【導(dǎo)讀】本文介紹了LED點(diǎn)陣漢字顯示屏的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。闡述，并附加了明確的程序流程說明。顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的質(zhì)量優(yōu)。劣直接關(guān)系到顯示的效果和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如何獲得最優(yōu)良的顯示效果，問題成為設(shè)計(jì)顯示屏系統(tǒng)的重點(diǎn)。

　　

【正文】 系統(tǒng)主程序開始以后，首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口；然后以“ 卷簾入 ”效果顯示圖形，停留約 1s； 接著向左滾動(dòng)顯示“河南理工大學(xué) 電信 06 王耀磊 ”這 幾 個(gè)漢字及一個(gè)圖形，然后以“卷簾入”效果隱去圖形。由于單片機(jī)沒有停機(jī)指令，所以可以系統(tǒng)初始 化 調(diào)用顯示程序 調(diào)整數(shù)據(jù)指針 是否顯示完？ N Y 開始 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 28 設(shè)置系統(tǒng)程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。 圖 是顯示程序設(shè)計(jì)流程圖。 圖 顯示程序流程圖 單元顯示屏可以接收來自控制器（主控制電路板）或上一級(jí)顯示單元模塊傳輸下來的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級(jí)顯示模塊單元中，因此顯示板可擴(kuò)展至更多的顯示單元，用于顯示 更多的顯示內(nèi)容。 移位數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)寄存器 Y N Y 儲(chǔ)存器數(shù)據(jù)移位 N 顯示 返回 RCK=1 SCK=1 開始 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 29 5 制作與調(diào)試 在本設(shè)計(jì)中，元器件的選擇、整機(jī)的安裝及調(diào)試都起到了很重要的作用。特別是元器件的選擇，這影響到硬件電路的可靠工作。再者，硬件電路的焊接及其各個(gè)元器件在整體的布局，直接影響到硬件電路的測試及檢修。因此，合理的布局及細(xì)心的工作是必不可少的。 一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如 ROM、 RAM、 I/O、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系 統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。 系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置應(yīng)遵循以下原則： (1)盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)常規(guī)用法。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好的基礎(chǔ)。 (2)系統(tǒng)擴(kuò)展與外圍設(shè)備的配置水平應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求，并留有適當(dāng)余地，以便進(jìn)行二次開發(fā)。 (3)硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是：軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)殃，以簡化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的 硬件功能，一般響應(yīng)時(shí)間比硬件實(shí)現(xiàn)長，且占用 CPU 時(shí)間。 (4)系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用 CMOS 芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。 (5)單片機(jī)外圍電路較多時(shí)，必須考慮其驅(qū)動(dòng)能力。驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系統(tǒng)工作不可靠，可通過增設(shè)線驅(qū)動(dòng)器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力或減少芯片功耗來降低總線負(fù)載。 