【文章內(nèi)容簡介】 類也挺多 , 我們選用 CC14543BCD 鎖存七段譯碼鯔驅(qū)動(dòng)器。它具有四位鎖存器 , 鎖存器在選通信號(hào) L d 為 “1” 時(shí)輸入數(shù)據(jù) ,L d 為 15 “0” 時(shí)鎖存。消隱端 B I 為 “1” 時(shí)消隱 , 消隱時(shí) , 所有輸出 端和相位端 PH 相同 [2]。 電源的制作 根據(jù)在給器件選擇型號(hào)時(shí)對(duì)其參數(shù)的了解 , 整個(gè)電路對(duì)電源的要求如下： a. CMO S 器件所須單電源電壓應(yīng)在 3～ 18 V ,雙電源電壓應(yīng)在 177。18 V 之間 。 b. 電源供電電流約 100 mA。 c. 電源供電電流變化不大 , 輸出電流的穩(wěn)定度好于 0. 1 % 。 d. 電源供電電壓穩(wěn)定 , 工作電壓的容許誤差約 0. 5 % . 為了滿足以上條件 , 采用 18 V , 2W 的變壓器 , 通過 3A 的全波整流電橋再經(jīng)過7815 穩(wěn)壓管后 , 輸出 + 15 V 的電壓。由于受微小電流變化的影響 , 所以又采用了去耦合電路 [ 3 ]。電路圖見圖 43. 圖 43 電源電路圖 光信號(hào)的放大整形電路制作 干涉條紋經(jīng)過計(jì)數(shù)器的光電探測(cè)器時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)太微弱 , 而且不是脈沖信號(hào) , 即不能按比較器工作也不能對(duì)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào)。所以要經(jīng)過放大器達(dá)到足夠大 , 然后通過電壓比較器生成脈沖信號(hào)。但是 , 16 放大多少倍呢 ?這取決于計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)大小的要求及微弱電信號(hào)的大小。 我們已知干涉條紋在直徑為 5 cm 的圓面上的平均光功率為 1 mW. 所選硅光電二極管的 響應(yīng)率為 0. 6mA246。mW , 干涉條紋寬為 1cm , 設(shè)探測(cè)器窗口為 2 cm 0. 25 cm. 所以經(jīng)光電二極管產(chǎn)生的光信號(hào)大小為 Ioc= 0. 51246。P2. 520. 6= 15 LA 。然后接一個(gè) R L = 10 k8 的負(fù)載電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào) 15 LA 10 k8 = 150 mV. 放大 50 倍后為 7. 5 V 左右 , 而其最大值約為 12 V ,正好符合計(jì)數(shù)器各項(xiàng)參數(shù)的要求 [4]。電路圖見圖 44. 圖 44 光信號(hào)的放大整形電路 十進(jìn)制計(jì)數(shù)單元的連接 十進(jìn)制 計(jì)數(shù)器連接圖見圖 9, 根本不足以計(jì)數(shù)用 , 必須將兩個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)單元連接起來 ,以兩個(gè)〗為例 , 如圖 45. CC40192 有了進(jìn)位輸出端 C0和借位輸出端 B0,使得兩個(gè) CC40192 的連接十分簡單。只要代表低位的 CC40192的 C0端和高位的 CC40192 的CP+ 端相連 ,低位的 B0輸出端和高位的 CP 端相連就可以了 [4]。 17 圖 45 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接圖 與顯示器的連接 與顯示器的連接見圖 46. 圖 46 顯示器連接圖 目前 , 由于 CMOS集成 電路具有靈敏度高 , 工作電壓范圍大等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用廣泛和成熟的各種計(jì)數(shù)器都是利用 CMOS 集成電路塊制成的。光電可逆計(jì)數(shù)器同樣也是以 CMOS 集成電路為基本組成部分 ,配合光電探測(cè)電、電壓放大電路、波形整形電路構(gòu)成 , 從而對(duì)光信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。光電可逆計(jì)數(shù)器用途很廣 ,最典型的應(yīng)用是在物理學(xué)科中對(duì)干涉條紋的計(jì)數(shù)。另外 , 在產(chǎn)品的計(jì)數(shù)、繞線機(jī)圈數(shù)的記錄以及井底探測(cè)都少不了光電可逆計(jì)數(shù)器 , 它是高速、高精度實(shí)時(shí)測(cè)量中不可缺少的重要組成部分 , 實(shí)用性強(qiáng)。 18 第 5章 LED顯示屏及轉(zhuǎn)換 LED的優(yōu)點(diǎn) 現(xiàn)在的照明應(yīng)用 LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用壽命、色溫以及白點(diǎn)穩(wěn)定性。