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正文內(nèi)容

基于gprs技術(shù)的遠(yuǎn)程led大屏幕信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文(參考版)

2025-06-30 17:38本頁面
  

【正文】 Microsoft Communications Control(以下簡稱MSComm)是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通信編程Active。MSComm控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù),為應(yīng)用程序提供串行通訊功能。其中VB支持面向?qū)ο蟮某绦虻脑O(shè)計,具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動編程模式而且可以十分簡單地做出良好的人機界面。4)應(yīng)用程序等待下一次事件。事件可由用戶引發(fā)(例如鍵盤操作)或由系統(tǒng)引發(fā)(例如定時器事件),也可由代碼間接引發(fā)(例如當(dāng)代碼裝載窗體時的Load事件)。這里是事件驅(qū)動應(yīng)用程序中的典型事件序列:1)啟動應(yīng)用程序,裝載和顯示窗體。例如大多數(shù)對象都能識別click事件,如果單擊窗體,則執(zhí)行窗體的單擊事件過程中的代碼;如果單擊命令按鈕,則執(zhí)行命令按鈕的click事件過程中的代碼。想讓控件響應(yīng)事件時,就把代碼寫入這個事件的事件過程之中。如果其中有一個事件發(fā)生,而且在關(guān)聯(lián)的事件過程中存在代碼,則VB調(diào)用該代碼。在響應(yīng)事件時,事件驅(qū)動應(yīng)用程序執(zhí)行Basic代碼。實際上,窗體正是這樣一種模塊,在其上可安放控件、可顯示窗體窗口。3)類模塊在VB中類模塊()是面向?qū)ο缶幊痰幕A(chǔ)。它們可以包含變量、常數(shù)、類型、外部過程和全局過程的全局(在整個應(yīng)用程序范圍內(nèi)有效的)聲明或模塊級聲明。寫入窗體模塊的代碼是該窗體所屬的具體應(yīng)用程序?qū)S玫?,它也可以引用該?yīng)用程序內(nèi)的其它窗體或?qū)ο?。窗體模塊可以包含處理事件的過程、通用過程以及變量、常數(shù)、類型和外部過程的窗體級聲明。過程:Sub、Function或Property過程包含可作為單元來執(zhí)行的代碼片段。獨立模塊應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)模塊()。每個都有要執(zhí)行的公共代碼。在屏幕上看到的窗體代表屬性,這些屬性定義了窗體的外觀和內(nèi)在特性。VB的代碼存儲在模塊中。5)全面支持多媒體技術(shù)VB提供了多種功能的多媒體控件,能夠使用戶在較短的時間內(nèi),很快掌握編寫多媒體應(yīng)用程序的技能。同時提供了能自動生成SQL語句的功能和新的ActiveX數(shù)據(jù)對象(ADO)。4)具有較強的數(shù)據(jù)庫管理功能可以直接在VB中建立或訪問Access數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),也能夠訪問其他外部數(shù)據(jù)庫。動態(tài)鏈接庫(Dynamic Link Library,DLL)是WINDOWS最顯著的特點之一,VB支持這項技術(shù)。3)能夠充分利用系統(tǒng)資源VB支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換(Dynamic Data Exchange,DDE),并可以實現(xiàn)和其它支持DDE的應(yīng)用程序進(jìn)行動態(tài)數(shù)據(jù)交換或通信。2)事件驅(qū)動的編程機制事件驅(qū)動是一種適用于圖形用戶界面的編程方式。它具有以下一些特點:1)可視化的設(shè)計平臺用戶只需按設(shè)計要求,在屏幕上畫出各種對象,并為其設(shè)置相應(yīng)的屬性,VB將自動產(chǎn)生程序界面的設(shè)計代碼。這種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言極大的方便了程序開發(fā)者,具有以往的面向過程的程序設(shè)計語言所沒有的優(yōu)點。