器件 的選擇與采購 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 30 在元件的選擇上首先我偏重于選擇比較知名公司生產(chǎn)的電子元件產(chǎn)品，它不僅在質(zhì)量上有保證，而且平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中也都大部分學(xué)過，對(duì)此產(chǎn)品有比較多的了解，避免了 不同型號(hào)產(chǎn)品使用功能不相同而帶來的麻煩。其次我看元器件的性價(jià)比如何，有些產(chǎn)品雖然價(jià)格稍微低，但是卻用著不方便，這隊(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)來說無疑是潑了一盆冷水，如在單片機(jī)型號(hào)選擇上，我沒有選用 80C51 而選擇了 89S52，這是因?yàn)?80C51 不支持在線編程，遠(yuǎn)沒有 89S52 編程方便， 89S52 只要外接ISP 現(xiàn)在線再配同相應(yīng)的燒寫軟件就可以在任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)程序的燒寫，方便之處無可否認(rèn)。 表 51 器件清單 名稱 個(gè)數(shù) AT89S52 單片機(jī) 1 8*8 點(diǎn)陣屏 4 74LS154 1 74HC595 2 12M 晶振 1 30p 陶瓷電容 2 10μ F 電解電容 1 常開動(dòng)合按鍵 1 電阻 若干 導(dǎo)線 若干 芯片底座 若干 單片機(jī)的測試 讓其中的一個(gè) I/O口變化的輸出高低電來 ,用一個(gè) LED來觀察就 。 簡單的用 for,while 等延時(shí)就行 ,注意時(shí)間要合適 ,不然 ,太快了看不出 ,太慢了會(huì)以為沒工作 ,當(dāng)然可以把其它特定的 IO 口設(shè)成高或低來驗(yàn)證 。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 31 本機(jī)測試使用的測試端口是 、 測試部分程序?yàn)椋? P0^0=0X00。 P0^1=0X00。 Delay(1000)。 P0^0=0X01。 Delay(1000)。 本測試主要是驗(yàn)證單片機(jī) P0口輸出是否正常，把萬能表調(diào)到 DV10v檔上，把萬能表的黑表針接 ，紅表針接 ，如果單片機(jī)能正常工作，那么可以看到萬能表的指針每隔一秒鐘就會(huì)往返一次，即開始工作時(shí)，指針指向 5v，一秒鐘后指針歸位之零，然后再停留一秒鐘回到5v，如此往返，重復(fù)執(zhí)行。 經(jīng)測試 89S52 單片機(jī)沒有任何異常。 硬件及軟件的調(diào)試 在對(duì)硬件電路進(jìn)行焊接前比須要對(duì)其進(jìn)行軟件仿真，因此我在proteus 仿真軟件中對(duì)電路進(jìn)行仿真。具體仿真結(jié)果如圖 所示 圖 仿真結(jié)果 用 對(duì)源程序進(jìn)行編譯，用取模軟件進(jìn)行漢字的取模。部分漢 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 32 字字模為： 0x04,0x40,0xFE,0x3F,0x08,0x10,0x08,0x00,0x48,0x80,0xE8,0x67,0x48,0x24,0x48,0x0C, 0x48,0x14,0x48,0x24,0xC8,0xE7,0x48,0x24,0x08,0x20,0x08,0x20,0x28,0x20,0x10,0x20， //河 0x00,0x01,0x04,0x01,0xFE,0xFF,0x00,0x01,0x04,0x01,0xFE,0x7F,0x24,0x48,0x44,0x44, 0xF4,0x5F,0x04,0x41,0x04,0x41,0xF4,0x5F,0x04,0x41,0x04,0x41,0x14,0x41,0x08,0x40， //南 0x08,0x00,0xFC,0x13,0x48,0xFA,0x48,0x22,0xF8,0x23,0x48,0x22,0x48,0xFA,0xF8,0x23, 0x40,0x20,0x50,0x20,0xF8,0x23,0x40,0x3C,0x40,0xE0,0x44,0x40,0xFE,0x0F,0x00,0x00， //理 0x00,0x00,0x08,0x00,0xFC,0x7F,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01, 0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x04,0x01,0xFE,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00， //工 我的設(shè)計(jì)硬件電路做好后一直不能正常顯示，后經(jīng)過不斷的查找問題，原來問題出在了最小系統(tǒng)上，最 小系統(tǒng)中有三出明顯的錯(cuò)誤，第一個(gè)是 89S52 的 EA 端沒接高電平，因?yàn)閱纹瑱C(jī)工作時(shí)要訪問內(nèi)部存儲(chǔ)器EA 端必須接高電平才有效，當(dāng)我懸空的時(shí)候呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，所以，單片機(jī)處于停工狀態(tài)。