【正文】 參考文獻(xiàn)[1] 劉寶亮．LED將成為未來(lái)電視發(fā)展趨勢(shì)[N]．中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)．20090430[2] Wang C，Sohraby K，Li B, et al. A survey of transport protocols for wireless sensor networks[J]．Network, IEEE, 2006[3] 張毅剛，彭喜元，彭宇．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．高等教育出版社．2010[4] Anastasi G，Conti M,，Di Francesco M, et al. Energy conservation in wireless sensor networks：A survey[J]．Ad Hoc Networks，2009[5] Valeria Lomanto．A concordance to Keil39。同時(shí)，我還要感謝我的輔導(dǎo)員老師陸文穎，感謝她對(duì)我生活和學(xué)習(xí)上面的幫助。光陰似箭，歲月如梭。致 謝為期一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，在此我要感謝我的指導(dǎo)老師王大軍老師，他在我整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)完成過(guò)程中給了我很大的幫助。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我也學(xué)到了不少課本上面沒(méi)有的知識(shí)，也鍛煉了自己的動(dòng)手能力，同時(shí)也克服了不少困難：首先，之前學(xué)習(xí)與使用的是Protel99作為畫圖軟件，本次設(shè)計(jì)中在同學(xué)及自己的努力下學(xué)會(huì)了使用Altium Designer畫圖，并且最后能夠比較熟練的獨(dú)立使用Altium Designer畫出原理圖，最重要的是學(xué)會(huì)了利用Altium Designer自動(dòng)生成PCB圖。結(jié) 論將近一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)就快結(jié)束了，本次設(shè)計(jì)幾乎把大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)都結(jié)合運(yùn)用到實(shí)踐中，是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的重要考核，同時(shí)也是我們面向工作的期末考試。表明系統(tǒng)運(yùn)行正常。首先需要做的是連接好電路，檢查電路對(duì)應(yīng)接口是否連接正確。然后調(diào)試串口發(fā)送程序和接收程序，開始使用有線串口發(fā)送和接收測(cè)試程序可用。程序聯(lián)機(jī)調(diào)試就是將已調(diào)試好的各程序功能塊按總體結(jié)構(gòu)聯(lián)成一個(gè)完整程序，在所研制的硬件電路上運(yùn)行。第二節(jié) 軟件調(diào)試軟件調(diào)試一般包括分塊調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試兩個(gè)階段。發(fā)現(xiàn)LED 燈被點(diǎn)亮了，但是出現(xiàn)亂碼的情況，發(fā)現(xiàn)排阻使用不對(duì)，將10K上拉排阻改為1K上拉排阻后問(wèn)題唄解決了。還出現(xiàn)了電解電容反接等情況。所以在硬件制作過(guò)程中也需要做一步調(diào)試一步。在本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)采用用串口中斷處理接收的數(shù)據(jù)，利用掃描的方法控制LED點(diǎn)陣顯示屏顯示。這樣快速循環(huán)16次，則整個(gè)屏幕應(yīng)該亮的燈都被點(diǎn)亮過(guò)了一次。由于本次波特率設(shè)計(jì)為9600，所以TH1=0xFD。波特率及調(diào)制速率，只有當(dāng)單片機(jī)的接收波特率和電腦串口發(fā)送程序的波特率相同時(shí)，才能完成計(jì)算機(jī)與單片機(jī)通信。 主程序流程圖二、串口中斷程序本設(shè)計(jì)要求用電腦將字符數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)解碼然后顯示出來(lái)，所以本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電腦通信。第二節(jié) 軟件流程一、主程序設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的單片機(jī)里面的程序比較簡(jiǎn)單，主要給一個(gè)主程序和一個(gè)中斷程序。⑵仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（.OBJ）。運(yùn)行Keil軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)［23］。同時(shí)因?yàn)槭褂玫氖?6*16LED顯示屏，所以選擇使用兩片74ls138和兩片74HC595分別拓展為行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)控制LED顯示信息。