【文章內容簡介】 16個字節(jié) for(j=0。j3。j++){ //一行32個點四字節(jié)，有三字節(jié)在顯示緩沖中移動 lhj[ia]=1。 //移當前顯示緩沖的半行字節(jié) if(lhj[ia+1]amp。0x80) //判斷后半行字節(jié)的高位是否為1，是移入前半行字節(jié)低位，否則不處理 lhj[ia]++。 ia++。 } lhj[ia]=1。 //一行32個點四字節(jié)，將最后一字節(jié)用下一個字補上 if(tmp2[i]amp。0x80) //判斷下一個要顯示漢字的前半行字節(jié)的高位是否為1，是移入，否則不處理 lhj[ia]++。 ia++。 tmp2[i]=1。 //下一個要顯示漢字的半行字節(jié)向高位移一位，準備下一次取位 } tmp。 timerc=timer。 //處理完16行，調用顯示函數(shù)更新點陣 while(timerc) //循環(huán)做為處理的速度，即移動的速度 display1()。 } // c。 //移完一半，進入下一半或下一個漢字，直到結束 }}第4章 硬件電路設計4．1 顯示單元電路設計為了提高點陣LED的視覺亮度，本設計用行線做掃描線，列線做數(shù)據(jù)線。每行的顯示占空比為直流情況下的1/16。為了再進一步的提高視覺亮度，選用了紅色LED點陣模塊DM880311K。 1616LED點陣 顯示單元以及行列驅動電路4．1．1 LED點陣模塊的選擇本設計采用8個88點陣的LED模塊拼接成一個1632的單色模塊使用。這樣能獲得較大的顯示單元尺寸和發(fā)光亮度。4．1．2 列驅動電路設計，本設計中，每個1616點陣的列驅動電路由兩個串聯(lián)的8位移位鎖存器74HC595構成。74HC595，是為Motorola的SPI總線開發(fā)的一款串并轉換芯片。由于74HC595的輸入輸出電平兼容LSTTL,NMOS,CMOS電平，且具有較強的輸出負載能力，而被廣泛地運用于MCU（微控制器）、MPU（微處理器）的I/O口擴展。74HC595在5V供電的時候能夠達到30MHz的時鐘速度，每個并行輸出端口均能承受20mA的灌電流和拉電流。這個特點保證了不用增加額外的擴流電路即可輕松的驅動LED。它輸入端允許500nS的上升（下降）時間，對嚴重畸形的時鐘脈沖仍能檢測。這樣就可以容納較大的傳輸線對地電容，使本設計的抗干擾能力增強。74HC595并行輸出端與LED模塊列線之間通過20Ω的電阻連接，這里電阻起到分壓，去除紅色LED的并聯(lián)嵌位作用。使紅綠兩組LED均能正常發(fā)光。由于LED顯示屏的工作電流時刻在變化，造成了系統(tǒng)電壓的波動。這種電壓波動有高頻成分，也有低頻成分。輕則對周圍無線電環(huán)境造成電磁污染，重則使系統(tǒng)時鐘紊亂，邏輯錯誤。為避免此，在每個74HC595的電源VCC和GND旁邊都并聯(lián)了兩個電容，用于濾波和退耦。穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，旁路掉電源中的高頻脈動成份。消除自激，減小對外雜散電磁輻射，提高EMI電磁兼容性。 74HC595管腳圖 74HC595邏輯圖 ：管腳號管腳名稱管腳功能描述1QB鎖存器輸出，三態(tài)2QC鎖存器輸出，三態(tài)3QD鎖存器輸出，三態(tài)4QE鎖存器輸出，三態(tài)5QF鎖存器輸出，三態(tài)6QG鎖存器輸出，三態(tài)7QH鎖存器輸出，三態(tài)8GND電源地9SQH串行輸出，用于級聯(lián)。無三態(tài)輸出功能10Reset低電平有效，當此管腳上出現(xiàn)低電平時，將復位內部的移位寄存器，但不影響8位鎖存器的值11Shift Clk移位寄存器時鐘輸入，上升沿將把A腳上的數(shù)據(jù)移入內部寄存器12Latch Clk鎖存時鐘輸入，上升沿將把內部移位寄存器的值鎖存起來13Output Enable低電平有效，將鎖存器的輸出映射到輸出并行口（QAQH）上。當輸入高電平時，高阻態(tài)，同時本芯片的串行輸出無效14A串行數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)從這個管腳移進內部的8位串行移位寄存器15QA鎖存器輸出，三態(tài)16VCC電源正，26V DC 74HC595的管腳功能描述4．1．3 行驅動電路設計因為本設計要求的行驅動電流較大，目前尚無合適的集成電路來勝任。因此本設計的行驅動電路采用三極管擴流方式。 兩種三極管擴流方式（共集，共射）共集驅動方式， 又稱射極跟隨器，當電源電壓足夠時，在負載上獲得的電壓始終等于基極對地電壓Ub減去發(fā)射結壓降Ube。，因此在5V供電系統(tǒng)中，若Ic=1 A 則在三極管上的管耗為1A=，管耗較大，需選用中功率的管子。還有一個重要的特點，共集電路的基極是用高電平驅動，而單片機在復位期間，所有I/O口都呈現(xiàn)高電平。這樣的話，在開機上電復位的瞬間，在所有的行線上都會獲得電壓。而造成開機瞬間全屏顯示或造成巨大的浪涌電流沖擊，使電源電壓跌落，單片機工作異常。而使用共射驅動方式的話，同樣的電源電壓下，Ic=。因此可選用小功率器件。共射電路的基極驅動是用低電平，這就不會造成上述共集電路的浪涌電流影響。