【正文】 位定時計數(shù)器，即 N=16。 方式 1 最大計數(shù)值為 216=65536 ，若 fosc=12MHz，則定 時時間范圍為 1～65536μ s。 機周時間與主振頻率有關，機器周期是時鐘周期的 12 倍，因此，機周時間=12/ fosc。當 fosc=12MHz 時， 1 機周 =1μ s。 圖 52 顯示驅動程序流程圖 圖 53 定時 /計數(shù)器 T0 工作方式 1 邏輯電路結構圖 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 24 然后顯示驅動程序查詢當前燃亮的行號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅動程序先要關閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然 后再輸出新的行號，重新打開顯示。 程序如下： void display() { unsigned char i,ia,j,tmp。 DATE_OUT=0XFF。 AB=0。 for(i=0。i16。i++) {SCK=0。 SCLT=0。 for(ia=2。ia0。) {ia。 tmp=~date[i*2+ia]。 for(j=0。j8。j++) { SCLH=0。 DATA=tmpamp。0x01。 tmp=1。 SCLH=1。 } } DATE_OUT|=0X14。 AB=1。 } j=64。 while(j)。 SCK=0。 SCK=1。} 本章小結 為了實現(xiàn)將漢字橫向移出和靜止的功能，將程序分成了多個模塊，對顯示的驅動程序進行了設計。 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 25 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 26 第 6 章 LED 顯示屏的調(diào)試及性能分析 一個單片機系統(tǒng)經(jīng)過總體設計，完成了硬件和軟件設計開發(fā)。元器件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲器中寫入編制好的應用程序，系統(tǒng)即可運行。但編制好的程序或焊接好的線路不能按預計的那樣正常工作是常見的事，多少會出現(xiàn)一些硬件、軟件上的錯誤。這就需要通過調(diào)試 來發(fā)現(xiàn)錯誤并加以改正。調(diào)試可分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。在允許的條件下，根據(jù)本設計系統(tǒng)的需求性首先采用在 PC 機上用模擬開發(fā)軟件進行檢測和調(diào)試，然后進行硬件的組裝與調(diào)試。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試采用脫機調(diào)試的方法，即完全用仿真器軟件在 PC 機上對目標電路原理圖和程序進行檢測和調(diào)試。調(diào)試過程中單片機相應輸入端由通用鍵盤和鼠標設定，運行狀態(tài)、各寄存器狀態(tài)、端口狀態(tài)等都可以在 CRT 指定的窗口區(qū)域顯示出來，以確定程序運行有無錯誤。調(diào)試可按下列步驟進行： 一． 目標程序糾錯 該階段工作通常在目標程序編輯時就完成。一般來 說，仿真器軟件能給用戶輸入的程序指令糾錯，包括書寫格式、標號未定義或多重定義、轉移地址溢出等錯誤。 二． 子程序功能調(diào)試 程序設計通常采用模塊程序設計，調(diào)試時可對一個個子程序分別進行調(diào)試，設置好入口條件，然后采用單步運行或斷點運行方式，檢查系統(tǒng) CPU 現(xiàn)場、 RAM和 I/O 口狀態(tài)，看程序執(zhí)行結果是否符合設計要求。 三． 整體程序綜合調(diào)試 即把各子程序整體連起來進入到綜合電路調(diào)試，看是否能實現(xiàn)預計的功能顯示。在這階段若發(fā)生故障，可以考慮各子程序在運行時是否破壞現(xiàn)場，數(shù)據(jù)緩沖單元是否發(fā)生沖突，標志位的建立和清除在設 計上是否失誤，堆棧是否溢出，輸入輸出狀態(tài)是否正常等。 用軟件模擬器調(diào)試不需任何在線仿真器，也不需要用戶樣機，直接就可以在PC 機上開發(fā)和調(diào)試。調(diào)試和修改完畢后，對于實時性要求不高的應用系統(tǒng)可以直接使用編程器將軟件固化在目標系統(tǒng) ROM 中，然后獨立投入運行。 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 27 硬件調(diào)試 單片機應用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障在軟件調(diào)試時才能發(fā)現(xiàn)，但通常要先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障。