【文章內容簡介】 類也挺多 , 我們選用 CC14543BCD 鎖存七段譯碼鯔驅動器。它具有四位鎖存器 , 鎖存器在選通信號 L d 為 “1” 時輸入數(shù)據 ,L d 為 15 “0” 時鎖存。消隱端 B I 為 “1” 時消隱 , 消隱時 , 所有輸出 端和相位端 PH 相同 [2]。 電源的制作 根據在給器件選擇型號時對其參數(shù)的了解 , 整個電路對電源的要求如下： a. CMO S 器件所須單電源電壓應在 3～ 18 V ,雙電源電壓應在 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 光信號的放大整形電路制作 干涉條紋經過計數(shù)器的光電探測器時產生的電信號太微弱 , 而且不是脈沖信號 , 即不能按比較器工作也不能對計數(shù)器產生計數(shù)信號。所以要經過放大器達到足夠大 , 然后通過電壓比較器生成脈沖信號。但是 , 16 放大多少倍呢 ?這取決于計數(shù)器對脈沖信號大小的要求及微弱電信號的大小。 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 響應率為 0. 6mA246。mW , 干涉條紋寬為 1cm , 設探測器窗口為 2 cm 0. 25 cm. 所以經光電二極管產生的光信號大小為 Ioc= 0. 51246。P2. 520. 6= 15 LA 。然后接一個 R L = 10 k8 的負載電阻將電流信號轉換為電壓信號 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 ,正好符合計數(shù)器各項參數(shù)的要求 [4]。電路圖見圖 44. 圖 44 光信號的放大整形電路 十進制計數(shù)單元的連接 十進制 計數(shù)器連接圖見圖 9, 根本不足以計數(shù)用 , 必須將兩個或多個計數(shù)單元連接起來 ,以兩個〗為例 , 如圖 45. CC40192 有了進位輸出端 C0和借位輸出端 B0,使得兩個 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 十進制計數(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。應用廣泛和成熟的各種計數(shù)器都是利用 CMOS 集成電路塊制成的。光電可逆計數(shù)器同樣也是以 CMOS 集成電路為基本組成部分 ,配合光電探測電、電壓放大電路、波形整形電路構成 , 從而對光信號進行計數(shù)。光電可逆計數(shù)器用途很廣 ,最典型的應用是在物理學科中對干涉條紋的計數(shù)。另外 , 在產品的計數(shù)、繞線機圈數(shù)的記錄以及井底探測都少不了光電可逆計數(shù)器 , 它是高速、高精度實時測量中不可缺少的重要組成部分 , 實用性強。 18 第 5章 LED顯示屏及轉換 LED的優(yōu)點 現(xiàn)在的照明應用 LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用壽命、色溫以及白點穩(wěn)定性。由于無需維護 (因為 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、垃圾處理費用低 LED顯示屏 LED 點陣電子顯示屏是集微電子技術、計算機技術、信息處理技術于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷，動態(tài)范圍廣， 亮度高，壽命長，工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點而成 為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的理想選擇。同時也可廣泛應用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運輸?shù)仍S多行業(yè)。 LED 點陣電子顯示屏 目前大多數(shù)的 LED 點陣顯示系統(tǒng)自帶字庫。其顯示和動態(tài)效果（主要是顯示內容的滾動）的實現(xiàn)主要依靠硬件掃描驅動，該方法雖然比較方 便，但顯示只能按照預先的設計進行。而實際上經常會遇到一些特殊要求的動態(tài)顯示，比如電梯運行中指示箭頭的上下移動、某些智能儀表幅值的條形顯示、廣告中 廠家的商標顯示等。這時一般 的顯示系統(tǒng)就很難達到要求。 另外，由于受到存儲器本身的局限，其特殊字符或圖案也往往難以 19 顯示，同時顯示內容也不能隨意更改。