由于無需維護(hù) (因?yàn)?LED 的使用壽命比傳統(tǒng)燈泡的要長得多 )且能耗降低，所以基于 LED 的照明降低了總體擁有成本 : CFL(緊湊熒光 )嵌頂燈的性能相媲美 ，需要維修前的壽命要長 5到 50倍 ：不含汞、電站污染小、垃圾處理費(fèi)用低 LED顯示屏 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏是集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷，動(dòng)態(tài)范圍廣， 亮度高，壽命長，工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)而成 為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的理想選擇。同時(shí)也可廣泛應(yīng)用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運(yùn)輸?shù)仍S多行業(yè)。 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏 目前大多數(shù)的 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)自帶字庫。其顯示和動(dòng)態(tài)效果（主要是顯示內(nèi)容的滾動(dòng)）的實(shí)現(xiàn)主要依靠硬件掃描驅(qū)動(dòng)，該方法雖然比較方 便，但顯示只能按照預(yù)先的設(shè)計(jì)進(jìn)行。而實(shí)際上經(jīng)常會(huì)遇到一些特殊要求的動(dòng)態(tài)顯示，比如電梯運(yùn)行中指示箭頭的上下移動(dòng)、某些智能儀表幅值的條形顯示、廣告中 廠家的商標(biāo)顯示等。這時(shí)一般 的顯示系統(tǒng)就很難達(dá)到要求。 另外，由于受到存儲(chǔ)器本身的局限，其特殊字符或圖案也往往難以 19 顯示，同時(shí)顯示內(nèi)容也不能隨意更改。本文提出一種利用 PC機(jī)和單片機(jī)控制的 LED 顯示系統(tǒng)通 訊方法。該方法可以對(duì)顯示內(nèi)容（包括漢字和特殊圖符）進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而實(shí)現(xiàn)諸如閃動(dòng)、滾動(dòng)、打字等多種動(dòng)態(tài)顯示效果。該方法同時(shí)還可以調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)顯示的速 度，同時(shí)用戶也可以在PC 機(jī)上進(jìn)行顯示效果的預(yù)覽，顯示內(nèi)容亦可以即時(shí)修改。另外，通過標(biāo)準(zhǔn)的 RS232／ 485 轉(zhuǎn)換模塊還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主要的硬 件設(shè)計(jì)是下位機(jī)單片機(jī)的顯示 控制部分。而上位機(jī)（ PC 機(jī)）與單片機(jī)顯示控制部分的接口為標(biāo)準(zhǔn) RS232 通訊方式。若需實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，只需增加 RS232／ 485 轉(zhuǎn)換模塊即可，該部分已有成熟的電路設(shè)計(jì)，故不再詳細(xì)敘述。 圖 51 LED顯示屏控制電路 具體的 LED 顯示屏控制電路如圖 51所示。整個(gè)電路由單片機(jī)89C5點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 626列驅(qū)動(dòng)電路 ULN280行驅(qū)動(dòng)電路 TIP12移位寄存器 4094 及附屬電路組成。該電路所設(shè)計(jì)的電子屏可顯示 10 個(gè)漢字，需要 40 個(gè) 88 LED 點(diǎn)陣模塊，可組成 16 160 的矩形點(diǎn)陣。由于 AT89C52 僅有 8k存儲(chǔ)空間，而顯示的內(nèi)容由 PC 機(jī)控制，因此不可能 20 預(yù)先把需要顯示的內(nèi)容做成點(diǎn) 陣存在單片機(jī)中，而只能由 PC 機(jī)即時(shí)把所需顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)并存入緩沖區(qū) 6264。 該電路的顯示采用逐行掃描方式。工作時(shí)，由單片機(jī)從緩沖區(qū)取出第一行需要顯示的 20 字節(jié)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，再由列點(diǎn)陣數(shù)據(jù)輸入端 P1． 2口按位依次串行 輸入至列移位寄存器，其數(shù)據(jù)輸入的順序與顯示內(nèi)容的順序相反。然后置行點(diǎn)陣選通端 P1． 3為 1，即置行移位寄存器的 D為高電平， STR 使能（所有 4094 的 OE 引腳接＋ 5V 電平 ），從而使列移位寄存器中的數(shù)據(jù)同時(shí)并行輸出以選通該行。經(jīng)延時(shí)一段時(shí)間后再進(jìn)行下一行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的顯示。需要注意的是，每次只能選通一行 數(shù)據(jù)，即要通過不斷的逐行掃描來實(shí)現(xiàn)漢字或字符的顯示。 