VB提供可視化的操作平臺,其操作界面、操作風(fēng)格與Windows中的其他軟件類似,容易掌握,方便運用。Visual Basic功能十分強大,應(yīng)用Visual Basic可以方便地完成從小的應(yīng)用程序到大型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、多媒體信息處理、功能強大的Internet應(yīng)用程序等各項任務(wù)。它可以說是在計算機發(fā)展史上應(yīng)用最為廣泛的語言,具有功能強大、效率高且簡單易學(xué)的優(yōu)勢。基于GPRS遠(yuǎn)程無線傳輸?shù)腖ED大屏幕顯示系統(tǒng)的軟件編寫分為上位機PC管理系統(tǒng)程序和下位機程序,上位機管理程序采用Visual Basic 6.0開發(fā)平臺編寫,下位機程序即GPRS數(shù)傳模塊和LED點陣顯示模塊的單片機程序通過C語言來編寫。(4)顯示模塊驅(qū)動電路設(shè)計一般LED壓降是1—2V,工作電流為5—10mA,綠色的為2V,工作電流為15—20mA,可靠的工作電流一般為18mA,可以保證在亮度不衰減的情況下工作兩年以上。一種是改變流過LED的電流,一般LED管允許連續(xù)工作電流在20毫安左右,除了紅色LED有飽和現(xiàn)象外,其他LED亮度基本上與流過的電流成比例;另一種方法是利用人眼的視覺惰性,用脈寬調(diào)制方法來實現(xiàn)灰度控制,也就是周期性改變光脈沖寬度(即占空比),只要這個重復(fù)點亮的周期足夠短(即刷新頻率足夠高),人眼是感覺不到發(fā)光象素在抖動。例如,想使最左上角LED點亮,則0腳接高電平,A腳接低電平即可。ED點陣從上到下的8行,A—H為陰極管腳,分別對應(yīng)從左到右的8列。(2)88點陣LED原理本設(shè)計采用①3mm紅色共陽高亮88點陣LED。C接口接收顯示數(shù)據(jù);用行掃描的方式進(jìn)行顯示,將行掃描串行數(shù)據(jù)和行顯示串行數(shù)據(jù)分別發(fā)送給TPIC68595和74ttC595芯片進(jìn)行顯示。設(shè)計時可采用如下方法:首先將LED顯示屏對應(yīng)的顯示緩沖區(qū)全部清零,即LED顯示空白,然后每間隔一個“軟定時器”設(shè)定的動態(tài)顯示時間,顯示緩沖區(qū)依次加入一個漢字點陣數(shù)據(jù)并進(jìn)行掃描顯示,這樣就可達(dá)到打字顯示的效果。特殊字符或圖形的顯示與此類似。當(dāng)需要滾動顯示時,則可在接下來的掃描周期的每個行掃描中斷處理程序中,將對顯示緩沖區(qū)的相應(yīng)行點陣數(shù)據(jù)左移一位,同時更改顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容。滾動指針始終指向顯示屏的最右邊原點。為此,需要在下次移動顯示之前對顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行更改,從而完成相應(yīng)點陣數(shù)據(jù)的移位操作。閃動顯示與此類似,不同的是要間隔一個“軟定時器”的定時時間,在行掃描時,行移位寄存器的D端打入的全為0,可使整屏不顯示,以確保黑屏?xí)r間與顯示時間相等,從而實現(xiàn)漢字或圖符的閃動顯示。以上提到的靜態(tài)、閃動、滾動和打字等4種顯示方式,下面將分別說明如何實現(xiàn)這4種顯示方式。如此循環(huán)計數(shù),即可實現(xiàn)動態(tài)顯示。為保證能夠正常顯示,“軟定時器”的設(shè)定值必須大于整屏顯示周期。因此,本設(shè)計采用一種“軟定時”方法,即在程序中命名一變量作為“軟定時器”,以用來設(shè)定兩次動態(tài)顯示的時間間隔。單片機一般通過RS232/ 485串行接收PC機發(fā)出的顯示指采用定時器中斷方式進(jìn)行行掃描,每次中斷顯示一行,這樣整屏的刷新率為50Hz,因而無閃爍感。這樣從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進(jìn)行選通,同時又向各列送出表示圖形或文字信息的脈沖信號,反復(fù)循環(huán)以上操作,就可顯示各種圖形或文字信息。~,由于行線必須得送“1”,此時列線送“0”,對應(yīng)的點陣LED才會被點亮,所以經(jīng)過譯碼器之后,必須加上一個反相器7404,同時為了增加點陣屏的亮度,還加上NPN三極管8050作為驅(qū)動。