【導(dǎo)讀】學(xué)院（部）城市軌道交通學(xué)院。課題基于單片機(jī)的LED顯示屏設(shè)計(jì)。年級20xx級專業(yè)電氣控制及自動(dòng)化。班級10控制學(xué)號1042402029. 指導(dǎo)老師陳紅仙職稱高級實(shí)驗(yàn)師

　　

【正文】 e 0xf8:key1=!key1。break。 case 0xf4:key2=!key2。break。 case 0xec:key3=!key3。break。 case 0xd7:key4=!key4。break。 default:break。 } while((key_check amp。 0xfc)!=0xfc) { key_check=P1IN。 key_checkamp。=0xff。 } P1OUT=0xfd。 P1OUT=0xfd。 key_check=P1IN。 key_checkamp。= 0xfc。 if(key_check!=0xfc) //確定是否真正的有鍵按下 { key_check=P1IN。 //有鍵按下，讀取端口值 switch (key_check amp。 0xfc) //判斷是哪個(gè)鍵按下 { case 0xf8:key5=!Key5。break。 case 0xf4:key6=!Key6。break。 case 0xec:key7=!Key7。break。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 case 0xd7:key8=!Key8。break。 default:break。 } while((key_check amp。 0xff)!=0xff) { key_check=P1IN。 key_checkamp。=0xff。 } } } } 對上訴程序分析如下：上訴程序中（ 1）“ P1OUT=0xfe?！笔菫榱私o鍵盤電路的第一行輸入低電平，第二行輸入高電平。（ 2）“ key_check=P1IN?！笔菍⒍丝跍y試的電平信號構(gòu)成的二進(jìn)制數(shù)復(fù)制給 key_check這個(gè)變量。（ 3）“ key_checkamp。= 0xfc”這句程序的目的是使P1 端口的地兩位的數(shù)據(jù)被屏蔽掉。（ 4）“ if(key_check!=0xfc)”，如果 key_check!等于 0xfc，說明鍵盤的下面四個(gè)端口檢測到的數(shù)據(jù)都是高電平，沒有按鍵按下，如果它們不相等則說明有按鍵按下，進(jìn)而進(jìn)行下面的程序。在判斷出有按鍵按動(dòng)的程序后面 加上“ delay_ms(20)。 ”這個(gè)延時(shí) 20ms的程序是為了去除鍵盤的抖動(dòng)，延時(shí)后再進(jìn)行一次鍵盤按鍵掃描如果還能掃描到鍵盤按動(dòng)則說明鍵盤不是因?yàn)槎秳?dòng)而被誤判，這就構(gòu)成了鍵盤去抖程序。 switch (key_check amp。 0xfc) { case 0xf8:key1=!key1。break。 case 0xf4:key2=!key2。break。 case 0xec:key3=!key3。break。 case 0xd7:key4=!key4。break。 default:break。 } 這個(gè)程序是用來判斷第一行哪個(gè)鍵按下，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。那個(gè)鍵按下那么它所對應(yīng)的那一列測到的數(shù)據(jù)就是低電平，每個(gè)鍵因此都會(huì)有一個(gè)獨(dú)特的十六進(jìn)制數(shù)，以此就可以判斷是那個(gè)鍵按下了。 對于如何判斷第二行的是哪個(gè)鍵按下程序的原理是類似的，這里就不再討論。 while((key_check amp。 0xfc)!=0xfc) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 { key_check=P1IN。 key_checkamp。=0xff。 } 這個(gè)程序就是等待程序，防止按鍵按下時(shí)程序會(huì)誤判按了無數(shù)次。分析如下：首先檢測 key_check是否等于 0xfc，如果等于說明此時(shí)鍵盤那邊檢測到的四個(gè)數(shù)據(jù)均為高電平說明此時(shí)按鍵已經(jīng)被松開。如果不等與則說明按鍵還被按著，程序進(jìn)入 while的死循環(huán)，不斷檢測 P1 口的數(shù)據(jù)直到按鍵被松開程序才從這個(gè)死循環(huán)中跳出，這樣就可以使得按鍵按下去到松開程序只會(huì)執(zhí)行一次該按鍵按動(dòng)才執(zhí)行的效果，防止了上訴誤操作的出現(xiàn)。 