【正文】 //取下一個碼 MOV A,R0。//到 TABLE 取上半部數(shù)據(jù)碼 SETB 。//輸出至 P1 掃描列 SJMP M4。//每屏一個字， 16 個數(shù)據(jù)碼 MOV R0,20H。 MOVE:MOV 20H,00。//顯示信號輸出到 P2 口 MOV R3,200。 2020 年第六期 :1213 頁 . 廣告燈自動控制系統(tǒng) 29 [9] 楊延寧 ,劉立軍 , 基于 Proteus 的單片機漢字點陣顯示電路設(shè)計 [A] CHINESE JOURNAL OF LIQUID CRYSTALS AND DISPLAYS. 液晶與顯示 [C]. 西北大學(xué) ,光子學(xué)與光子技術(shù)研究所 : ZHANG 頁 . [10] 郭兆正 LED 點陣顯示屏的設(shè)計 [A].何利明 .單片機應(yīng)用技術(shù)選編 [C]遼寧 :渤海大學(xué)學(xué)報 :郭兆正 .2020,3537 頁 [11] Grantham K. H. Pang ,ChiHo Chan ,Thomas T. O. Kwan. Tricolor lightemitting diode dot matrix display system withaudio output[J]. IEEE Transactions on Industry Applications,2020,37:11 [12] KATSUSHIRO IIO ,SHINYA KONDOH . A Memorable and Flexible Dot Matrix Type Display Using Ferroelectric Liquid Crystals[J]. Ferroelectrics ,2020,365:1112. 廣告燈自動控制系統(tǒng) 30 附錄 附錄 A 程序代碼 ORG 0000H。使我明確了以后的方向，樹立了良好的價值觀，在這里學(xué)到的一切都使我終身受益。 廣告燈自動控制系統(tǒng) 28 致謝 經(jīng)過一個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了，在此期間，學(xué)到了很多有用的知識，把理論知識運用到實踐中，積累了寶貴的經(jīng)驗。 六，存在問題：沒有考慮仿真軟件是一個理想的仿真環(huán)境，而實際連接的電路板會由于譬如連接不當(dāng)，相鄰器件間的干擾等等的問題導(dǎo)致在仿真軟件中能良好運行的程序，出現(xiàn)顯示問題，經(jīng)過排查和合理的器件擺放焊接，問題解決。 四，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中學(xué)會了 Protel 的基本使用，感到 Protel 對應(yīng)用電子專業(yè)的同學(xué)來說是一門很有用的課程。并證實了自己 的思路： “ 查資料 → 思考總結(jié)→ 運用 → 找出差錯，再查資料和向別人詢問 → 再次運用 ” 的正確性。圖形或文字顯示有靜廣告燈自動控制系統(tǒng) 27 止、移入移出等顯示方式。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。 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 Proteus ISIS 中，選中AT89C51 并單擊鼠標(biāo)左鍵，對 AT89C51 進行設(shè)置，設(shè)置單片機時鐘頻率為 12MHz，按照正確的文件路徑加載 .HEX 文件。 顯示效果：開始停 秒 ,顯示向左移動的紅色字 “ XXXX” ,移動的速度為每 秒移動一下，到左后一個字。 JMP START。 當(dāng)字型向左移動一位的時候，取碼指針應(yīng)在先加 2 再進行下一個字型的取碼，因為本設(shè)計每 1 列的碼為 2 個。 廣告燈自動控制系統(tǒng) 24 DJNZ R3,$。程序接著向下運行，定義了取碼指針的位置，設(shè)為 00H 的初始位置，再下面的 74LS154 掃描指針的初值設(shè)為 00H，是因為掃描要從開始的零點開始掃。 ④ 2*R3+(1+2*R5)*R3 RET 2 上面這個子程序共有四條指令，現(xiàn)在分別就每一條指令 被執(zhí)行的次數(shù)和所耗時間進行分析。 下面是本設(shè)計的程序中延時程序的計算： MOV R3,200。這條指令需要 2個機器周期。 如： MOV R7， 80H ；將數(shù)據(jù) 80H 送到寄存器 R7，這時寄存器 R7 里面存放著 80H，就單這條 指令而言并沒有任何實際意義，而執(zhí)行該指 令則需要一個機器周期。 廣告燈自動控制系統(tǒng) 22 MCS51 單片機的指令有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的，它們的指令周期不盡相同，一個單周期指令包含一個機器周期，即 12個時鐘周期，所以一條單周期指令被執(zhí)行所占時間為 12（ 1/12020000） =1μ s。也就是說，如果 51 單片機采用的是 12MHz 晶振，那么它執(zhí)行一條指令一般只需 1~2 微秒的時間；如果采用的是 6MHz 晶振，執(zhí)行一條指令一般就需 2~4 微秒的時間。 1. 