第二個(gè)是單片機(jī)的 19 引腳也就是外接晶振的一個(gè)引腳和 20 引腳在焊接時(shí)沒注意到焊接到了一起，致使時(shí)鐘電路沒能正常工作。第三，復(fù)位電路中 RST 端外接的電容正極，和電源正極連接到一起，致使單片機(jī)開機(jī)就處于復(fù)位狀態(tài)。經(jīng)過仔細(xì)的排查和測試，終于把這些致命的低級(jí)錯(cuò)誤給排查了，硬件電路才正常工作。最小系統(tǒng)和外圍電路的焊接雖然管腳比較多，但我還是成功的 完成了這項(xiàng)繁瑣的工作，焊接好的硬件電路如圖 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 33 圖 硬件電路 在 4塊 8*8 點(diǎn)陣屏級(jí)聯(lián)的焊接中，由于每塊點(diǎn)陣屏有 24 個(gè)引腳，經(jīng)過測試得出只有 16 個(gè)是有用的，第一次焊接的時(shí)候由于管腳太多工作粗心造成了兩塊點(diǎn)陣屏的行列引腳共 32 個(gè)焊接錯(cuò)誤，后經(jīng)軟件測試發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)陣屏不能按仿真進(jìn)行，出現(xiàn)了實(shí)物測試中的錯(cuò)誤，仔細(xì)檢測后發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題，重新焊接才使得 4塊 8*8 點(diǎn)陣屏連接正確，點(diǎn)陣屏的硬件焊接如圖 和 所示。 圖 點(diǎn)陣正面 圖 點(diǎn)陣背面 點(diǎn)陣屏背面的線路連接我采用了 8 根一排的排線設(shè)計(jì)，使用排線可以做到整體布局一致，并且焊接出來后便于后續(xù)硬件電路的檢測與線路錯(cuò)誤排查。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 34 參考文獻(xiàn) [1]余發(fā)山，王福忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) [M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社， [2]零點(diǎn)工作室 . 精通 Protel2021 電路設(shè)計(jì) .— 北京：電子工業(yè)出版社， [3]賈海瀛 . 數(shù)字電子技術(shù)簡明教程與實(shí)訓(xùn) [M].— 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [4]陳京培，徐永梅．基于 AT89S52 單片機(jī)的液晶顯示 控制電路設(shè)計(jì)[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)， (22)： 22— 28． [5]李萍，張馳，張勃． AT89S51 單片機(jī)原理、開發(fā)與應(yīng)用實(shí)例 [M]．北京：中國電力出版社， 2021． [6]單蓉，李濤 . 基于 AT89S51 芯片的電子廣告牌電路設(shè)計(jì) [J].現(xiàn)代電子技術(shù)， 2021(20)： 196— 197。 [7] 梁純，王軍 . 基于 MCS— 51單片機(jī)的 LED 點(diǎn)陣圖文顯示 [J].工礦自動(dòng)化 2021(6)： 90— 91。 [8]翟震，張春玲 . 用 74HC595 芯片驅(qū)動(dòng) LED 的電路設(shè)計(jì) [J].機(jī)床與液壓 2021(12)： 151— 152。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 35 致謝 在學(xué)士論文完成之際，我衷心地感謝我的指導(dǎo)老師老師各個(gè)方面給予我的關(guān)懷和幫助。在我的學(xué)習(xí)和論文寫作過程中，老師始終給予了我精心的指導(dǎo)和熱心的幫助。同時(shí)，老師認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、敬業(yè)的科研態(tài)度，廣博的知識(shí)使我受益匪淺。老師在日常的學(xué)習(xí)生活中給予我中肯的建議和指導(dǎo)，在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中乃至今后的人生道路中都始終是一種激勵(lì)。 感謝院長。他編寫的《單片機(jī)及接口電路》通俗易懂，在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)我起了很好的指導(dǎo)作用。 感謝我們專業(yè)的同學(xué)，特別是我們宿舍的成員，在你們身上我學(xué)到了 不少新知識(shí)和新方法，你們在我學(xué)習(xí)和工作中提出的中肯的意見和建議使我能夠更好更快地完成課題。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 36