LED 顯示程序分析 如圖 33 顯示的是對于 16*16 的點(diǎn)陣屏顯示“軌道學(xué)院歡迎你”具體哪些燈要亮，這樣在 LED 的動(dòng)態(tài)掃描顯示就能知道對于每行它有哪些燈亮。 圖 33（ a） “軌”字 LED燈亮排布圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 33（ b） “道”字 LED燈亮排布圖 圖 33（ c） “學(xué)”字 LED燈亮排布圖 圖 33（ a） “院”字 LED燈亮排布圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 33（ d） “歡”字 LED燈亮排布圖 在我們的本次設(shè)計(jì)中是用 16*（ 16*5)點(diǎn)陣 LED 顯示屏來做顯示屏的，把所有的同一行發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同一列發(fā)光管的陰極連在一起 (共陽極接法 )，這樣只有當(dāng)行的輸入電壓為高電平這行的 LED 燈才可能亮的，具體要使得哪一列的燈亮則通過控制那一列的輸入電壓為低電平，不需要亮的列輸入高電平，這樣就實(shí)現(xiàn)了具體某一行具體哪些列的燈發(fā)光。我們首先先發(fā)送出對應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)輸送到對應(yīng)的鎖存器并鎖存，然后選通第一行使其點(diǎn)亮一定的時(shí)間，這里可以通過延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)，然后熄滅；再發(fā)送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第二行使其點(diǎn)亮一定的時(shí)間，然后熄滅；??第十六行之后又重新點(diǎn)亮第一行，這樣反復(fù)輪回。由于我們?nèi)搜鄞嬖谝曈X暫留效果就能看到顯示屏上面顯示文字。 這里對 16*16 點(diǎn)陣顯示“軌”這個(gè)字進(jìn)行詳細(xì)分析，顯示其它 字的原理和這個(gè)的原理類似就不予分析了。 由于 LED 顯示所需的功率不是 51 單片機(jī)所能夠提供的，所以在單片機(jī)的輸出端加入了驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片是低電平觸發(fā)，即當(dāng)輸入信號為低電平時(shí)對應(yīng)的輸出端口輸出高電平。 根據(jù)本次電路設(shè)計(jì)的原理圖可以得出以下編程所必備的基本資料。對于顯示“軌”字的選擇的 16*16 顯示屏的接線方式如圖 29 所示。 P0 口給行輸入控制信號， 控制連接第一行的鎖存器的鎖存與選通。 74HC574 鎖存器當(dāng)控制信號 CLK 處的信號為高電平時(shí)鎖存，低電平時(shí)導(dǎo)通。 控制連接第二行的鎖存器。 對于列的控制 可以詳細(xì)的看附錄中的整個(gè)電路圖的原理看到，這里簡單的介紹。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的列的控制采用鎖存器的主從結(jié)構(gòu)以使得單片機(jī)的端口使用數(shù)目達(dá)到最少。 控制作鎖存器的鎖存控制端口是 ，兩個(gè)副鎖存器是由 和 控制的。列的數(shù)據(jù)輸入也是由端口 控制的。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 P1^6amp。=0x00。 //使得第一行的鎖存器處于選通狀態(tài) P0=0xfe。 //由于驅(qū)動(dòng)芯片的原因，這里采用低電平觸發(fā)，使第一行為高電平 ,其他 7 行為低電平 P1^6|= 0x01。 //關(guān)閉第一行的鎖存器，使其處于鎖存狀態(tài)，鎖存住剛剛的信號 P1^7amp。=0x00。 P0=0xff。 //使第二個(gè)鎖存器控制的 9 到 16 行全部處于低電平 P1^6|= 0x01。 amp。=0x00。 //開主鎖存器 amp。=0x00。 //開第一個(gè)鎖存器的 P0=0xdf。 //使得第一個(gè)鎖存器控制的低 6 列為低電平，其他列為高電平 |=0x01。 //關(guān)第一個(gè)副鎖存器 amp。=0x00。 //開第二個(gè)副鎖存器 P0=0xfd。 //第二個(gè)鎖存器控制的第二列為低電平，其他列為高電平 |=0x01。 //關(guān)第二個(gè)副鎖存器 |=0x01。 //關(guān)主鎖存器 這是對顯示“軌”這個(gè)字的第一行的分析，其他行的原理類似。對于整體程序在后面附錄中有可以參照。