【文章內(nèi)容簡介】 從而使與各輸出位對應(yīng)的場驅(qū)動(dòng)管處于放大或截止?fàn)顟B(tài)；同時(shí)由行掃描控制電路產(chǎn)生信號(hào)使第一行掃描管導(dǎo)通，相當(dāng)于第一行LED的正端都接高，顯然，第一行LED管的亮滅就取決于74HC595中的鎖存信號(hào)；此外，在第一行LED管點(diǎn)亮的同時(shí)，再在74HC595中移入第二行需要顯示的數(shù)據(jù)，隨后將其鎖存，同時(shí)由行掃描控制電路將第一行掃描管關(guān)閉而接通第二行，使第二行LED管點(diǎn)亮，以此類推，當(dāng)?shù)谑袙呙柽^后再回到第一行，這樣，只要掃描速度足夠高，就可形成一幅完整的文字或圖像。由于4點(diǎn)陣顯示器有16行，為充分利用單片機(jī)的接口，本電路中加入了一個(gè)416線譯碼器74LS154，其輸入是一個(gè)16進(jìn)制碼，解碼輸出為低態(tài)掃描信號(hào)，它的結(jié)構(gòu)如圖27所示。圖29 74LS154結(jié)構(gòu)圖74LS154引腳說明如表22表22 74LS154引腳說明如圖28所示的行驅(qū)動(dòng)電路中,把74LS154的G1和G2引腳接地，然后以A、B、C、D四腳為輸入端。就會(huì)形成16種不同的輸入狀態(tài)，分別為0000～1111，然后使每種狀態(tài)只控制一路輸出，即會(huì)有16路輸出。如果一行64點(diǎn)全部點(diǎn)亮，則通過74LS154的電流將達(dá)640mA，而實(shí)際上，74LS154譯碼器提供不了足夠的吸收電流來同時(shí)驅(qū)動(dòng)64個(gè)LED同時(shí)點(diǎn)亮，因此，應(yīng)在74LS154每一路輸出端與16x16點(diǎn)陣顯示器對應(yīng)的每一行之間用一個(gè)三極管來將電流信號(hào)放大，本文選用的是三極管8550。這樣，74LS154某一輸出腳為低電平時(shí)，對應(yīng)的三極管發(fā)射極為高電平從而使點(diǎn)陣顯示器的對應(yīng)行也為高電平。圖210 行驅(qū)動(dòng)電路 LED 字符顯示原理有了行掃描與列控制，字符的顯示就可以實(shí)現(xiàn)。若要顯示什么內(nèi)容，則將組成的相應(yīng)內(nèi)容的各個(gè)位置上的LED器件點(diǎn)亮。一般情況是把需要顯示的文字轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣式的文字，在按照顯示控制的要求以一定的順序排列成需要的顯示數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行發(fā)送控制。每個(gè)LED發(fā)光區(qū)間占據(jù)數(shù)據(jù)中以為bit,一個(gè)8bit數(shù)據(jù)為一個(gè)字節(jié)，代表8個(gè)發(fā)光器件的亮滅數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)在需要電路的LED器件的位置加導(dǎo)通電壓，此LED即可點(diǎn)亮。LED顯示屏就是依靠這樣的選取行列進(jìn)行各類行列進(jìn)行各類圖形文字的變換。8*8點(diǎn)陣屏顯示原理就是利用行列導(dǎo)通其中的LED二控制64個(gè)LED的亮滅。這樣一句所需顯示的圖形文字，按照顯示屏的各行各列逐點(diǎn)填寫數(shù)據(jù)就可以構(gòu)成一個(gè)顯示數(shù)據(jù)文件。顯示文字的點(diǎn)陣格式比較規(guī)范，可以采用現(xiàn)行計(jì)算機(jī)通用的字庫字模，一般一個(gè)漢字的規(guī)格為16*16大小，一塊單元板由16*16點(diǎn)陣組成，正好可以顯示一個(gè)漢字。用這樣的點(diǎn)陣模塊構(gòu)成的文字，可以進(jìn)行搭配，組合和變化。只要根據(jù)顯示控制要求設(shè)計(jì)好相應(yīng)的數(shù)據(jù)規(guī)格，就可以得到相應(yīng)的顯示效果。讓點(diǎn)陣顯示相應(yīng)的漢字，則通過提取顯示的數(shù)據(jù)即可。文字的字模是一組數(shù)字，但它的意義與數(shù)字的意義不同，他是用數(shù)字來表示各種漢字，簡單圖形，英文等的形狀。