【正文】 在此向高老師表示深深的感謝和崇高的敬意！在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。他不僅教了我知識(shí)還教了我治學(xué)的態(tài)度，那就是嚴(yán)謹(jǐn)，把知識(shí)變?yōu)榧河?，棄其糟粕留其精華，用自己的方式去解決問(wèn)題，而不是人云亦云。[18] 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2005(6)：90—91?？梢栽O(shè)想利用LED的高穩(wěn)定性和低能耗，再與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合在沙漠深處或者人跡罕至的雪山之顛樹立一塊依靠太陽(yáng)能充電，通過(guò)無(wú)線傳輸方式更改顯示內(nèi)容的信息板為登山者提供指示和天氣信息，為沙漠迷路的人指引方向。這些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)是：1. 設(shè)計(jì)之前應(yīng)該進(jìn)行大量的資料收集和分析，確定一個(gè)清晰的設(shè)計(jì)思路；2. 器件選擇時(shí)要詳細(xì)閱讀器件使用手冊(cè)，不但要考慮器件的功能實(shí)現(xiàn)還要考慮器件在整個(gè)系統(tǒng)中的兼容性；3. 硬件的系統(tǒng)的建立必須合理和穩(wěn)定，實(shí)物建立之前最好進(jìn)行仿真這樣才能為軟件提供一個(gè)可靠的試驗(yàn)平臺(tái)；4. 軟件的編寫不但要實(shí)現(xiàn)功能還要不斷的優(yōu)化、簡(jiǎn)練、易讀。從設(shè)計(jì)之初就確定了參照大屏幕顯示屏的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)際情況設(shè)計(jì)一款小屏幕的LED點(diǎn)陣顯示屏。如圖51，52所示：圖52下載 總結(jié)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的工作，終于完成了基于51單片機(jī)的LED顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)所要求的功能全部達(dá)到。然后測(cè)試各器件的電源，接地及一些電平應(yīng)該固定的端口的電壓。 上電測(cè)試由于系統(tǒng)測(cè)試時(shí)是采用USB電源為系統(tǒng)電源，所以電源輸入都為5V。因此把硬件調(diào)試按照以下四部分分步來(lái)進(jìn)行：1. 測(cè)試所有焊點(diǎn)是否有短路和虛焊的現(xiàn)象存在；2. 通電測(cè)試所有硬件芯片的輸入輸出電壓是否在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)；3. 測(cè)試USB下載的功能是否能夠?qū)崿F(xiàn)；4. 測(cè)試覆銅板上的線路是否存在短路斷路；由于最重要的顯示系統(tǒng)功能的測(cè)試需要軟件配合所以在硬件調(diào)試部分只測(cè)試單片機(jī)復(fù)位電平，功能部分測(cè)試放在系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試部分來(lái)完成。所以將元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯位移便能產(chǎn)生左移動(dòng)的效果。開始讀入顯示數(shù)組顯示顯示數(shù)組元素邏輯左移一位移位次數(shù)是否為16NY圖43 左移程序流程圖動(dòng)態(tài)顯示程序流程如圖45所示，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)原理通過(guò)改變實(shí)際LED列與數(shù)據(jù)邏輯列的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的左移。在該顯示系統(tǒng)中掃描顯示的工作原理如圖42所示，先選通列然后再?gòu)男兴腿雽?duì)應(yīng)列的數(shù)據(jù)，這樣從第1列到第16列循環(huán)往復(fù)，只要切換的速度足夠的快利用人眼的延時(shí)特性就可以看見一幅穩(wěn)定的畫面。其中左移動(dòng)程序調(diào)用了靜態(tài)顯示程序?yàn)樽映绦颉１驹O(shè)計(jì)從單片機(jī)上電開始，先進(jìn)行初始化操作，單片機(jī)執(zhí)行顯示程序后，點(diǎn)陣屏可以輸出顯示結(jié)果，此過(guò)程單片機(jī)要對(duì)74HC595的觸發(fā)端進(jìn)行調(diào)整，為下一次重新執(zhí)行做好準(zhǔn)備工作；數(shù)據(jù)在SCHcp的上升沿把單片機(jī)端口輸出的8位串行數(shù)據(jù)輸入移位寄存器中，在STcp的上升沿到來(lái)后再把數(shù)據(jù)輸送到到存儲(chǔ)寄存器中去。根據(jù)軟件分層次設(shè)計(jì)的原理，可以把顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩層；第一層是底層的顯示驅(qū)動(dòng)程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。圖313點(diǎn)陣顯示電路 系統(tǒng)總電路圖 第四章 軟件設(shè)計(jì)如果說(shuō)硬件是一個(gè)人的身體軀干，那么，軟件就是一個(gè)人的靈魂、思想。如圖313所示，本設(shè)計(jì)采用了16個(gè)8*8的點(diǎn)陣發(fā)光二級(jí)管模塊，組成了16*64的LED點(diǎn)陣顯示屏。這就加大了維修的成本。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。4. 按發(fā)光點(diǎn)直徑及間距分類室內(nèi)屏（按直徑分）：Φ3mm、Φ5mm、室外屏（按間距分）：PHPH1PH1PH1PHPH2...... 