顯示與控制的設(shè)計(jì) 在筆者設(shè)計(jì)的 PC 機(jī)控制多單片機(jī)顯示系統(tǒng)中，用 PC 機(jī)實(shí)現(xiàn)的主要功能包括單片機(jī)顯示子系統(tǒng)的選擇，顯示方式選擇（包括靜態(tài)、閃動(dòng)、滾動(dòng)、打字等），滾動(dòng)方 向選擇（包括上下滾動(dòng)和左右滾動(dòng)），動(dòng)態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)（即文字閃動(dòng)頻率、滾動(dòng)速度、打字顯示速度等），顯示內(nèi)容輸入及顯示預(yù)覽等。單片機(jī)一般通過 RS232／ 485 串行接收 PC機(jī)發(fā)出的顯示指采用定時(shí)器中斷方式進(jìn)行行掃描，每次中斷顯示一行，定時(shí)中斷時(shí)間為 ，這樣整屏的刷新率為 50Hz，因而無閃爍感。 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)的方法通常是改變定時(shí)器的中斷時(shí)間，但是當(dāng)顯示速度很慢的時(shí)候，該方法容易使整屏的刷新率降低，從而使顯示內(nèi)容出 現(xiàn)閃爍。因此，本設(shè)計(jì)采用一種 “ 軟定時(shí) ” 方法，即在程序中命名一變量作為 “ 軟定時(shí)器 ” ，以用來設(shè)定兩次動(dòng)態(tài)顯示的時(shí)間間隔。在對(duì)定時(shí)中斷調(diào)用計(jì)數(shù)時(shí)，如果 調(diào)用次數(shù)達(dá)到設(shè)定值，則改變顯示內(nèi)容。為保證能夠正常顯示， “ 軟定時(shí)器 ” 的設(shè)定值必須大于 整屏顯示周期。由于顯示屏每行顯示 1． 25ms，整屏顯示周期為 20ms，考慮到余量的情況，可將軟定時(shí)器的設(shè)定值定在大于 30ms。如此循環(huán)計(jì)數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng) 21 態(tài)顯示。 “ 軟定時(shí)器 ” 的設(shè)定值可以通過上位機(jī) PC機(jī)來改 變，這樣既可實(shí)現(xiàn) LED動(dòng)態(tài)顯示的速度調(diào)節(jié)，又可保持顯示內(nèi)容的流暢和無閃爍感。 單片機(jī)動(dòng)態(tài)顯示控制 以上提到的靜態(tài)、閃動(dòng)、滾動(dòng)和打字等 4 種顯示方式，實(shí)際上是單片機(jī)定時(shí)中斷程序進(jìn)行行掃描處理的不同方法。下面將分別說明如何實(shí)現(xiàn)這 4 種顯示方式。 靜態(tài)顯示只需在定時(shí)中斷處理程序中從顯示緩沖區(qū)調(diào)入 相應(yīng)的一行顯示數(shù)據(jù)，然后選中該行即可實(shí)現(xiàn)該行的顯示，如此循環(huán)，便可顯示整個(gè)內(nèi)容。閃動(dòng)顯 示與此類似，不同的是要間隔一個(gè) “ 軟定時(shí)器 ” 的定時(shí)時(shí)間，在行掃描時(shí)，行移位寄存器的 D端打入的全為 0，可使得整屏不顯示，以確保黑屏?xí)r間與顯示時(shí)間相 等，從而實(shí)現(xiàn)漢字或圖符的閃動(dòng)顯示。 滾動(dòng)顯示要求需要顯示的內(nèi)容每隔一定時(shí)間向指定方向（這里以從右向左為例）移動(dòng)一列，這樣顯示屏可以顯示更多的內(nèi)容。為此，需要在下次移動(dòng)顯示之前對(duì)顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行更改，從而完成相應(yīng)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的移位操作。具體操作方法是： 設(shè)置一個(gè) 顯示緩沖區(qū)，該區(qū)應(yīng)包括兩部分：一部分用來保存當(dāng)前 LED顯示屏上顯示的 10個(gè)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)；另一部分為點(diǎn)陣數(shù)據(jù)預(yù)裝載區(qū)，用來保 存即將進(jìn)入 LED 顯示屏的 1 個(gè)漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。滾動(dòng)指針始終指向顯示屏的最右邊原點(diǎn)。當(dāng)滾動(dòng)指針移動(dòng)到需要顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的第 1 個(gè)漢字的首地址時(shí)， 顯示緩沖區(qū) LED 顯示區(qū)為空白，而預(yù)裝載區(qū)已保存了第 1個(gè)待顯示漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。當(dāng)需要滾動(dòng)顯示時(shí)，則可在接下來的掃描周期的每個(gè)行掃描中斷處理程序中， 將對(duì)顯示緩沖區(qū)的相應(yīng)行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)左移一位，同時(shí)更改顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容。（需要注意的是，要確保該操作能 在 的中斷時(shí)間內(nèi)完成。這里 89C52 采 用 22MHz 晶振，實(shí)驗(yàn)證明可以實(shí)現(xiàn)該操作）。