將點(diǎn)亮的像素點(diǎn)定義為1，不亮的像素點(diǎn)定義為0，就可以編寫成能在單片機(jī)中保存的16進(jìn)制字型格式：{0x01,0x00,0x08,0x08,0x01,0x04,0x02,0x00,0x00,0x08,0x00,0x00,0x00,0x08,}{0x11,0x00,0x0B,0xFC,0x07,0x84,0x02,0x04,0x7D,0xFC,0x00,0x80,0x3F,0xFC,},{0x11,0x10,0x12,0x08,0x7C,0x04,0xFF,0xFE,0x45,0x08,0x04,0x80,0x00,0x08,},{0x1F,0xF8,0x13,0xF8,0x04,0x24,0x04,0x00,0x49,0x08,0x04,0x40,0x00,0x48,},{0x11,0x00,0x22,0x08,0x04,0x24,0x04,0x10,0x49,0xF8,0x08,0x40,0xFF,0xE8,},{0x21,0x00,0x4B,0xF8,0x05,0x24,0x0F,0xF8,0x51,0x08,0x08,0x20,0x00,0x08,},{0x01,0x04,0x88,0x00,0xFF,0xA4,0x08,0x10,0x49,0x08,0x11,0x10,0x00,0x88,},{0xFF,0xFE,0x17,0xFC,0x0C,0x24,0x18,0x10,0x49,0xF8,0x21,0x0E,0x3F,0xC8,},{0x04,0x80,0x30,0x10,0x0E,0x24,0x2F,0xF0,0x45,0x04,0xC2,0x04,0x20,0x88,},{0x04,0x80,0x50,0x14,0x15,0xA4,0x48,0x10,0x45,0x88,0x02,0x00,0x20,0x88,},{0x04,0x80,0x9F,0xFE,0x14,0xA4,0x88,0x10,0x45,0x50,0x04,0x00,0x20,0x88,},{0x08,0x80,0x12,0x10,0x24,0x24,0x0F,0xF0,0x69,0x20,0x08,0x40,0x20,0x88,},{0x08,0x82,0x11,0x10,0x44,0x04,0x08,0x10,0x51,0x10,0x10,0x20,0x3F,0x88,},{0x10,0x82,0x11,0x10,0x04,0x04,0x08,0x10,0x41,0x4E,0x1F,0xF0,0x20,0x88,},{0x20,0x7E,0x10,0x50,0x04,0x14,0x08,0x50,0x41,0x84,0x00,0x10,0x00,0x28,},{0x40,0x00,0x10,0x20,0x04,0x08,0x08,0x20,0x41,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,},漢字顯示就是一系列這樣的十六進(jìn)制數(shù)組。 無線發(fā)射模塊電路設(shè)計(jì)無線發(fā)射模塊通過RS232串口芯片接收PC機(jī)傳來的數(shù)據(jù),然后通過SPI接口將數(shù)據(jù)傳給QN8027收發(fā)芯片進(jìn)行FSK調(diào)制,最后通過天線將數(shù)據(jù)發(fā)出。 QN8027 收發(fā)芯片QN8027是一顆高性能、低能耗、全功能的立體聲調(diào)頻發(fā)射單芯片，主要適用于便攜式音頻和視頻播放器、汽車配件、手機(jī)及GPS個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備等。QN8027集成了完整的FM發(fā)射、空臺(tái)掃描，以及天線自動(dòng)調(diào)諧等功能。QN8027憑借其體積小巧，所需外部元件數(shù)量少，并且支持多個(gè)時(shí)鐘頻率，很容易被集成到多種小型低功耗便攜式應(yīng)用中。QN8027集成了穩(wěn)壓器使它可以直接連接電池，并提供高電源紋波抑制比可以更高效地抑制噪聲。具有低功耗待機(jī)模式，能充分延長電池使用時(shí)間。所有管腳都有靜電保護(hù)。QN8027應(yīng)用高可靠性的CMOS制程制造。其引腳圖如圖26所示。圖211 QN8027引腳圖QN8027共有10個(gè)管腳， ANT管腳接天線的連接電路，L_LN和R_LN分別接左、右音頻接入電路，音頻信號(hào)經(jīng)過放大、預(yù)加重等處理，變成可以發(fā)射的信號(hào)，VCC接電源電路，GND接地，DATA與CLK管腳與微控制器芯片管腳相連，為I2C串行總線傳送數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。在QN8027芯片中，有19個(gè)可供用戶使用的控制寄存器，每個(gè)寄存器都有其特有的功能，其中寄存器CIDCID2和STATUS是只可以讀取信息的寄存器，而其他寄存器只可寫入。