【導(dǎo)讀】設(shè)計一個四位的16X16的點陣電子顯示屏。利用單片機串口擴展為并口，實?，F(xiàn)數(shù)據(jù)的列掃描，利用單片機的P1口譯碼來實現(xiàn)行掃描。加深對單片機和數(shù)字。電路的理解，熟悉單片機串口的工作方式以及串口的擴展。學(xué)會獨立的查找資料，并給出完整的設(shè)計方案。為以后獨立開展與專業(yè)相關(guān)的工作打下了基礎(chǔ)。學(xué)會論文的撰寫及排版工作。要求采用51單片機作為微控制器；通過四個16ｘ16的點陣LED進行文字顯示；在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足、穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。文字顯示具有每排字有滾動和逐排等顯示方式。州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報。本設(shè)計是4個16×16點陣LED電子顯示屏的設(shè)計。整機以美國ATMEL公司生。通過該芯片控制一個行驅(qū)動器74LS154和八個列驅(qū)動器。能顯示4個漢字，采用16塊8x8點陣LED顯示模塊來組成4個16x16點陣顯示模式。顯示采用動態(tài)顯示，使得圖形或文字能夠?qū)崿F(xiàn)靜止、移入移出等多種顯示方式。理、相應(yīng)軟件的程序設(shè)計，以及使用說明等。

　　

【正文】 wTOTAL*2/BLKN。w++) { for (i=0。i32。i++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) {dispram[i+q*32]=Bmp[q+w*BLKN/2][i]。} if (i%2) delay(120)。 } delay(3000)。 } //第一種顯示效果 :卷簾出顯示笑臉圖案 for (i=0。i32。i++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) {dispram[i+q*32]=Bmp1[5][i]。} if (i%2) delay(120)。 } delay(1000)。 //第二種顯示效果：向上滾屏 ,每次 BLKN/2個字 for (i=0。 iTOTAL*2/BLKN。 i++) { for (j=0。 j16。 j++) { for (k=0。 k15。 k++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) {dispram[k*2+q*32] = dispram[(k+1)*2+q*32]。dispram[k*2+1+q*32] = dispram[(k+1)*2+1+q*32]。} } for(q=0。qBLKN/2。q++) {dispram[30+q*32] = Bmp[q+i*BLKN/2][j*2]。dispram[31+q*32] = Bmp[q+i*BLKN/2][j*2+1]。} delay(100)。 } delay(3000)。//滾動暫停 } //第一種顯示效果 :卷簾出黑屏 for (i=0。i32。i++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) {dispram[i+q*32]=0xff。} if (i%2) delay(120)。 } delay(1000)。 25 //第三種顯示效果：左移出顯示 for (i=0。 iTOTAL。 i++) { for (j=0。 j2。 j++) for (k=0。 k8。 k++) { for (l=0。 l16。 l++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) { dispram[l*2+q*32] = dispram[l*2+q*32]1 | dispram[l*2+1+q*32]7。 if(q==BLKN/21) dispram[l*2+1+q*32] = dispram[l*2+1+q*32]1 | Bmp[i][l*2+j](7k)。 else dispram[l*2+1+q*32] = dispram[l*2+1+q*32]1 | dispram[l*2+(q+1)*32]7。 } } delay(100)。 } } delay(3000)。 //第一種顯示效果 :卷簾出黑屏 for (i=0。i32。i++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) {dispram[i+q*32]=0xff。} if (i%2) delay(120)。 } delay(1000)。 //第三種顯示效果：右移出顯示 for (i=0。 iTOTAL。 i++) { for (j=2。 j0。 j) for (k=0。 k8。 k++) { for (l=0。 l16。 l++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) { dispram[l*2+1+q*32] = dispram[l*2+1+q*32]1 | dispram[l*2+q*32]7。 if(q==0) dispram[l*2+q*32] = dispram[l*2+q*32]1 | Bmp[i][l*2+j1](7k)。 else dispram[l*2+q*32] = dispram[l*2+q*32]1 | dispram[l*2+1+(q1)*32]7。 26 } } delay(100)。 } } delay(3000)。 //第四種顯示效果：卷簾入 for (i=0。i32。i++) { for(q=0。qBLKN/2。q++) {dispram[i+q*32]= 0x00。} if (i%2) delay(100)。 } } } 27 第五章 調(diào)試及性能分析 開發(fā)環(huán)境介紹 程序編寫采用 Keil 51 環(huán)境下調(diào)試 ,Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用 C來開發(fā)，體會更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 理論性能分析 LED 顯示屏硬件電路只要硬件質(zhì)量可靠，引腳焊接正確，一般無需調(diào)試即可 正常工作。