調(diào)試工作可以分為四步： 一． 目測檢查 根據(jù)硬件邏輯設計圖，仔細檢查樣機線路是否連接正確，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是 否符合要求，必要時可用萬用表檢測線路通斷情況。 二． 通電檢查 在確保電源良好前提下，接通電源。最好在電源與其余電路之間串接一個電流表。若接通后電流很大，必須立即切斷電源。電源大得超出正常范圍，說明電路中有短路或故障。通電檢查的主要目的是看系統(tǒng)是否存在短路或由元器件損壞、裝配錯誤引起的電流異常。 三． 檢查相應芯片的邏輯關系 加電后檢查各芯片插座上相關引腳的電位，仔細測量相應的輸入輸出電平是否正常。單片機系統(tǒng)大都是數(shù)字邏輯電路，使用電平檢查法可首先查出邏輯設計是否正確，選用器件和連接關系是否符合要求等。 調(diào)試結果如圖 61： 圖 61 調(diào)試結果圖 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 28 性能分析 系統(tǒng)通過調(diào)試組裝后一般即可正常工作。 LED 顯示屏的刷新頻率及顯示顯示效果是主要的性能指標。顯示屏刷新率由定時器 T0 的溢出率和單片機的晶振頻率決定，表 61 給出了顯示屏采用的頻率及其對應的定時器 T0 初值。 表 61 顯示屏刷新率（幀率）與 T0 初值關系表 刷新率 /Hz 25 50 75 85 100 120 T0 初值 OxEC78 OxF63C OxF830 OxF97E OxFA42 OxFB1E OxFBEE 從理論上來說 ， 24Hz 以上的刷新率就能看到連續(xù)穩(wěn)定的顯示，刷新率越高，顯示越穩(wěn)定，同時刷新率越高，顯示驅動程序占用的 CPU 時間也越多。實驗證明，在目測條件下刷新率 40Hz 以下的畫面看起來閃爍較嚴重，刷新率 50Hz 以上的已基本覺察不出畫面閃爍，刷新率達到 85Hz 以上時再增加畫面閃爍沒有明顯改善。 顯示效果處理的內(nèi)容和方法非常廣泛，根據(jù)需求可做變動，在這里不做具體討論。 根據(jù)實踐證明，這個方案設計的 1616 點陣 LED 圖文顯示屏，結構合理，成本較低，且較容易擴展成更大的顯示屏；顯示屏各點亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩(wěn)定、 清晰無串擾；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。 本章小結 本章主要是對硬件和軟件部分的調(diào)試，首先是對軟件的調(diào)試，使用軟件在PC 機上對原理圖和程序進行調(diào)試，調(diào)試完成后先對硬件進行檢查，排除電源的故障，然后通電檢查，最后對顯示屏的刷新頻率等主要新能指標進行分析。 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 29 結論 本設計研究的是 16*16 點陣的 LED 文字顯示屏。 在設計的過程中，充分利用所學知識，綜合運用各科知識，以單片機為核心，并且使用的 16*16 點陣 LED 顯示屏，使用了 CD74HC154E、 SN74HC595N 等芯片和點陣的模塊，此類芯片價格便宜，性能穩(wěn)定；在軟件調(diào)試環(huán)節(jié)使用 Keil 軟件，經(jīng)過多次調(diào)試，最后能夠實現(xiàn)在一定的條件下顯示圖形和文字的功能，且穩(wěn)定、清晰無串擾。并且查詢了大量的相關資料，了解到 LED 顯示屏與其他的顯示屏相比，有著硬件少、結構簡單的優(yōu)點。 可以利用其電壓低和控制方法簡單的優(yōu)點，做成室內(nèi)大型燈飾；使用電腦，可以控制更多的 LED 數(shù)量來得到可變顏色絢麗多彩的效果；或是 構成一塊大屏幕的一角，或者制作成一個四面體實現(xiàn)在廣場等公共場合的廣告顯示等功能。 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 30 參考文獻 [1] 李全利 .單片機原理及接口技術 [M].高等教育出版社， 2021 [2] 張志良 .單片機原理及控制技術 （第 2 版） [M].機械工業(yè)出版社， 2021 [3] 張毅剛 .單片機原理及應用 .高等教育出版社 [M]， 2021 [4] 李光飛 .單片機課程設計實例指導 （第 2 版） [M]．北京航空航天出版社，2021 [5] 李 華 .MCS51 單片機實用接口技術 [M]．北京航空航天出版社， 1997 [6] 徐仁貴 .微型計算機接口技術及應用 [M]． 機械工業(yè)出版社， 1998 [7] 諸昌鈐 .LED 顯示屏系 統(tǒng)原理及工程技術 [M]．電子科技大學出版社， 2021 [8] 梅開鄉(xiāng) .數(shù)字邏輯電路 （第 2 版） [M]．