下面是控制寄存器的基本介紹：表23 用戶寄存器概述寄存器名稱控制功能00hSYSTEM設(shè)置設(shè)備模式, 復(fù)位01hCH1頻道檢索低8字節(jié)02hGPLT音頻控制, 導(dǎo)航頻率偏差增益 03hREGXTLXCLK 引腳控制04hREGVGATX 模式輸入阻抗, 晶振頻率設(shè)置05hCID1設(shè)備 ID 序號(hào)06hCID2設(shè)備ID序號(hào)07hSTATUS設(shè)備狀態(tài)指標(biāo)08hRDSD0RDS 數(shù)據(jù)字節(jié) 009hRDSD1RDS數(shù)據(jù)字節(jié)10AhRDSD2RDS數(shù)據(jù)字節(jié)20BhRDSD3RDS數(shù)據(jù)字節(jié)30ChRDSD4RDS數(shù)據(jù)字節(jié)40DhRDSD5RDS數(shù)據(jù)字節(jié)50EhRDSD6RDS數(shù)據(jù)字節(jié)60FhRDSD7RDS數(shù)據(jù)字節(jié)710hPACPA 輸出功率控制11hFDEV指定所有 TX 頻率偏差12hRDS指定RDS 頻率偏差, RDS 模式選擇其中寄存器SYSTEM的第2位用來作為RDS發(fā)射準(zhǔn)備信號(hào)，而第0和第1位作為頻道檢索的高2位，其頻道的頻率設(shè)置為（76+CH*）MHZ。寄存器RDS0RDS7是芯片的RDS的數(shù)據(jù)字節(jié)，用來傳送數(shù)據(jù)。QN8027主要特性如下： FM 波段發(fā)射 MHz~108 MHz全波段調(diào)，步長50/100/200 kHz，小封裝 3 x 3 x MSOP10，僅需要兩個(gè)外部元件，GPS和手機(jī)通訊頻段的低雜散 TDMA (GSM/GPRS)突發(fā)噪音的強(qiáng)抗干擾性能，支持多種晶振頻率， I2C及3線控制接口，低功耗， mA FCC 輸出電平，可直連電池，省電IDLE和待機(jī)模式，高性能 FM 發(fā)射機(jī) (FMT)8. 65dB 立體聲信噪比， % THD，最大119 dB μVp RF 輸出電平，34dB 調(diào)節(jié)范圍，60秒內(nèi)沒有音頻輸入，PA自動(dòng)關(guān)斷，支持美國和歐洲的數(shù)據(jù)服務(wù),包括 TMC（交通信息頻道）圖212 QN8027與單片機(jī)管腳連接圖 RS232串口通信標(biāo)準(zhǔn)串行通信RS232是PC機(jī)與單片機(jī)最常用、也最低廉的通訊方式,它以+9V代表邏輯0狀態(tài),9V代表邏輯l狀態(tài)。串行通信可以分為同步及異步兩種模式。同步通信的兩端使用同步信號(hào)作為通信的依據(jù),而異步則使用起始位及停止位作為通信的判斷。目前采用異步傳輸模式較為普遍,異步傳輸只要9支引腳就足夠了(DB9接口)。如果要采用同步傳輸,則需要25支引腳(DB25接口)。以下是RS232通信接口9支引腳的相關(guān)說明:(1)CD載波檢測:(2)RXD接收數(shù)據(jù)。(3)TXD發(fā)送數(shù)據(jù)。(4)DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好。(5)GND信號(hào)地。(6)DSR數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好。(7)RTS請求發(fā)送。(8)CTS允許發(fā)送。(9)RI振鈴指示。由于單片機(jī)的串行發(fā)送端TXD和接收端RXD是TTL電平,而PC機(jī)的COM接口的RS232C連接器（D型9針插座)是EIA電平,因此單片機(jī)需要加接電平轉(zhuǎn)換芯片,通過串行電纜和PC機(jī)相連接。,。其管腳圖如圖38所示,該芯片具有如下特性：(l)工作電壓為++,適用于不同供電電壓的場合。(2)滿載數(shù)據(jù)速率:250Kbps。(3)luA的低功耗關(guān)斷模式,該模式下SP3232B的驅(qū)動(dòng)器輸出被禁止,但接收器有效。(4)增強(qiáng)型ESD規(guī)范:士2KV人體放電模式。圖213 SP3232B管腳圖SP3232B具有兩路獨(dú)立的電平轉(zhuǎn)換電路,各引腳說明如下:(1)T1OUT/T2OUT：RS232驅(qū)動(dòng)器輸出。(2)R1IN/R2IN:RS232接收器輸入。(3)R1OUT/R2OUT: TTL/CMOS接收器輸出。(4)T1IN/T2IN:TTL/CMOS驅(qū)動(dòng)器輸入。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過標(biāo)準(zhǔn)的DB9接口完成與PC機(jī)串口的連接,電路連接如圖29所示。