軟件部分需要調(diào)試的主要有顯示屏刷新頻率及顯示效果兩部分。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 51 給出了實驗調(diào)試時采用的頻率及其對應(yīng)的定時器 T0 初值。 表 51 顯示平刷新率與 T0初值關(guān)系表（ 24MHz晶振） 刷新率 25 50 75 85 100 120 T0初值 0xec78 0xf63c 0xf830 0xf97e 0xfa42 0xfb1e 0xfbee 從理論上來說， 24Hz 以上的刷新頻率就能看到穩(wěn)定的連續(xù)的顯示，刷新率越高，顯示越穩(wěn)定，同時刷新頻率越高，顯示驅(qū)動程序占用的 CPU 時間越多。試驗證明，在目測條件下刷新頻率 40Hz 一下的畫面看起來閃爍較嚴(yán)重，刷新頻率50Hz 以上的已基本察覺不出畫面的閃爍，刷新頻率達到 85Hz 以上時再增加畫面閃爍沒有明顯的改善。 這個方案設(shè)計的 16ｘ 16 的點陣 LED 圖文顯示屏，電路簡單，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、 28 清晰無串?dāng)_；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試主要分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試： 硬件調(diào)試：在焊接電路板的時候，應(yīng)該從最基本的最小系統(tǒng)開始，分模塊，逐個進行焊接測試。在對各個硬件模塊進行測試時，要保證軟件正確的情況下去測試硬件，要不然發(fā)生錯誤時，不知道到底是哪一方出錯了。當(dāng)然，在設(shè)計的過程中也存在著失誤和不足。 軟件調(diào)試：軟件部分是先參考書上的例子，然后自己根據(jù)硬件電路寫程序，由于以前所學(xué)是 C 語言，所以這個 系統(tǒng)在編寫程序過程中都采用 C語言編寫。剛剛開始，編寫不會一次性通過，經(jīng)過仔細(xì)分析修改最后編譯成功。但是，在實際寫如 S51 中， LED 顯示屏出現(xiàn)各種各樣的亂碼，通過再次認(rèn)真仔細(xì)分析多次修改程序后，程序能夠正常運行。 29 第六章 總 結(jié) 工作過程介紹 本文設(shè)計的一個室內(nèi)用 16ｘ 16 的點陣 LED 圖文顯示屏，能夠在目測條件下LED 顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特 點。 總結(jié)本文的研究工作，主要做了下面幾點較突出的工作： 一、通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了 LED 的發(fā)光原理和 LED 顯示屏的原理，了解了 LED 的現(xiàn)狀，清楚地了解了 LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些 優(yōu)點，明確了研究目標(biāo)。 二，本文設(shè)計的 LED顯示屏能夠?qū)崿F(xiàn)在目測條件下 LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。 三， 文章給出了系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計方案 ,硬件結(jié)構(gòu)電路圖，軟件流程圖和具體匯編語言程序設(shè)計與調(diào)試等方面。 四，在這 次畢業(yè)設(shè)計的過程中學(xué)會了 Protel 99se 的基本使用，感到 Protel 99se 對自動化專業(yè)的同學(xué)來說是一門很有用的課程。 五，通過這次畢業(yè)設(shè)計，重新復(fù)習(xí)并進一步學(xué)習(xí)了 MCS51；熟練掌握了 WORD軟件的使用。 系統(tǒng)功能的拓展方向 本設(shè)計作品不但可以運用到車站、醫(yī)院等行業(yè)，而且可以通過拓展，發(fā)展出更多的用途 .本作品單片機部分 P0和 P2空閑，必要時，可以擴展系統(tǒng)的 ROM 和RAM?？梢宰鰹橄挛粰C輔助調(diào)試模塊 ,實現(xiàn)例如照明 ,溫度測量，時鐘報警、計時 ,霓虹燈等功能。 利用發(fā)光二極 管的控制電壓很低和控制方法簡單的優(yōu)點，將它裝在室內(nèi)天棚 30 中或做成大型燈飾，通過電腦輸出信號直接驅(qū)動三極管后控制它的開關(guān)狀態(tài)。由于使用了電腦，再多的的 LED 數(shù)量也能方便自如地控制， 得到時暗可變顏色可變絢麗多彩的照明效果，并且已有成功的案例。例如在美國“雨林咖啡廳”上做了一個色彩變幻的彩色天棚，在 Hollyword 賭場做了一盞色彩斑爛的大型藝術(shù)吊燈。 當(dāng)然，將許多個發(fā)光二極管拼在一起做成一盞盞燈后做成標(biāo)志牌，標(biāo)志線也是目前常見的應(yīng)用手法。英國千禧宮高達 100米的支撐柱頂部的每只紅色航空障礙燈就有 1萬多顆紅 色發(fā)光二極管組成。 到目前為止，對 LED 的技術(shù)開發(fā)都是以普通照明用途為最終目標(biāo)的。而且從當(dāng)今的發(fā)展速度看，其成為新一代普通照明光源已成定勢。 與此同時， LED 在照明以外的用途也開始受到關(guān)注。比如使用 LED 產(chǎn)品替代農(nóng)藥進行殺菌、殺蟲； 冰箱內(nèi)用 LED 促進蔬菜光合成產(chǎn)生維生素；利用 LED 可控制波長的特點進行的特殊應(yīng)用等等。在機動車、鐵路、輪船等交通工具領(lǐng)域，LED 以低能耗、體積小的特點正在迅速普及。 總之， LED 的優(yōu)勢不僅是在照明領(lǐng)域，其在諸多領(lǐng)域中亦潛力巨大，期待今后的進一步開發(fā)。 31 參考文獻 [1] 郭建江 .單片機技術(shù)與應(yīng)用 .東南大學(xué)出版社 . 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