在1SEC周期輪詢喚醒省電模式(Polling mode)下，接收僅僅消耗不到20uA，距離也很遠(yuǎn)，,實(shí)測(cè)500米以內(nèi)穩(wěn)定傳輸，700米仍有信號(hào)，如配更高增益天線1000米不是傳說(shuō)，而其他無(wú)線芯片如NRF90CC1101的通信距離在200米左右，而且接收電流都在20mA左右[22]。對(duì)于固定電壓版本，可采用更小的電容，具體可以據(jù)實(shí)際應(yīng)用確定。 無(wú)線模塊電源電路AMS11117是一個(gè)低漏失電壓調(diào)整器，它的穩(wěn)壓管是由一個(gè)PNP驅(qū)動(dòng)的NPN管組成，漏失電壓定義為：VDROP=VBE+VSAT。在對(duì)無(wú)線模塊的電路設(shè)計(jì)是考慮到UTC1212無(wú)線數(shù)傳模塊的特殊性，設(shè)計(jì)了給無(wú)線模塊供電的電源電路，以及與I/O口的連接電路。兩片74HC595串行轉(zhuǎn)并行8位移位寄存器拓展為16位移位寄存器，分別將16個(gè)引腳接到16*16 LED顯示屏的共陰極的16列上面，分別為16列提供低電平。將兩片74HC595的/MR接在一起直接接到高電平讓它失能，兩片芯片的/OE接在一起直接接地，讓它們直接選通。列驅(qū)動(dòng)模塊采用的是74HC595 移位寄存器。74ls138譯碼器為8位互斥的低電平輸出。當(dāng)D線輸入高電平時(shí)，片二通，片一關(guān)閉，片一全部輸出高電平，片二選通，對(duì)A、B、C的輸入進(jìn)行2進(jìn)制譯碼輸出。二、行驅(qū)動(dòng)模塊顯示模塊的行驅(qū)動(dòng)模塊（）主要為兩片74ls138拓展而成。l 最后，A1，A2的列就作為16*16 LED點(diǎn)陣的列控線。l 把A1，A2相同的行線相連接。一、LED點(diǎn)陣模塊顯示模塊中的顯示器使用的是16*16 LED點(diǎn)陣。l 12號(hào)引腳：存儲(chǔ)寄存器時(shí)鐘脈沖，高電平有效?？梢詫⑿盘?hào)輸送到LED，類似流水燈。[18]。同樣以“你”字來(lái)說(shuō)明，16行（115）上送（0000000000000000，0x00，0x00）而第一列（13腳）送、“0”。也就是說(shuō)得用四個(gè)8*8點(diǎn)陣組合成一個(gè)16*16的點(diǎn)陣。所以在顯示模塊的設(shè)計(jì)和選材都是需要十分認(rèn)真的。 I/O連接電路單片機(jī)通過(guò)I/O口控制LED點(diǎn)陣顯示屏和無(wú)線模塊的工作情況，其中排阻的作用主要為上拉電流的作用。四、I/O口連接電路單片機(jī)I/O口的連接電路設(shè)計(jì)（），主要使用I/O口為P0口（連接顯示模塊）和P2口（連接無(wú)線模塊），將P0口經(jīng)過(guò)1K排阻后接插針可以通過(guò)跳線很方便連接到顯示模塊。 晶振電路所有的單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，晶振在單片機(jī)系統(tǒng)里的作用十分大，全稱叫晶體振蕩器，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需要的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)的運(yùn)行速度就越快，單片機(jī)的一切指令執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率下的。在穩(wěn)壓芯片的輸出端接了一個(gè)大容量的電解電容C2和兩個(gè)瓷片電容CC5，他們都是并聯(lián)關(guān)系（）。通電時(shí)指示燈將會(huì)發(fā)光。而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。是單片機(jī)最小系統(tǒng)必須的電路。l PDIP封裝。即定時(shí)器T0、TT2。l ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。l 工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz。STC89C52單片機(jī)是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能COMOS8的微處理器。其中電源部分包含了一個(gè)lm7805穩(wěn)壓芯片和LED指示燈。UTC1212綜合性能高，價(jià)格合理。方案三：采用UTC1212無(wú)線數(shù)傳。由單片機(jī)的異步串行口TX輸出的串行數(shù)據(jù)信號(hào),送到與非門74HC00的輸入端。編碼解碼都比較方便，有利于電路簡(jiǎn)化,。紅外通訊是以紅外作為載體傳送信息的一種技術(shù)。wifi主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)線接入、高速以及遠(yuǎn)距離傳輸，其中，提高到300Mbps甚至高達(dá)600Mbps。wifi是無(wú)線局域網(wǎng)（Wlan）技術(shù)——IEEE 。隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通訊技術(shù)也得到了比較快速的發(fā)展。因?yàn)榇罱ㄍㄐ庞袃蓚€(gè)基本前提[8]:收發(fā)地址需要匹配，這好比人和人對(duì)話，首先得找對(duì)交流對(duì)象，否則只能是對(duì)牛談情。