都亮?；叵脒@些問題，只要耐心仔細和認真思考都是可以避免的，以下是對這幾個問題的主要解決方法。1. 時常焊錯點陣屏管腳是因為點陣屏的管腳號和功能號是不對應(yīng)的，所以先仔細查看資料，然后用萬能表點個測量，確定各個管腳所對應(yīng)的功能號，并做相應(yīng)的記號以防焊接錯誤。2. 因為電路板不是PCB板而是普通的電路板，焊盤質(zhì)量不是很好，所以在粗心錯焊幾次后焊盤就容易脫落，故在選電路板時應(yīng)選焊盤質(zhì)量較好的，在后面焊元器件時應(yīng)仔細小心，盡可能的防止錯焊。3. 檢測硬件電路時發(fā)現(xiàn)2424 LED點陣屏第六列常亮，且亮度比其他行都亮。首先分析LED發(fā)光原理，只有當電流過大時LED才會異常發(fā)光，且長時間發(fā)光是因為2424 LED點陣屏第二行的某個線路管腳接與正電源相接使其長時間供電才導致LED燈常亮。當?shù)贸龉收显蚝螅屑殭z查電路，用萬用表對焊點逐個檢測，最終檢測出來是第六列與電源線相連接才導致整個硬件電路出現(xiàn)故障。硬件電路如圖19所示。圖19 硬件實物電路圖 PROTEUS仿真Proteus仿真時，單片機需要加載程序。本設(shè)計利用Keil μVision2， 在新建Keil項目時選擇AT89C52單片機作為CPU，將源程序?qū)?，在“Options For Target”對話窗口中，選中“Output”選項中的“Create HEX File”。在Proteus ISIS中，選中AT89C51并單擊鼠標左鍵，對AT89C51進行設(shè)置，設(shè)置單片機時鐘頻率為12MHz。對單片機設(shè)置完畢后就可以開始仿真了。仿真過程中如有硬件問題可在Proteus ISIS中直接修改，如有軟件問題可在Keil μVision2中直接修改，通過Keil與Proteus的聯(lián)合調(diào)試就可以得到滿意的結(jié)果。利用Proteus實現(xiàn)了對點陣式LED滾動漢字顯示屏的仿真,說明程序和電路圖都沒有問題。Proteus仿真如圖20所示。圖20 Proteus仿真圖第6章 社會經(jīng)濟效益分析 近些年來，隨著經(jīng)濟的增長，城市的人口逐漸增多，城市的車輛也是逐年遞增，在現(xiàn)代化的城市里，公交車己經(jīng)成為都市人生活不可替代的交通工具，它的運行狀況直接影響到人們的生活。加快城市公共交通事業(yè)的發(fā)展，也是加快城市化進程的一項重要內(nèi)容。公交車報站LED顯示屏有著許多優(yōu)點，在現(xiàn)在是應(yīng)用的主流。在公交車上，經(jīng)常有誤報站的現(xiàn)象，在早晚高峰期，公交車內(nèi)擁擠，環(huán)境噪聲大，語音報站往往聽不清楚，影響報站，車箱內(nèi)的喇叭分布不均勻也容易造成乘客聽不清報站。而報站LED顯示屏填補了語音報站的缺陷。在聽不清報站的時候可以通過顯示屏確認站點。而且LED顯示屏的成本低，功率小，性價比高，一塊8X8點陣幾塊錢，加上外圍的驅(qū)動芯片，公交車報站LED顯示屏總共就幾十塊錢，適合在每個公交車上安裝?？偨Y(jié) 本設(shè)計的是一個公交車報站24x24的點陣LED顯示屏，能夠在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點，適合在每輛公交車上安裝。 總結(jié)本文的研究工作，主要做了下面幾點工作 一、通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細了解了公交車報站系統(tǒng)和其中的LED的發(fā)光原理和LED顯示屏的原理，了解了公交車報站系統(tǒng)的現(xiàn)狀，清楚地了解了在顯示站名時LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點，明確了研究目標。并且通過對單片機資料的查閱和應(yīng)用，更進一步增加了對單片機知識的理解和運用能力。并證實了自己的思路：“查資料→思考總結(jié)→運用→找出差錯，再查資料和向別人詢問→再次運用”的正確性。二，本文設(shè)計的公交車報站LED顯示屏能夠?qū)崿F(xiàn)在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。三，本文列出了系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計方案,硬件結(jié)構(gòu)電路圖，軟件流程圖和具體匯編語言程序設(shè)計與調(diào)試等方面。四，通過這次畢業(yè)設(shè)計，重新復習單片機知識并進一步增強了動手的能力，學以致用，把知識運用到實際生活中才是根本目的。五，存在問題：沒有考慮仿真軟件是一個理想的仿真環(huán)境，而實際連接的電路板會由于譬如連接不當，相鄰器件間的干擾等等的問題導致，仿真軟件中能良好運行的程序在實際出現(xiàn)顯示問題