適當(dāng)選取R和C,在主程序入口處,可獲取足夠的時間確定是上電復(fù)位還是帶電復(fù)位。區(qū)分“死機”恢復(fù)和上電復(fù)位的一種簡單方法是,根據(jù)RAM中某些預(yù)設(shè)單元內(nèi)容是否變化來判斷。另外,單片機復(fù)位后,程序就會從頭開始,一些重要的參數(shù)也會丟失。T太短,會造成誤動作;太長,則影響系統(tǒng)死機等待時間。如果這個指令在某個死循環(huán)中,則“看門狗”電路會失效。③ 防止執(zhí)行不必要的喂狗指令。即使使用,也要進(jìn)行條件判斷。以下事項是在設(shè)計復(fù)位監(jiān)控程序時必須注意的:① 不要在局部循環(huán)中使用喂狗指令。 X5045與單片機的連接 X5045 connects with MCU2)X5045看門狗定時器的使用設(shè)置“看門狗定時器”的目的是使“看門狗”監(jiān)控系統(tǒng)程序,在程序跑飛或系統(tǒng)“死機”后能夠迅速使程序回到原位,而不會影響程序的正常功能。SI為串行輸入引腳,SO為申行輸出引腳,SCK為申行時鐘引腳,CS為片選引腳。 BLO,BL1寫保護(hù)單元地址 The Writeprotected unit address of BL0,BL1BL1BL0寫保護(hù)的單元地址00沒寫保護(hù)01180H~1FFH10100H~1FFH11000H~1FFH 看門狗的超時周期 The timeout Cycle of the watchdogWD1WD0看門狗定時值0001600ms10200ms11禁止工作(3) X5045與單片機的連接應(yīng)用1)X5045共8個引腳(參見圖I),其中WP是寫保護(hù)輸人引腳,只有WP為高電平時才可以向EPROM寫數(shù)據(jù)。寫狀態(tài)寄存器時,送入WREN指令及對應(yīng)于狀態(tài)寄存器內(nèi)容的8 位數(shù)據(jù)即可??捎肳RSR指令來編程,并允許用戶保護(hù)EEPROM 陣列的1/4 、1/全部或0??梢杂肳REN指令設(shè)置WEL 位;用WRDI指令復(fù)位WEL位。WEL=1時,表示鎖存被設(shè)置;WEL=0 表示鎖存已復(fù)位。當(dāng)該位為“1”時,表示非易失性寫操作正在進(jìn)行;為“0”時,表示沒有進(jìn)行寫操作。: 狀態(tài)寄存器的格式 The format of Status Register7654321000WD1WD0BL1BL0WELWIP其中: WIP (WriteInProgress) 位是易失性只讀位,用于指明器件是否忙于內(nèi)部非易失性寫操作。⑧ 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器包含四個非易失性狀態(tài)位和兩個易失性狀態(tài)位。A為0表示操作的地址范圍為000H~1FFH。在預(yù)里的定時周期內(nèi),CS沒有從I到0的跳變時,RST輸出復(fù)位信號。CS變?yōu)榈碗娖胶?,在SCK的上升沿采樣從ST引腳輸人的數(shù)據(jù),在SCK的下降沿翰出數(shù)據(jù)到SO引腳。在整個工作期間,CS必須為低。而SO 線上的數(shù)據(jù)則由SCK的下降沿輸出。X5045可提供最少為1000,000次擦寫和100年的數(shù)據(jù)保存期,并具有串行外圍接口(SPI)和軟件協(xié)議的特點,允許工作在簡單的四總線上。該值也可由用戶自行設(shè)定,— 。④ 重新設(shè)置VCC 門限門限電壓在出廠時設(shè)定為一標(biāo)準(zhǔn)值,對Vcc=5V177。作為軟件循環(huán)的一部分,定時器計時完成前,微處理器復(fù)位看門狗定時器。上電復(fù)位(POR)和低電壓復(fù)位(LVR)電路反映系統(tǒng)出現(xiàn)問題,看門狗定時器幫助系統(tǒng)從問題中恢復(fù)出來。③ 看門狗定時器、600ms、200ms或禁止。當(dāng)RESET 被確認(rèn)后,該RESET 信號將一直保持有效,直到電壓跌到低于1V 。當(dāng)VCC 超過器件的Vtrip門限值時,電路將在200ms(典型)延時后釋放RESET 以允許系統(tǒng)開始工作。① 上電復(fù)位向X5045加電時會激活其內(nèi)部的上電復(fù)位電路,從而使RESET 引腳有效。整個工作期間,CS必須是低電平,WP必須是高電平。這種組合設(shè)計減少了電路對電路板空間的需求。