本設(shè)計(jì)需要給16*16 LED點(diǎn)陣的16列陰極引腳提供低電平，采用了兩片74HC595 8位移位寄存器拓展為16位并行輸出。寄存器是由具有存儲(chǔ)功能的觸發(fā)器組合起來(lái)構(gòu)成的。同時(shí)74ls138 譯碼器經(jīng)常作為儲(chǔ)存器的譯碼電路.對(duì)比74ls154和74ls138,74ls138功耗小一些，更易于拓展，更適合于本次設(shè)計(jì)的需求，且價(jià)格方面也要便宜一些，本設(shè)計(jì)最終選擇方案二。并且為4線16線譯碼器，僅需一片就可以驅(qū)動(dòng)16*16點(diǎn)陣的16行陽(yáng)極，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使用方便。譯碼器可以由與門或與非門來(lái)負(fù)責(zé)輸出。對(duì)于LED顯示屏的控制需要分為行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)兩個(gè)部分。因此在本次設(shè)計(jì)中的顯示屏都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。本設(shè)計(jì)選用了方案二。方案二：采用LED點(diǎn)陣顯示屏。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16*2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。而現(xiàn)在市場(chǎng)上比較常見的顯示器主要有LCD 液晶顯示器和LED 點(diǎn)陣顯示器。與AVR、PIC相比51單片機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，由于產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)比較合理，指令系統(tǒng)相對(duì)規(guī)范，加上歷史悠久，有先入為主的先天優(yōu)勢(shì)。而單周期既可執(zhí)行本指令功能，同時(shí)完成下一條指令的讀取。方案三：使用AVR單片機(jī)。該系列單片機(jī)的專用寄存器)并不像51系列那樣都集中在一個(gè)固定的地址區(qū)間內(nèi)(80～FFH)，而是分散在四個(gè)地址區(qū)間內(nèi)，即存儲(chǔ)體0(Bank0：007FH)、存儲(chǔ)體1(Bankl：80FFH)、存儲(chǔ)體2(Bank2：10017FH)、存儲(chǔ)體3(Bank3：1801FFH)。方案二：使用PIC單片機(jī)。雖然其他種類的單片機(jī)也具有位處理功能，但能進(jìn)行位邏輯運(yùn)算的實(shí)屬少見。本人通過(guò)單片機(jī)的學(xué)習(xí)了解，作出三種方案：方案一：使用51系列單片機(jī)。所以電源選擇居中的9V電源。方案二：采用穩(wěn)壓芯片提供穩(wěn)定5V電源。對(duì)應(yīng)電源電路的設(shè)計(jì)作出了兩種方案：方案一：采用電腦USB接口直接供電，這樣電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)插槽，將正負(fù)極分別接到單片機(jī)的VCC和GND上面就可以了。下面介紹一下對(duì)于每個(gè)模塊，每個(gè)器件的選擇原則。一個(gè)完整無(wú)線電子廣告牌需要一臺(tái)上位機(jī)PC機(jī)，一個(gè)用于數(shù)據(jù)發(fā)送的無(wú)線模塊，一個(gè)用于處理信息和控制顯示屏的最小系統(tǒng)，一個(gè)用于顯示信息的顯示模塊。達(dá)到了可實(shí)時(shí)更改LED 屏顯示內(nèi)容的目的。這樣的電子廣告牌在使用時(shí)如果需要改變顯示內(nèi)容便會(huì)變得十分麻煩；另外就是通過(guò)有線連接，將單片機(jī)連接到PC機(jī)上，通過(guò)一定的軟甲設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對(duì)單片機(jī)的控制。本章還簡(jiǎn)單提及了本次設(shè)計(jì)的意義。同時(shí)，現(xiàn)在很多LED顯示屏的能容為一開始就固化在單片機(jī)里面的，使得在需要改變其顯示內(nèi)容的時(shí)候變得很麻煩。單雙色LED顯示屏主要應(yīng)用于交通,高速公路,銀行、證券交易等金融場(chǎng)所。LED燈是被封裝在環(huán)氧樹脂里面的一塊很小的芯片[2]?？蓱?yīng)用于大型廣場(chǎng)、稅務(wù)、金融、工商、體育、郵電、廠礦企業(yè)、戶外廣告、大型體育場(chǎng)館、教育系統(tǒng)、交通運(yùn)輸、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站、醫(yī)院、商場(chǎng)百貨大樓、賓館大廈、銀行、演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、證券市場(chǎng)、拍賣行、酒店會(huì)議室、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。第三節(jié) LED電子廣告牌使用現(xiàn)狀“激情盛會(huì)，和諧亞洲”，于2010年11月12日至27日在中國(guó)廣州舉辦的第16屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕。具有安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、圖案清析、字型美觀等特點(diǎn)。