圖214 SP3232B通信電路連接圖以上接法只使用了一路收發(fā)管腳。在設(shè)計(jì)程序時(shí),直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送就可以,不需要對信號(hào)線的狀態(tài)進(jìn)行判斷或設(shè)置。只有需要使用握手信號(hào)等應(yīng)用的場合,才需要對相應(yīng)的信號(hào)線的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測或設(shè)置。 無線接收模塊電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)無線接收模塊實(shí)現(xiàn)的功能有:通過LPC931單片機(jī)控制QN8027收發(fā)芯片接收數(shù)據(jù)。通過I^C總線將顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到串行EEPROM中。根據(jù)顯示方式從EEPROM中取出數(shù)據(jù)通過I^C總線發(fā)送到相應(yīng)LED顯示模塊進(jìn)行顯示。QN8027無線收發(fā)芯片管腳及線路連接和發(fā)射模塊接法相同。 I2C總線電路I2C串口電路是單片機(jī)與調(diào)頻發(fā)射機(jī)芯片QN8027相連的電路，單片機(jī)直接與QN8027芯片相連，不需要其他芯片參與，利用I2C總線協(xié)議，通過軟件控制單片機(jī)與調(diào)頻發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。在設(shè)計(jì)中，本系統(tǒng)采用的是STC89C52RC單片機(jī)，在電路的設(shè)計(jì)過程中，通過調(diào)頻發(fā)射機(jī)與STC89C52RC單片機(jī)電路相連。， 。具體連接情況如圖210所示。本模塊主要的工作是通過單片機(jī)將要發(fā)射的信息通過I2C協(xié)議發(fā)送給QN8027調(diào)頻發(fā)射芯片。圖215 I2C串口電路 電源供電方案無線發(fā)射模塊為5V輸入,SPXI117最大輸出電流為800mA,可以滿足使用需要。圖311為無線發(fā)射模塊供電電路。圖216無線發(fā)射模塊供電電路無線接收模塊和LED點(diǎn)陣顯示模塊為24V輸入,、串行存儲(chǔ)芯片以及QN8027收發(fā)射芯片等供電。在這里使用開關(guān)穩(wěn)壓管LM2575而不使用線性穩(wěn)壓管LM7805是因?yàn)?轉(zhuǎn)換壓差大,需要從24V轉(zhuǎn)換到5V。顯示驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LED點(diǎn)陣發(fā)光需要較大的電流。如果使用線性穩(wěn)壓管LM7805,則轉(zhuǎn)換壓差和電流越大,其轉(zhuǎn)換效率就越低,從而既造成發(fā)熱大,又浪費(fèi)電能。LM2575在這方面解決的比較好,它不但具有穩(wěn)定的電壓輸出,轉(zhuǎn)換效率也很高,可以達(dá)到80%以上，從而減少發(fā)熱和電能浪費(fèi)。單塊16*l6點(diǎn)陣顯示模塊功率:在5V電壓下全部LED點(diǎn)亮?xí)r,顯示屏電流實(shí)測不大于500mA,加上單片機(jī)等功耗, 不大于600mA,小于開關(guān)穩(wěn)壓管LM2575S最大輸出電流1A。圖212是LM2575的供電電路。圖217無線接收模塊供電電路第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)完成以后,就要進(jìn)行軟件的開發(fā)工作了?；跓o線傳輸?shù)腖ED點(diǎn)陣屏顯示系統(tǒng)的軟件編寫分為上位機(jī)PC管理系統(tǒng)程序和下位機(jī)程序,下位機(jī)程序即無線收發(fā)模塊和LED點(diǎn)陣顯示模塊的單片機(jī)程序通過C語言來編寫,然后利用Keil開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行編譯和鏈接生成單片機(jī)可執(zhí)行的程序。 概要設(shè)計(jì)上位機(jī)發(fā)送管理系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能有:新建/打開/編輯/保存文本文件(目前暫時(shí)只支持TXT格式,以后將增加對DOC