這樣，在一個(gè)掃描周期后，整個(gè)漢字將左移 22 一列，而顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容也同時(shí)更改。由于預(yù)裝載區(qū)保存了 1個(gè)漢字 點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，即 1616 點(diǎn)陣，所以當(dāng)前顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容只能移動(dòng) 16列。當(dāng)下一個(gè)滾動(dòng)到來時(shí)，滾動(dòng)指針將移動(dòng)到點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的下一個(gè)漢字的首地址，并在 預(yù)裝載區(qū)存入該漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。然后重復(fù)執(zhí)行上述操作便可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示。特殊字符或圖形的顯示與此類似，這里不再贅述 打字顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順 序一個(gè)個(gè)的出 現(xiàn)，如同打字的效果。設(shè)計(jì)時(shí)可采用如下方法：首先將 LED 顯示屏對(duì)應(yīng)的顯示緩沖區(qū)全部清零，即 LED 顯示空白，然后每間隔一個(gè) “ 軟定時(shí)器 ” 設(shè)定的動(dòng)態(tài)顯示時(shí)間，顯示緩沖區(qū)依次加入一個(gè)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)并進(jìn)行掃描顯示，這樣就可達(dá)到打字顯示的效果。 PC 機(jī)控制程序 a．通訊功能的實(shí)現(xiàn)在 Windows 環(huán)境下，實(shí)現(xiàn) PC 與單片機(jī)的通訊可利用 Windows 的通訊 API 函數(shù)或者利用 VC＋＋（或其它語言）的標(biāo)準(zhǔn)通訊函數(shù)＿ inp、＿ outp 來實(shí)現(xiàn)。但上述兩種方法比較繁瑣，而采用 ActiveX控件 MSComm32 來實(shí)現(xiàn)則非常方 便。該控件用事件的方式簡化了對(duì)串口操作的編程，并可設(shè)置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，還可對(duì)串口狀態(tài)及串口通信的信息格式 和協(xié)議進(jìn)行設(shè)置。其初始化程序如下： BOOL CLEDDlg：： OnlnitDialog() {...... (2)://設(shè)置串口 2 if(!()) (TURE)； ( Input Mode Binary)； //二進(jìn)制方式 Settings(“9600,n,8,1”) ； //設(shè)置波特率 (1)； //事件方式 (0)； ... ...} 一般情況下， PC 要與多個(gè) 單片機(jī) 89C51 系統(tǒng)進(jìn)行主從式通訊，為了 23 區(qū)分各單片機(jī)系統(tǒng)，可以使 89C51 采用串口工作方式 3，即 11 位異步接收／發(fā)送方 式，該方式的有效數(shù)據(jù)為 9位，其中第 9 位為地址／數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位，其作用是使從機(jī)據(jù)此判斷發(fā)送的數(shù)據(jù)是否為地址，從而實(shí)現(xiàn)多機(jī)操作。但現(xiàn)在由于采用的是 MSCOMM 控件來實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)和單片機(jī)之間的通訊，這是一種標(biāo)準(zhǔn)的 10 位串口通信方式，即 8 位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)位和該數(shù)據(jù)的起始位、停止位各 1位。因此二者格式不 相符，故很難利用上述方案。因此可考慮將單片機(jī)串口設(shè)為工作方式 1，即改為 10位異步接收／發(fā)送方式來解決 ，其通訊流程如下： 首先發(fā)通信開始標(biāo)志，接著發(fā)送需要操作的單片機(jī)系統(tǒng)地址，然后發(fā)送顯示工作命令字，該命令包括 2 個(gè)字節(jié)，前一字節(jié)用于設(shè)定顯示方式和滾動(dòng)方向， 后一字節(jié)則用于設(shè)定顯示速度。再往下是傳送顯示內(nèi)容的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。該通訊規(guī)約非常簡便，能夠較好的解決上述問題，從而實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)與多單 片機(jī)之間的主從式通訊及對(duì)顯示的控制。 需要注意的是，當(dāng)顯示內(nèi)容需要改變時(shí)，為了避免在單片機(jī)串行中斷接收數(shù)據(jù)時(shí)，顯示屏出現(xiàn)亂碼，應(yīng)使顯示屏?xí)翰伙@示（處于 “ 黑屏 ”狀態(tài)），直到數(shù)據(jù)接收完全，串行中斷處理結(jié)束時(shí)