LED燈的體自身使用的是環(huán)氧樹脂而非普通的玻璃，更為堅(jiān)固牢靠，即便掉到地板上也不會(huì)輕易被摔壞，可以放心使用，這樣更便于運(yùn)輸。而LED燈具能夠在一定范圍的電壓之內(nèi)工作，還能調(diào)整亮度。LED燈具工作時(shí)不會(huì)發(fā)出紫外線，因此不會(huì)像普通燈具那樣引來(lái)許多蚊蟲圍繞在燈源旁邊。、不傷眼睛。并且不會(huì)使文件、衣物等褪色現(xiàn)象。LED燈不含水銀，而且不含鉛汞等物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的污染小。從而使得LED顯示技術(shù)得到了快速發(fā)展，LED顯示屏幕可以用來(lái)顯示變化的文字、數(shù)字、圖像信息，不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境，也可以用于室外環(huán)境，具有液晶顯示屏、電視墻、投影儀無(wú)法比擬的長(zhǎng)處。LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中一種比較常用的物美價(jià)廉的輸出設(shè)備。第二節(jié) LED電子廣告牌的主要特點(diǎn)LED顯示屏具有耗電量少、壽命長(zhǎng)、亮度高、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線模塊主要為UTC1212的發(fā)送機(jī)的調(diào)制和接收機(jī)的解調(diào)實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)線傳輸。本文提出了通過(guò)UTC1212無(wú)線數(shù)傳模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通信的新方案，去掉了有線連接的制約條件。它具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前市場(chǎng)上面已經(jīng)有了很多種類的電子廣告牌，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。隨著電子產(chǎn)品快速的發(fā)展，單片機(jī)以其控制功能強(qiáng)、集成度高、低功耗、低電壓、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用和滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。本論文就根據(jù)目前電子廣告牌的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了一款以STC89C52單片機(jī)為核心的無(wú)線電子廣告牌的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的廣告牌最大的優(yōu)點(diǎn)便是以無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)的通信。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色，雙色圖文顯示屏到現(xiàn)在的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過(guò)程，自20世紀(jì)八十年代開始，LED顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍布交通、電信、教育、證券、廣告宣傳等各方面。實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣告牌內(nèi)容及顯示方式的靈活改變，提高了操作的變易程度。1第一章 LED電子廣告牌的概述第一節(jié) LED電子廣告牌的歷史2011年全球著名市場(chǎng)研究公司權(quán)威尼爾森公司把戶外LED顯示屏稱為繼電腦、電視、手機(jī)之后的“第四屏”。在很多領(lǐng)域都得到了比較廣泛的運(yùn)用：比如在機(jī)場(chǎng)、碼頭、廣場(chǎng)、銀行等公共場(chǎng)所都使用LED顯示屏來(lái)發(fā)布信息[1]。其主要優(yōu)點(diǎn)在于可以降低成本，提高穩(wěn)定性性和容易實(shí)現(xiàn)。同時(shí)LED燈與傳統(tǒng)日光燈比較有如下優(yōu)點(diǎn)：、無(wú)污染。LED燈是公認(rèn)為的二十一世紀(jì)的綠色照明燈。、沒(méi)有噪音。普通的日光燈是直接使用交流電，所以每秒鐘會(huì)產(chǎn)生100120次的閃爍，對(duì)眼睛有一定的傷害。室內(nèi)會(huì)變得更加干凈整潔。7. 節(jié)省能源、壽命更長(zhǎng)。LED點(diǎn)陣電子顯示屏是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型綜合顯示屏系統(tǒng)。采用高性能單片機(jī)控制達(dá)到性能穩(wěn)定，可靠性高的特點(diǎn)，有掉電保護(hù)功能，同時(shí)可以完全脫機(jī)運(yùn)行。在廣州海心沙島亞運(yùn)會(huì)開閉幕式的主場(chǎng)，坐落著四艘氣勢(shì)磅礴的“亞運(yùn)之舟”，分別利用上下兩塊大型LED風(fēng)帆組成一艘船，共用八塊風(fēng)帆并列組成了開閉幕式的舞臺(tái)背景。第四節(jié) LED電子廣告牌的發(fā)展趨勢(shì)隨著社會(huì)的發(fā)展，廣告牌跟著經(jīng)歷了