【正文】 } }}}} }附錄 3：顯示效果圖 40 。 st=1。 //delay(1)。 temp=(tempm)|(temp2(8m))。j++) { temp=lie[i+j*16+l*16]。i++) { for(j=0。h++) //調(diào)節(jié)字的運(yùn)動(dòng)速度 { for(i=0。m++) { for(h=0。l++)//由數(shù)組總數(shù)計(jì)算得 { for(m=0。 for(l=0。 st=0。 sh=0。 ds=CY。k8。}void xianshi(uchar temp){ uchar k。a0。b0。c0。 //存儲(chǔ)寄存器時(shí)鐘輸入 void delay(uint z) //延時(shí){ uint a,b,c。 //移位寄存器時(shí)鐘輸入sbit ds=P2^2。/* (16 X 16 , 宋體 )*/uchar code hang[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f /*154根據(jù)真值表寫出來的從第0行到第16行的數(shù)據(jù)*/}。我還要感謝全班同學(xué)，感謝他們大學(xué)三年里，曾經(jīng)對(duì)我的幫助，支持和鼓勵(lì)。 致 謝這次能夠圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)我首先要感謝我的指導(dǎo)老師劉老師，感謝他在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間對(duì)我的指導(dǎo)、勉勵(lì)、和督導(dǎo)。設(shè)計(jì)結(jié)束了，但學(xué)習(xí)還在繼續(xù)。認(rèn)為L(zhǎng)ED技術(shù)也會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，LED應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。（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。整個(gè)設(shè)計(jì)采用STC89C52做核心控制器，74HC138組成譯碼電路， 4953和74HC595做行和列驅(qū)動(dòng)。通過了解我認(rèn)識(shí)到LED是一門當(dāng)今應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)每年都會(huì)有巨大的產(chǎn)值而且技術(shù)還在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。結(jié) 論經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲頗多，不僅學(xué)到了軟硬件知識(shí)還有更為重要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和解決問題中所發(fā)現(xiàn)的問題。修改辦法是將軟件中的延時(shí)時(shí)間調(diào)至恰當(dāng)值，將8550的e端電壓降至3V左右。顯示時(shí)會(huì)有一些行驅(qū)動(dòng)的輸出不夠設(shè)計(jì)指標(biāo) ，導(dǎo)致所驅(qū)動(dòng)的那一行在顯示屏上表現(xiàn)為選定的點(diǎn)不能夠很好區(qū)分，圖像出現(xiàn)模糊。（1）硬件的工作表現(xiàn)出不穩(wěn)定，主要是表現(xiàn)在LED顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路部分和單片機(jī)系統(tǒng)部分。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)顯示正常，顯示圖像比較清晰，各動(dòng)態(tài)顯示效果也能夠?qū)崿F(xiàn)。結(jié)果顯示顯示屏中LED顯示屏完好，其他器件邏輯功能運(yùn)行正常。聯(lián)合調(diào)試的具體方法如下：（1）編寫一個(gè)逐點(diǎn)掃描的顯示程序，再結(jié)合硬件電路運(yùn)行。 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試及結(jié)果經(jīng)過硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，排除了硬件的連接問題。 系統(tǒng)軟件調(diào)試方法由于已經(jīng)進(jìn)行了硬件調(diào)試，所以軟件調(diào)試主要是軟件編譯和將各功能塊程序分別寫入以驗(yàn)證其功能的可實(shí)現(xiàn)性。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。上電后首先觀察電路是否有過熱，異味，冒煙的現(xiàn)象出現(xiàn)。 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。按照電路圖檢測(cè)需要連接的兩點(diǎn)是否短路來檢測(cè)是否已經(jīng)連接上，以此來檢測(cè)虛焊的情況。