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們對電路圖的設(shè)計(jì)，電路的焊接和檢測以及 16*16 的 LED 顯示屏顯示漢字通過動(dòng)態(tài)掃描的程序編程方法實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。在 LED 動(dòng)態(tài)掃描程序中利用的原理是首先我們先給第一行提供高電平，讓后給第一行需要亮的那些燈所在的列提供低電平，其他列提供高電平，然后是第一行的那幾個(gè)燈亮一段時(shí)間熄滅；然后我們再給第二行提供高電平，再給這行需要亮的那些列提供低電平，其他列提供高電平，使得那些燈亮一段時(shí)間，再熄滅；這樣一直循環(huán)輪回，使得輪回速度較快，由于人眼無法識別，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。 這種動(dòng)態(tài)編程的方式使得電路的結(jié)構(gòu)得到簡化。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用動(dòng)態(tài)掃描的方式實(shí)現(xiàn)了文字的正確顯示，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 參考文獻(xiàn) [1]何立民 .單片機(jī)高級教程 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx. [2]張西學(xué)等 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .北京：人民郵電出版社， 20xx. [3]康華光等 .電力電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：高等教育出版社， 20xx. [4]朱善君等 .單片機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用 .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx. [5]李甫元 .LED 燈電氣時(shí)代 [J]20xx 年 10 期 [6]周志敏等 .LED 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M].北京：人民郵電出版社， 20xx. [7]李朝青 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1998. [8]童詩 白等 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社 . 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 致謝 首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師陳紅仙老師。陳老師在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予了我莫大的幫助，包括課題的確立，課題的研究過程，方向和時(shí)間安排，以及文獻(xiàn)的涉略，論文的編排等等方面都給了我很多寶貴的意見，也時(shí)時(shí)督促我不落下進(jìn)度，甚至在一些研究制作過程中出現(xiàn)的細(xì)節(jié)，問題及誤區(qū)也 一一 給我做了許多指正。我對陳老師的幫助表示最深切的感謝。陳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，一絲不茍的研究態(tài)度，淵博的知識 ，追求細(xì)節(jié)，安排細(xì)致，做事有理有據(jù)，這些種種方面都值得我學(xué)習(xí)與敬佩。對于陳老師的幫助我再次表示由衷的感謝！ 其次，我要感謝我的同學(xué)。他們在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中給了我很多建議。他們掌握了一些我并沒有掌握完全的知識，他們熱切與認(rèn)真的態(tài)度讓我深受感動(dòng)。我也從他們的身上學(xué)到了很多。 大學(xué)四年生活匆匆而過，時(shí)間飛逝，不知不覺我們就快踏上社會(huì)生活的腳步。在四年中，我在老師的幫助下茁壯成長，掌握了更科技的知識，學(xué)到了更多的做人與做事的道理 ，也讓我學(xué)會(huì)更加獨(dú)立地去思考解決問題。在親人的支持下，在同學(xué)的互相幫助中，在這樣一個(gè)和樂融 融的班集體下，我在各方面都得到了充分的鍛煉。 在此，我要感謝所有給予我?guī)椭挠H人，老師以及同學(xué)，感謝你們給我的鼓勵(lì)，激勵(lì)以及你們教會(huì)我的知識以及人生的道理。