X5045的存儲器與CPU 可通過串行通信方式接口,共有4096個位,可以按512 x 8個字節(jié)來放置數(shù)據(jù)。X5045提供了三個時間值供用戶選擇使用。所以我們選擇了EEPROM X5045作為這個臨時的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站。然后單片機再從這個臨時空間里讀取數(shù)據(jù),經(jīng)過處理后有點陣顯示屏顯示出來。反之則不會被點亮。(2)7404芯片的相關(guān)參數(shù)① 7404為一六組的反向器,: 7404的主要電特性 The main electrical characteristics of 7404型號TPLHTPHLPD5404/740412 ns 8 ns 60 mW54H04/74H046 ns ns140 mW54S04/74S043 ns 3 ns113 mW54LS04/74LS049 ns10 ns 12 mW② 極限值 電源電壓……………………………………………… 7V 輸入電壓 54/74054/74H054/74S04…………………… 54/74LS04…………………………………………… 7V 工作環(huán)境溫度 54XXX …………………………………………… 55~125℃ 74XXX ……………………………………………… 0~70℃存儲溫度 ………………………………………… 65~150℃ (3)7407芯片的相關(guān)參數(shù)7407的外觀、引腳分布(,只是7404是一個反向放大器,而7407是一個同向放大器,之所以在行線上采用方向放大器,而在列線上采用的是同向放大器,這是由LED點陣屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的。 若將G1和G2中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端,由 ABCD 對輸出尋址,74LS154還可作1線-16線數(shù)據(jù)分配器。這樣就擴展亮度I/O口,達(dá)到了設(shè)計要求。我們采用的擴展芯片是74HC595,74HC595是一個集輸出鎖存、串入并出為一體的芯片,它還具有三態(tài)功能。而列線數(shù)量一共有128條,不可能把每一根都直接連接到單片機上,因為單片機只有四十個口。 AT89C51RC單片機I/O端口的擴展(1)I/O端口的擴展的方法由于本次設(shè)計的顯示屏是一個1616的點陣顯示屏,在行線上,選擇416譯碼器,它與單片機通信只有四條輸入線,而輸出線則十六條??刹捎孟铝胁襟E對AT89C51RC編程:① 在地址線上輸入編程單元地址信號② 在數(shù)據(jù)線上輸入正確的數(shù)據(jù)③ 激活相應(yīng)的控制信號④ 把EA/Vpp升至12V每給Flash寫入一個字節(jié)或程序加密位時,都要給ALE/PROG一次脈沖,周期典型值50us。編程接口需要一個高電壓(12V)編程使能信號,并且兼容常規(guī)的第三方Flash或EPROM編程器。在掉電模式下,保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器,禁止所用其他芯片功能,直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下,CPU停止工作。在芯片擦操作中,代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前,該操作必須被執(zhí)行。在VCC未恢復(fù)到正常工作電壓時,硬件復(fù)位不能無效,并且應(yīng)保持足夠長的時間以使晶振重新工作和初始化。掉電模式可以通過硬件復(fù)位和外部中斷退出。② 掉電模式在掉電模式下,晶振停止工作,激活掉電模式的指令是最后一條執(zhí)行指令。由硬件復(fù)位終止空閑模式只需兩個機器周期有效復(fù)位信號,在這種情況下,片上硬件禁止訪問內(nèi)部RAM,而可以訪問端口引腳。在這種狀態(tài)下,片上RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。10PF① 閑置模式在空閑工作模式下,CPU 處于睡眠狀態(tài),而所有片上外部設(shè)備保持激活狀態(tài)。 (1)振蕩器連接 (2)外部振蕩電路連接圖 (1)Oscillato
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