電子工業(yè)出版社， 2021 [9] Jia Intelligent system for LED Lighting Based on STCMCU[J].機械工業(yè)出版社， 2021 [10] Kailiang Management System for RGB LED Backlight[J].高等教育出版社， 2021 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 31 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 32 致 謝 在論文即將完成之際，我的心情不是抵達終點的欣喜，雖然這里面有我的辛勤付出，但是，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方。在課題設計的整個過程，以及畢業(yè)論文的寫作、修改和定稿過程中，得到了老師和同學們的熱心幫助。 首先我要衷心的感謝于鏑 老師 對我整個畢業(yè)設計由始至終地悉心督促指導，并提供了大量而又詳實的資料給我，使我從困惑迷茫的初期走向論文的順利完成，在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育，使我受益終生；然后還要感謝進大學以來所有的老師們，為我打下電氣專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝我的同學和朋友們，正是因為有了 你們的熱心幫助和鼓勵，使我有一個愉快而又嚴肅認真的學習和生活環(huán)境，這段日子成為我一生中美好的回憶。 最后我要感謝所有在我制作過程中幫助過我的同學和老師們。 總之， 如果沒有你們我想圓滿完成這個設計是難以想象的，在這里請最后接受我最誠摯的謝意！ 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 33 附錄 include include /************************** 定 義 接 口*****************************************/ define DATE_OUT P2 //指定 P2 口做為輸出 sbit DATA=DATE_OUT^0。 //列數(shù)據(jù)輸出位 sbit SCLH=DATE_OUT^1。 //列掃描時鐘位 sbit SCLT=DATE_OUT^2。 //列數(shù)據(jù)鎖存位 sbit AB =DATE_OUT^3。 //行數(shù)據(jù)輸出位 sbit SCK =DATE_OUT^4。 //行掃描時鐘位 /**************************************************************************/ unsigned char date[32]。//32 字節(jié) RAM 做為 16*16 點陣屏顯示緩存 void display()。//做為點陣掃描函數(shù)，將顯示緩存的數(shù)據(jù)輸出到點陣屏 void display_time(unsigned int timer)。//指定時間掃描顯示 void displaymove(unsigned char *lp,unsigned char c,unsigned char timer)。//顯示漢字內(nèi)容的移動效果， LP 指向要顯示第一個字的首地址， C 表示顯示字的個數(shù) ,timer 是移動的速度 void displaymovetb(unsigned char din,unsigned char *lp,unsigned char timer)。 //上下移動內(nèi)容， din： 1 為向下， 0 為向上， lp 指向要移入的內(nèi)容， timer 為移動速度 void delay(unsigned int a)。//延時子函數(shù) code unsigned char dong[32]={/* 文字 : 東 */ /* 宋體 12。 此字體下對應的點陣為：寬 x 高 =16x16 */ 0x02,0x00,0x02,0x00,0x7F,0xFC,0x04,0x00,0x08,0x80,0x08,0x80,0x10,0x80,0x1F,0xF8, 0x00,0x80,0x08,0xA0,0x0C,0x90,0x18,0x88,0x10,0x8C,0x22,0x84,0x01,0x80,0x00,0x80}。 code unsigned char bei[32]={/* 文字 : 北 */ 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 34 /* 宋體 12。 此字體下對 應的點陣為：寬 x 高 =16x16 */ 0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x44,0x04,0x4E,0x7C,0x58,0x04,0x6