同時，大部分單片機的I/O是弱上拉輸出，也即是單片機能承受較大的灌電流，而只能提供微弱的拉電流。因此，綜合權衡利弊，本設計采用PNP管共射電路作為行掃描線驅動?，F(xiàn)對行驅動電路各元件參數(shù)進行計算。4．1．4 行驅動電路元件參數(shù)計算假設條屏使用在極端情況下，每一行的所有LED全部點亮。每行共4點陣，每個點陣包含紅色，綠色兩個LED。因此每行共32個LED。普通LED的安全工作電流在5~20mA之間，為獲得較高亮度，又要兼顧其工作壽命。本設計中，每只LED工作電流取15mA。如此可知，當一行全點亮的時候總電流: I==管 耗: Pc=ICVCEsat(管飽和壓降)==；STC89C52RC系列單片機的每個I/O口能獨立承受20mA的灌電流，也即是能夠給共射驅動電路基極提供20mA的偏置電流。根據(jù)上述集電極電流和基極電流的比值，可計算出行掃描驅動三極管的直流電流放大系數(shù)β.直流電流放大系數(shù): 。對于基極偏流電阻，則起到對基極20mA偏置電流限流作用:基極限流電阻：；根據(jù)上述計算，綜合其成本、封裝、散熱等因素考慮。本設計最終采用三只C8550D 小功率PNP管并聯(lián)成一只PNP中功率管使用。 。C8550D官方數(shù)據(jù)手冊摘錄. C8550D官方數(shù)據(jù)手冊摘錄從C8550D的官方數(shù)據(jù)手冊上可知：最大集電極電流： Ic=；最大集電極耗散功率：Pc=1W； 直流電流放大系數(shù)： β=160~300；三管并聯(lián)，β不變，Pc擴展到3W。本人所購買的50只同一批號的C8550D，經(jīng)實測，β均在150左右。因此三管并聯(lián)無須增加射極均流電阻。根據(jù)β確定基極電流Ib和基極限流電阻R分別為：基極電流： 則基極限流電阻：。4．2 單片機控制系統(tǒng)電路設計4．2．1 單片機的選型根據(jù)方案論證的結果，本設計采用STC89C系列的STC89C52RC作為主控芯片。STC單片機是深圳宏晶科技的IC產(chǎn)品。STC單片機完全兼容傳統(tǒng)51內核，因此使用的編譯器和指令代碼都和傳統(tǒng)51單片機相同。對于STC89C52RC，：（摘錄自STC單片機官方數(shù)據(jù)手冊）STC單片機與8051單片機的性能比較高速：一個時鐘/機器周期，增強型51內核，平均速度可達到1MIPS/MHz寬電壓：~寬溫限：40℃~85℃高抗靜電：ESD保護，輕松過4KV快速脈沖干擾（EFT測試）低功耗：有空閑模式（），掉電模式（可由外部中斷喚醒，），正常模式（~7mA）工作頻率：可從0到48MHz，相當于傳統(tǒng)8051主頻0~576MHz時鐘：可選擇外部晶體或內部RC振蕩器STC 12C5412AD單片機的內部資源兼容MCS51指令系統(tǒng)8K字節(jié)片內Flash程序存儲器，擦寫次數(shù)2萬次以上256x8bit內部RAM數(shù)據(jù)存儲器可編程UART串行通道32個雙向I/O口, 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷2個串行中斷, 2個外部中斷源, 共6個中斷源,2個讀寫中斷口線低功耗空閑和掉電模式時鐘頻率024MHz3級加密位, 軟件設置睡眠和喚醒功能 STC89C52系列單片機主要特性4．2．2 STC單片機在條屏運用中的優(yōu)越性對于單色動態(tài)條幅屏的應用需要，STC89C52RC單片機有以下突出的優(yōu)點：●較高的處理速度和時鐘頻率，能輕松的實現(xiàn)條屏的各種移動算法?！裼蠻ART串行口，能實現(xiàn)與字庫芯片或PC機之間的數(shù)據(jù)交換?！裼袃炔縍OM，可用于掉電存放條屏的各種設置參數(shù)、漢字內碼等數(shù)據(jù)。 ●內部看門狗，使條屏可以工作在惡虐的電磁環(huán)境下?！駥掚妷悍秶?，條屏的負載端電壓的波動不會影響其正常運行?！褙S富的I/O口，可以代替LED行掃描用的行選通譯碼器器，降低產(chǎn)品成本?！裥⌒头庋b，便于PCB的緊湊化設計。4．2．3 單片機系統(tǒng)電路設計根據(jù)本條屏的實際運用要求，參考STC單片機官方數(shù)據(jù)手冊上的應用指南。 單片機系統(tǒng)電路，05V幅度的高精度時鐘。根據(jù)STC單片機數(shù)據(jù)手冊約定，外部有源時鐘應從XTALXTAL2腳輸入，圖中1uF的電解電容和10KΩ的電阻構成微分電路，在系統(tǒng)上電的瞬間，為單片機RESET腳提供約2mS的高電平脈沖，使單片機上電后立即可靠復位。，為單片機的供電電源進行濾波和高頻旁路，濾除MCU及有源晶振對電源系統(tǒng)造成的高頻脈動成分，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低對外電磁輻射。旁路電容采用瓷片電容，其優(yōu)點體積小，耐壓高，價格低，頻率高（有一種是高頻電容）。4．3 時鐘芯片與單片機的接口設計4．3．1 字庫芯片選型DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和RAM數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