基于單片機(jī)的點(diǎn)陣電子顯示屏的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 19:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 樣化，多功能化，所以我們決定給系統(tǒng)加上溫度測量顯示模塊，方便人們的生活，使該設(shè)計(jì)具有人性化。方案一：采用熱敏電阻，可滿足 40 攝氏度至 90 攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性較差，對于檢測小于 1 攝氏度的信號(hào)是不適用的。 方案二：采用溫度傳感器DS18B20。DS18B20可以滿足從55攝氏度到+125攝氏度測量范圍，且DS18B20測量精度高，在一秒內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字，測得的溫度值的存儲(chǔ)在兩個(gè)八位的RAM中，單片機(jī)直接從中讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制就是溫度，使用方便?；贒S18b20的以上優(yōu)點(diǎn)，我們決定選取DS18b20來測量溫度。 芯片的選擇方案一：采取并口輸入，占用大量I/O口資源方案二：選取串口輸入，使用較少。所以我們選用串口輸入。串口輸入我們可以選用芯片有74HC5974LS16TPIC6B595。但是74HC595和74LS164兩種芯片必須加驅(qū)動(dòng)才能驅(qū)動(dòng)LED，而TI 公司的DMOS 器件TPIC6B595 , 除具有TTL 和CMOS 器件中移位寄存器595 的邏輯功能外, 其最大的特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)功率大, 可直接用作LED的驅(qū)動(dòng)。綜合以上比較，我們選取TPIC6B595來驅(qū)動(dòng)LED點(diǎn)陣。 鬧鈴方式的選擇方案一：采用蜂鳴器鬧鈴，當(dāng)?shù)皆O(shè)定時(shí)間時(shí)，單片機(jī)向蜂鳴器送出高電平，蜂鳴器發(fā)生。采用蜂鳴器鬧鈴結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，但是發(fā)出的鬧鈴聲音單一。方案二：采用錄音放音芯片1420鬧鈴，先對錄放音設(shè)備錄入一段音樂，當(dāng)?shù)皆O(shè)定時(shí)間時(shí)，單片機(jī)控制錄放音設(shè)備放音。采用錄放音電路鈴聲可以自己預(yù)先設(shè)定一段自己喜歡的音樂，符合電器設(shè)備人性化的要求。且1420芯片可以分段錄音，還具有語音報(bào)時(shí)功能。基于錄音放音芯片1420的以上優(yōu)點(diǎn)，我們決定采用錄放音設(shè)備鬧鈴。 止鬧方式的選擇一般鐘表都具有鬧鐘功能，到設(shè)定時(shí)間，便自動(dòng)啟動(dòng)鬧鐘，發(fā)出音樂提醒人們，再由人按下止鬧按鈕停止鬧鐘工作。 一般每天只能設(shè)置一次鬧鐘、并要由人按下按鈕止鬧，使用不是很方便。智能處理器應(yīng)用可改變這種狀況，一天可按自己需要設(shè)置鬧鐘的開關(guān)、多次鬧鐘設(shè)置并可用非接觸方式止鬧。方案一：采取遠(yuǎn)程紅外遙控止鬧，遙控器發(fā)出特定紅外信號(hào)時(shí)，單片機(jī)接受到信號(hào)，向發(fā)音設(shè)備發(fā)出停止信號(hào)止鬧。紅外遙控止鬧控制距離遠(yuǎn)，但是價(jià)格昂貴，增加了制造成本。方案二：采取光電傳感器，當(dāng)用一物體遮擋光電傳感光電傳感器向單片機(jī)接口送出一個(gè)低電平，單片機(jī)立即向發(fā)音設(shè)備發(fā)出停止信號(hào)止鬧。光電傳感器價(jià)格便宜，線路簡單，易于控制?；谝陨媳容^我們決定采用光電傳感器止鬧。 串口通訊芯片的選擇AT89S52串行口采用的是TTL電平，因此必須的有電平轉(zhuǎn)換電路，可以選擇1488，1489，MAX232A.方案一：采用1488或1489芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，但在使用中發(fā)現(xiàn)這兩種芯片可靠性不高，且需要正負(fù)12V電源，使用麻煩。方案二：采用單電源電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232A可以使電路變得簡單，可靠。基于以上分析，我們選用方案二，選用芯片MAX232A 電源模塊 方案一：采用干電池作為LED點(diǎn)陣系統(tǒng)的電源，由于點(diǎn)陣系統(tǒng)耗電量較大，使用干電池需經(jīng)常換電池，不符合節(jié)約型社會(huì)的要求。