機器周期和指令周期 （ 1）機器周期是指單片機完成一個基本操作所花費的時間，一般使用微秒來計量單片機的運行速度， 51 單片機的一個機器周期包括 12 個時鐘振蕩周期，也就是說如果 51 單片機采用 12MHz 晶振，那么執(zhí)行一個機器周期就只需要 1μ s；如果采用的是 6MHz 的晶振，那么執(zhí)行一個機器周期就需要 2 μ s。 廣告燈自動控制系統(tǒng) 21 第四章 軟件設(shè)計 單片機延時子程序 延時程序在單片機編程中使用非常廣泛 ,也很重要，在本畢業(yè)設(shè)計的程序中用到了延時子程序，所以在此詳細(xì)的敘述一下。 圖 16 16 的點陣驅(qū)動圖 這時候就需要靠鎖存器（ 74LS373）將這兩組顯示信號鎖住，此處的鎖存器是以低態(tài)輸出的，其輸出的電壓可達(dá) 24 毫安，足以驅(qū)動一個 LED；若嫌不足，可以選用 74A373 其輸出的電壓可達(dá)48 毫安，當(dāng) 74LS373 得 G腳為高態(tài)時，數(shù)據(jù) 可以從輸入端傳輸?shù)芥i存器中； G 腳為低態(tài)時，數(shù)據(jù)被鎖住，不會隨輸入端而變。常用的2N3904 之類就可以達(dá)到當(dāng)?shù)蛻B(tài)的列掃描信號輸入晶體管的基極后，該晶體管即為正向，而產(chǎn)生電流，即可使該列的 LED 具有點亮的條件 所要的顯示信號連接到一個 PNP 晶體管的基極，而該晶體管的射極連接到 VCC，同樣的，當(dāng)?shù)蛻B(tài)的顯示信號輸入時，晶體管的集電極電流將流入行 LED 的陽極，即可點亮該行的 LED。下面針對設(shè)計中實際用到的一種驅(qū)動方式介紹一種：共陰型低態(tài)掃描 低態(tài)顯示信號驅(qū)動電路。 LED 陣列驅(qū)動電路 正向點亮一顆 LED，至少也得 10到 20 毫安，若電流不夠大，則 LED 不夠亮！而不管是 8051 的輸入還是輸出端其高態(tài)輸出電流都不是很高，不過 1～ 2 毫安而已。 如此就實現(xiàn)了字 符的向上移動。如果是行向組字，希望顯示向上移動的一個字符，第 1 次掃描從列碼的點陣數(shù)組中取第 1~16 個數(shù)據(jù)，送列碼輸出口，對應(yīng)于這 8 個數(shù)據(jù)，同時用行碼輸出口輸出行碼，分別控制掃描第 1~16 行。 以此類推，即可產(chǎn)生該文字向上移動的感覺 當(dāng)把第一個字型編碼中，每行顯示的數(shù)據(jù)都右移一位，以產(chǎn)生第二個字型編碼，即可產(chǎn)生字符向上滾動的感覺。由于是列向組字（上高下低），掃描完成這 16 個數(shù)據(jù)后，第 2 次掃描的 16 個數(shù)據(jù)，應(yīng)將原來的第 1 次掃描的 16 個行碼每一個都循環(huán)右移一位，使顯示的點都上移一行（如果是顯示向下滾動則應(yīng)循環(huán) 左移），再進行掃描。如此，每進行下一次掃描，把上一次掃描的 16 個列碼都循環(huán)右移一位，再 進行掃描。第二，不用子程序，而是用變量判斷控制實現(xiàn)數(shù)組 數(shù)據(jù)的循環(huán)左移。 方法 2：數(shù)組數(shù)據(jù) “ 循環(huán)左移法 ” （適合用 C 語言編寫，在此僅作了解）。這個調(diào)整動作時先將 16個編碼根據(jù)序填入存儲器，例如第 1行編碼存入 20H,第二行編碼存入 21H如圖 所示，首先掃描第一個字型，同樣是 16 行，16 次掃描， 16 次顯示；完成一個字型的掃描以后，再掃描第二個字型；完成第二個字 型的掃描之后，再掃描第三個字型 第 3次掃描從點陣數(shù)組中取第 3~18 個數(shù)據(jù)（第 18 個數(shù)據(jù)碼與地2 個數(shù)據(jù)碼相同）掃描 ；這樣每掃描完一幀 使方框右移一列，最后第 16 次（第 16幀）時，罩住左邊數(shù)起的第 16 列開始的 16列，就掃描顯示這 16 列。每掃描儀幀取 8 個數(shù)據(jù)顯示，下一幀取數(shù)要在數(shù)組中后移一個數(shù)取數(shù)。要顯示一個字符，該字符的點陣數(shù)據(jù)可以列向（縱向） 16 點組字，又可以行向（橫向） 16 點組字。 按照這個方法，繼續(xù)進行下面的掃描，一共掃描 32 個 8位，可以得出漢字 “ 城 ” 的掃描代碼為 ： DB 08H,20H,08H,30H,0FFH,0E0H,08H,42H,08H,4CH,1FH,0F0H,12H,10H,12H,1AH。一般我們把它分解成上部分和下部分，上部分由 8*16 的點陣組成，下部分也由 8*16 的點陣組成。一般我們使用的 16 16 的點陣宋體字庫，即所謂的 16 16，是每一個漢廣告燈自動控制系統(tǒng) 12 字在縱橫各 16 點的區(qū)域內(nèi)顯示的。 （ 2）豎直方向（ Y方向）掃描，即逐行掃描方式（簡稱行掃描方式）：此時用一個 P口輸出決定哪一行能亮（相當(dāng)于位碼），另一個 P口輸出列碼（行數(shù)據(jù)，行數(shù)據(jù)為將列數(shù)據(jù)的點陣旋轉(zhuǎn) 90度的數(shù)據(jù)）決定該行上哪些 LED 燈亮（相當(dāng) 于段碼）。對于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來說，它應(yīng)能實現(xiàn)串入并出的移位功能。