點(diǎn)陣工作原理圖312為8*8點(diǎn)陣LED等效電路，只要其對(duì)應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。LED點(diǎn)陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。 點(diǎn)陣屏分類1. 按顏色基色分：?jiǎn)位@示屏:單一顏色（紅色或綠色）。這種單片 3 線—8 線譯碼器非常適合用于高性能存儲(chǔ)器的譯碼器。（outputs (active LOW)）8：Gnd電源地 （ground (0 V)）46：使能輸入端 (enable inputs (active LOW))13：地址輸入端 (address inputs)24：VCC電源正 (positive supply voltage)地址/全能輸入對(duì)應(yīng)輸出表功能真值表注意：H = 高電平（HIGH voltage level）L = 低電平（LOW voltage level）X = 任意電平（don’t care）只要控制端GG2任意一個(gè)為高電平，A、B、C任意電平輸入都無(wú)效。該譯碼器采用先進(jìn)的硅結(jié)構(gòu)CMOS技術(shù)，并適合內(nèi)存地址譯碼和數(shù)據(jù)路由應(yīng)用。 行驅(qū)動(dòng)本設(shè)計(jì)采用74LS154作為點(diǎn)陣屏列控制信號(hào)，因?yàn)?54可以輸出16位的控制信號(hào)，所以只要掃描頻率可以，點(diǎn)陣屏就可以看成是穩(wěn)定平滑過(guò)渡，沒(méi)有閃爍的感覺(jué)，給人以正常的視覺(jué)效果。芯片的輸出端為QA～QH，最高位QH可作為多片74HC595級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)，向上一級(jí)的級(jí)聯(lián)輸出。RCK是輸出鎖存器的打入信號(hào)，其上升沿將移位寄存器的輸出打入輸出鎖存器。引腳ST是移位寄存器的移位時(shí)鐘脈沖，在其上升沿發(fā)生移位，并將SI的下一個(gè)數(shù)據(jù)打入最低位。它具有一個(gè)8位串入并出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立的，可以實(shí)現(xiàn)在顯示本行列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，既達(dá)到重疊處理的目的。引腳29，EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。由于端口的驅(qū)動(dòng)能力有限所以該端口外接了10K的上拉電阻來(lái)提高驅(qū)動(dòng)能力。根據(jù)這兩點(diǎn)要求，選擇STC89S52RC為控制單元的主控芯片。 控制單元設(shè)計(jì)控制單元是整個(gè)顯示系統(tǒng)的核心，該系統(tǒng)中采用51系列單片機(jī)為核心器件，用來(lái)發(fā)送控制指令和顯示內(nèi)容，并且直接輸出數(shù)據(jù)通過(guò)譯碼電路控制LED顯示屏的顯示內(nèi)容和顯示狀態(tài)。一般當(dāng)外接晶體時(shí)，電容選為30pF。STC89S52RC內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是反相放大器的輸入端和輸出端，由這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體或搪瓷諧振器一起構(gòu)成了一個(gè)自激振蕩器，這種方式形成的時(shí)鐘信號(hào)稱為內(nèi)部時(shí)鐘方式。S松手，C又充電，在10k電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。一般單片機(jī)正常工作所需要的供電電壓為+5V，由于單片機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC在特定的工作電壓范圍內(nèi)以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，單片機(jī)開始正常工作。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（計(jì)數(shù)器0外部輸入） T1（計(jì)數(shù)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RST：復(fù)位輸入。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。另外它還可以用串口直接仿真程序，不需要另外加用仿真器或者下載線。單片機(jī)列驅(qū)動(dòng)行驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣模塊時(shí)鐘電路復(fù)位電路圖 31 系統(tǒng)方框圖 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) STC89S52RC簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)使用的是STC89S52RC單片機(jī)，原因是此款單片機(jī)具有眾多優(yōu)點(diǎn)。目前在單片機(jī)開發(fā)中普遍都是使用KEIL C51來(lái)進(jìn)行編譯?；谝陨侠碛蓻Q定采用C語(yǔ)言為該顯示系統(tǒng)的編程語(yǔ)言。C可以進(jìn)行許多機(jī)器級(jí)函數(shù)控制而不用匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言(Assembly Language)是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是一種功能很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，也是利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的語(yǔ)言。編寫軟件之前得首先選擇一種合適的語(yǔ)言以及配套的編輯器和編譯軟件。串