點(diǎn)陣系統(tǒng)要懸掛在墻上，電池總量大，使用會(huì)有較大安全隱患。 方案二：采用200W/5V直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)電源，不僅功率上可以滿足系統(tǒng)需要，不需要更換電源，并且比較輕便，使用更加安全可靠 基于以上分析，我們決定采用方案二第三章 總體方案 工作原理利用單片機(jī)AT89S52單片機(jī)作為本系統(tǒng)的中控模塊。單片機(jī)可把由DS18BDS1302讀來的數(shù)據(jù)利用軟件來進(jìn)行處理，從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊，實(shí)現(xiàn)溫度、日歷的顯示。點(diǎn)陣LED電子顯示屏顯示器為主要的顯示模塊，把單片機(jī)傳來的數(shù)據(jù)顯示出來,并且可以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示。利用光電傳感器來實(shí)現(xiàn)非接觸止鬧功能。在顯示電路中，主要靠按鍵來實(shí)現(xiàn)各種顯示要求的選擇與切換。DS18B204*4鍵盤錄放音模塊光電傳感器LED大屏幕顯示圖1 系統(tǒng)框圖8255AT89S52 總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)總體框圖如圖1第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復(fù)位開關(guān)和電源部分。圖2為AT89S52單片機(jī)的最小系統(tǒng)。圖2 最小系統(tǒng)電路圖 溫度測量模塊溫度測量傳感器采用DALLAS公司DS18B20的單總線數(shù)字化溫度傳感器，測溫范圍為55℃~125℃，可編程為9位~12位A/D轉(zhuǎn)換精度，℃，采用寄生電源工作方式， CPU只需一根口線便能與DS18B20通信，占用CPU口線少，可節(jié)省大量引線和邏輯電路。接口電路如圖3所示。圖3 DS18B20測量電路 時(shí)鐘模塊時(shí)鐘模塊采用DS1302芯片，DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31 字節(jié)靜態(tài)RAM 通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒分時(shí)日日期月年的信息每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整時(shí)鐘操作可通過AM/PM 指示決定采用24 或12 小時(shí)格式DS1302 與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信僅需用到三個(gè)口線1 RES 復(fù)位2 I/O 數(shù)據(jù)線3 SCLK串行時(shí)鐘時(shí)鐘/RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31 個(gè)字節(jié)的字符組方式通信DS1302 工作時(shí)功耗很低保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW，其接線電路如圖4圖4 時(shí)鐘電路 鍵盤模塊鍵盤、狀態(tài)顯示模塊：為了使軟件編程簡單，本設(shè)計(jì)利用可編程芯片8255。接法如表1所示。PA口接按鍵，PC口則用于控制狀態(tài)顯示所用LED點(diǎn)陣。每個(gè)按鍵都通過一個(gè)10K的上拉電阻接電源+Vcc,按鍵的另一端接地。當(dāng)有鍵按下時(shí)，與該鍵相連的PA口的相應(yīng)位變?yōu)榈碗娖?，單片機(jī)檢測到該變化后即轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵處理程序，同時(shí)在程序中點(diǎn)亮LED點(diǎn)陣。模塊電路如圖5圖5 鍵盤電路 LED顯示模塊點(diǎn)陣數(shù)據(jù)串行輸入, 器件為 移位寄存器TPIC6B595595, 門控和掃描信號(hào)常以16 點(diǎn)陣為一行進(jìn)行并行處理。在點(diǎn)陣顯示中以48個(gè)L ED 點(diǎn)陣構(gòu)成一個(gè)L ED 顯示單元, 采用行共陽列共陰的編排方式。其驅(qū)動(dòng)分為行列兩
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