本文提出一種利用 PC機和單片機控制的 LED 顯示系統(tǒng)通 訊方法。該方法可以對顯示內容（包括漢字和特殊圖符）進行實時控制，從而實現(xiàn)諸如閃動、滾動、打字等多種動態(tài)顯示效果。該方法同時還可以調節(jié)動態(tài)顯示的速 度，同時用戶也可以在PC 機上進行顯示效果的預覽，顯示內容亦可以即時修改。另外，通過標準的 RS232／ 485 轉換模塊還可以實現(xiàn)對顯示系統(tǒng)的遠程控制。 系統(tǒng)硬件設計 本系統(tǒng)主要的硬 件設計是下位機單片機的顯示 控制部分。而上位機（ PC 機）與單片機顯示控制部分的接口為標準 RS232 通訊方式。若需實現(xiàn)遠程監(jiān)控，只需增加 RS232／ 485 轉換模塊即可，該部分已有成熟的電路設計，故不再詳細敘述。 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。整個電路由單片機89C5點陣數(shù)據存儲器 626列驅動電路 ULN280行驅動電路 TIP12移位寄存器 4094 及附屬電路組成。該電路所設計的電子屏可顯示 10 個漢字，需要 40 個 88 LED 點陣模塊，可組成 16 160 的矩形點陣。由于 AT89C52 僅有 8k存儲空間，而顯示的內容由 PC 機控制，因此不可能 20 預先把需要顯示的內容做成點 陣存在單片機中，而只能由 PC 機即時把所需顯示的點陣數(shù)據傳給單片機并存入緩沖區(qū) 6264。 該電路的顯示采用逐行掃描方式。工作時，由單片機從緩沖區(qū)取出第一行需要顯示的 20 字節(jié)點陣數(shù)據，再由列點陣數(shù)據輸入端 P1． 2口按位依次串行 輸入至列移位寄存器，其數(shù)據輸入的順序與顯示內容的順序相反。然后置行點陣選通端 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)據同時并行輸出以選通該行。經延時一段時間后再進行下一行點陣數(shù)據的顯示。需要注意的是，每次只能選通一行 數(shù)據，即要通過不斷的逐行掃描來實現(xiàn)漢字或字符的顯示。 顯示與控制的設計 在筆者設計的 PC 機控制多單片機顯示系統(tǒng)中，用 PC 機實現(xiàn)的主要功能包括單片機顯示子系統(tǒng)的選擇，顯示方式選擇（包括靜態(tài)、閃動、滾動、打字等），滾動方 向選擇（包括上下滾動和左右滾動），動態(tài)顯示速度調節(jié)（即文字閃動頻率、滾動速度、打字顯示速度等），顯示內容輸入及顯示預覽等。單片機一般通過 RS232／ 485 串行接收 PC機發(fā)出的顯示指采用定時器中斷方式進行行掃描，每次中斷顯示一行，定時中斷時間為 ，這樣整屏的刷新率為 50Hz，因而無閃爍感。 實現(xiàn)動態(tài)顯示速度調節(jié)的方法通常是改變定時器的中斷時間，但是當顯示速度很慢的時候，該方法容易使整屏的刷新率降低，從而使顯示內容出 現(xiàn)閃爍。因此，本設計采用一種 “ 軟定時 ” 方法，即在程序中命名一變量作為 “ 軟定時器 ” ，以用來設定兩次動態(tài)顯示的時間間隔。在對定時中斷調用計數(shù)時，如果 調用次數(shù)達到設定值，則改變顯示內容。為保證能夠正常顯示， “ 軟定時器 ” 的設定值必須大于 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，可將軟定時器的設定值定在大于 30ms。如此循環(huán)計數(shù)，即可實現(xiàn)動 21 態(tài)顯示。 “ 軟定時器 ” 的設定值可以通過上位機 PC機來改 變，這樣既可實現(xiàn) LED動態(tài)顯示的速度調節(jié)，又可保持顯示內容的流暢和無閃爍感。 單片機動態(tài)顯示控制 以上提到的靜態(tài)、閃動、滾動和打字等 4 種顯示方式，實際上是單片機定時中斷程序進行行掃描處理的不同方法。下面將分別說明如何實現(xiàn)這 4 種顯示方式。 靜態(tài)顯示只需在定時中斷處理程序中從顯示緩沖區(qū)調入 相應的一行顯示數(shù)據，然后選中該行即可實現(xiàn)該行的顯示，如此循環(huán)，便可顯示整個內容。閃動顯 示與此類似，不同的是要間隔一個 “ 軟定時器 ” 的定時時間，在行掃描時，行移位寄存器的 D端打入的全為 0，可使得整屏不顯示，以確保黑屏時間與顯示時間相 等，從而實現(xiàn)漢字或圖符的閃動顯示。 滾動顯示要求需要顯示的內容每隔一定時間向指定方向（這里以從右向左為例）移動一列，這樣顯示屏可以顯示更多的內容。