對于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時間可能相當(dāng)長，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時間就太少了，以致影響到 LED 的亮度。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24 次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。為了降低成本，使用了四塊 8 8的 LED 點陣發(fā)光管的模塊， 組成了一個 16 16的 LED 點陣顯示屏，如圖 所示。要實現(xiàn)用 兩種顏色顯示，只要在電路的設(shè)計中適當(dāng)?shù)倪B線就可以了。本設(shè)計是一種實用的漢字顯示屏的制作，制作的是點陣。 復(fù)位的實現(xiàn)通常用 2種方式 : 開機上電復(fù)位和外部手動復(fù)位，本設(shè)計用的是外部手動復(fù)位。對于 8051 安排了 21 個特殊功能寄存器，每個寄存器為 8位，所以實際上 128 個字節(jié)并沒有全部利用。用戶程序不應(yīng)進入上述區(qū)域。 CPU 的控制器專門提供一個控制信號 EA用來區(qū)分內(nèi)部 ROM 和外部 ROM 的公用地址區(qū)：當(dāng) EA 接高電平時，單片機從片內(nèi) ROM 的 4K 字節(jié)存儲器區(qū)取指令，而當(dāng)指令地址超過 0FFFH 后，就自動的轉(zhuǎn)向片外 ROM 取指令。也就是最多可以在外部擴展 2*64KB 存儲器。這種結(jié)構(gòu)與通用微機的存儲器結(jié)構(gòu)不同，一般微機只有一個存儲器邏輯空間，可隨意安排 ROM 或 RAM，訪存時用同一種指令，這 種結(jié)構(gòu)稱為普林斯頓型。 單片機是程序控制式計算機，即它的運行過程是在程序控制下逐條執(zhí)行程序指令的過程：從程序存儲器中取出指令送指令存儲器 IR，然后指令譯碼器 ID進行譯碼，譯碼產(chǎn)生一系列符合定時要求的微操作信號，用以控制單片機的各部分動作。當(dāng)無符號 數(shù)乘法結(jié)果超過 255 時，或當(dāng)無符號數(shù)除法的除數(shù)為 0 時 OV=1，否則 OV=0。 F0：用戶可設(shè)定的標(biāo)志位，可置位 /復(fù)位，也可供測試。 PSW 的格式如下所示，其各位的含義是： 廣告燈自動控制系統(tǒng) 6 CY：進位標(biāo)志。 算術(shù)邏輯單元 ALU 能對數(shù)據(jù)進行加、減、乘、除等算術(shù)運算；“與”、“或”、“異或”等邏輯運算以及位操作運算。這些衍生品是在基本型基礎(chǔ)上增強了各種功能的產(chǎn)品。 圖 點陣顯示的總體框圖 51 系列單片機簡介 單片機（ Microcontroller，又稱微處理器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機 ，這些部件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存儲器 RAM、程序存儲器 ROM、定時器 /計數(shù)器和多種 I/O 接口電路。 此顯示電路采用掃描方式進行顯示時，每行有一個行驅(qū)動器，各行的同名列共用一個列驅(qū)動器?？刂齐娐凡糠职ㄒ粋€ 51CUP 和一些外圍電路。一方面不會降低對硬件的控制能力，另一方面也不會使代碼長度增加多少。 本文是基于單片機來實現(xiàn)的。因為用數(shù)字電路實現(xiàn)必須要有移位寄存器與鎖存器對字符數(shù)據(jù)進行存儲，然后并行輸入到顯示屏，不但如此，而且需要很大一部分的擴展電路才能實現(xiàn)。 廣告燈自動控制系統(tǒng) 3 第二章 系統(tǒng)設(shè)計方案 方案選定 本文主要講述的是 “ LED 點陣字符顯示電路 ” ，本課題的實現(xiàn)主要有兩種方案。 由于 大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，其控制系統(tǒng)已能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，還可以軟件控制來實現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。 LED 顯示屏的設(shè)計背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 社會不斷的進步， 電子事業(yè)也有著突飛猛進的改革。刷新太慢，動感不顯著；刷新太快了，中間過程看不清。與靜態(tài)顯示模式相對應(yīng)，就有各種動態(tài)顯示模式，它們所顯示的圖文都是能夠動的?，F(xiàn)代 LED 的發(fā)展很快，很多研究領(lǐng)域非常已經(jīng)深刻，實際情況是：很多相關(guān)的知識已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們在校學(xué)生的能力范圍，所以在 此只是簡單的研究一下用單片機驅(qū)動的 LED 顯示移動的漢字。 LED 顯示屏 可以顯示變化的數(shù)字、文字