為此，需要在下次移動顯示之前對顯示緩沖區(qū)的內容進行更改，從而完成相應點陣數(shù)據的移位操作。具體操作方法是： 設置一個 顯示緩沖區(qū)，該區(qū)應包括兩部分：一部分用來保存當前 LED顯示屏上顯示的 10個漢字點陣數(shù)據；另一部分為點陣數(shù)據預裝載區(qū)，用來保 存即將進入 LED 顯示屏的 1 個漢字的點陣數(shù)據。滾動指針始終指向顯示屏的最右邊原點。當滾動指針移動到需要顯示的點陣數(shù)據存儲區(qū)的第 1 個漢字的首地址時， 顯示緩沖區(qū) LED 顯示區(qū)為空白，而預裝載區(qū)已保存了第 1個待顯示漢字的點陣數(shù)據。當需要滾動顯示時，則可在接下來的掃描周期的每個行掃描中斷處理程序中， 將對顯示緩沖區(qū)的相應行點陣數(shù)據左移一位，同時更改顯示緩沖區(qū)的內容。（需要注意的是，要確保該操作能 在 的中斷時間內完成。這里 89C52 采 用 22MHz 晶振，實驗證明可以實現(xiàn)該操作）。這樣，在一個掃描周期后，整個漢字將左移 22 一列，而顯示緩沖區(qū)的內容也同時更改。由于預裝載區(qū)保存了 1個漢字 點陣數(shù)據，即 1616 點陣，所以當前顯示緩沖區(qū)的內容只能移動 16列。當下一個滾動到來時，滾動指針將移動到點陣數(shù)據存儲區(qū)的下一個漢字的首地址，并在 預裝載區(qū)存入該漢字的點陣數(shù)據。然后重復執(zhí)行上述操作便可實現(xiàn)滾動顯示。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 序一個個的出 現(xiàn)，如同打字的效果。設計時可采用如下方法：首先將 LED 顯示屏對應的顯示緩沖區(qū)全部清零，即 LED 顯示空白，然后每間隔一個 “ 軟定時器 ” 設定的動態(tài)顯示時間，顯示緩沖區(qū)依次加入一個漢字點陣數(shù)據并進行掃描顯示，這樣就可達到打字顯示的效果。 PC 機控制程序 a．通訊功能的實現(xiàn)在 Windows 環(huán)境下，實現(xiàn) PC 與單片機的通訊可利用 Windows 的通訊 API 函數(shù)或者利用 VC＋＋（或其它語言）的標準通訊函數(shù)＿ inp、＿ outp 來實現(xiàn)。但上述兩種方法比較繁瑣，而采用 ActiveX控件 MSComm32 來實現(xiàn)則非常方 便。該控件用事件的方式簡化了對串口操作的編程，并可設置串行通信的數(shù)據發(fā)送和接收，還可對串口狀態(tài)及串口通信的信息格式 和協(xié)議進行設置。其初始化程序如下： BOOL CLEDDlg：： OnlnitDialog() {...... (2)://設置串口 2 if(!()) (TURE)； ( Input Mode Binary)； //二進制方式 Settings(“9600,n,8,1”) ； //設置波特率 (1)； //事件方式 (0)； ... ...} 一般情況下， PC 要與多個 單片機 89C51 系統(tǒng)進行主從式通訊，為了 23 區(qū)分各單片機系統(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)據為 9位，其中第 9 位為地址／數(shù)據信息的標志位，其作用是使從機據此判斷發(fā)送的數(shù)據是否為地址，從而實現(xiàn)多機操作。但現(xiàn)在由于采用的是 MSCOMM 控件來實現(xiàn) PC 機和單片機之間的通訊，這是一種標準的 10 位串口通信方式，即 8 位標準數(shù)據位和該數(shù)據的起始位、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串口設為工作方式 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)通信開始標志，接著發(fā)送需要操作的單片機系統(tǒng)地址，然后發(fā)送顯示工作命令字，該命令包括 2 個字節(jié)，前一字節(jié)用于設定顯示方式和滾動方向， 后一字節(jié)則用于設定顯示速度。再往下是傳送顯示內容的點陣數(shù)據，最后對數(shù)據進行校驗。該通訊規(guī)約非常簡便，能夠較好的解決上述問題，從而實現(xiàn) PC 機與多單 片機之間的主從式通訊及對顯示的控制。 需要注意的是，當顯示內容需要改變時，為了避免在單片機串行中斷接收數(shù)據時，顯示屏出現(xiàn)亂碼，應使顯示屏暫不顯示（處于 “ 黑屏 ”狀態(tài)），直到數(shù)據接收完全，串行中斷處理結束時