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)試部分來完成。第5章 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)硬件部分調(diào)試方法硬件調(diào)試主要是調(diào)試各部分的焊接是否合格和各芯片的輸出輸入電壓是否符合設(shè)計(jì)要求，最后測(cè)試各硬件部分能否完成設(shè)計(jì)功能。各子程序編譯沒有錯(cuò)誤后再輸入單片機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，這兩項(xiàng)都通過后再將所有的程序整合到一起形成一個(gè)完整的程序再進(jìn)行編譯和驗(yàn)證。動(dòng)態(tài)顯示程序流程圖如圖44所示：NY鎖存器允許輸出讀取顯示數(shù)據(jù)依次選通行，行74HC595的CLOCK端置低，鎖存器禁止輸出對(duì)應(yīng)列數(shù)組元素右移一位，溢出數(shù)據(jù)寫入單片機(jī)端口輸出數(shù)組元素右移一位，對(duì)應(yīng)74HC595 CLOCK端置高右移次數(shù)是否為8？初 始 化開 始圖44 動(dòng)態(tài)顯示程序流程圖所有軟件編寫完成后都必須經(jīng)過編譯才能被單片機(jī)識(shí)別使用。8個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)，字節(jié)的位順序是左高右低，所以一幅畫面的數(shù)據(jù)量為32字節(jié)。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。對(duì)靜態(tài)顯示來說，每一個(gè)發(fā)光二極管都需要一套驅(qū)動(dòng)電路，一幀畫面輸入以后便可一勞永逸地顯示，除非我們改變了顯示內(nèi)容，需要重新輸出新的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)．這種方式系統(tǒng)原理相對(duì)簡(jiǎn)單一些，但所需的譯碼驅(qū)動(dòng)裝量很多，引線多而繁雜，不便于大屏幕的制造，成本高，其可靠性也較低．另一種動(dòng)態(tài)掃描顯示是把整個(gè)LED屏幕分成若干部分，每一幅畫面的顯示是顯示完一部分后，又顯示第二部分……直到顯示完最后一部分又重新開始顯示第一部分，重復(fù)循環(huán)進(jìn)行．在重復(fù)掃描速度足夠快的情況下，我們看到的就是一幅穩(wěn)定的畫面．也就是說采用動(dòng)態(tài)掃描顯示需要不斷進(jìn)行畫面的刷新．在這種方式下其顯示驅(qū)動(dòng)電路可重復(fù)利用，引線也大大減少，從而使硬件成本降低，且屏幕上的發(fā)光二極管輪流發(fā)光，使用時(shí)的耗電量大大降低．大屏幕的制造、維護(hù)要容易許多，可靠性也增加了．兩種顯示方式的比較再結(jié)合51單片機(jī)I/O口數(shù)量有限的原因決定采用動(dòng)態(tài)掃描的方式進(jìn)行顯示。按照設(shè)定的方式和內(nèi)容顯示出所需要的內(nèi)容。通信程序接收計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，交給主程序處理再通過控制程序選擇不同的顯示程序進(jìn)行顯示。首先分析程序所要實(shí)現(xiàn)的功能，程序要實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示，動(dòng)態(tài)顯示功能。最后通過5V三端穩(wěn)壓模塊LM7805得出穩(wěn)定的5V輸出。電路圖如圖39所示。在實(shí)際的大屏幕LED顯示屏設(shè)計(jì)中，用電腦USB供電明顯不切實(shí)際。第9腳DOUT，串行數(shù)據(jù)輸出端，將數(shù)據(jù)傳到下一個(gè)。第11腳CLK，時(shí)鐘口，每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)將移入一位數(shù)據(jù)到寄存器。第13腳EN，使能口，當(dāng)該引腳上為“1”時(shí)QA~QH口全部為“1”，為“0”時(shí)QA~QH的輸出由輸入的數(shù)據(jù)控制。 列驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)74HC595的作用：LED驅(qū)動(dòng)芯片，8位移位鎖存器，用于驅(qū)動(dòng)顯示列，每片74HC595可以驅(qū)動(dòng)8列，多片74HC595串接在一起，串行列數(shù)據(jù)信號(hào)RI（DATA）、鎖存信號(hào)STB、串行時(shí)鐘信號(hào)CLK都在這個(gè)芯片上，其引腳分布如下圖圖3—6 74HC595的引腳示意圖第8腳GND，電源地。 行驅(qū)動(dòng)采用4953。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。該器件既可以像普通“與非”門那樣工作，也可以接成斯密特觸發(fā)器來使用。 反相器74HC0474HC04：六反相器，一個(gè)起到高低電平的轉(zhuǎn)換作用，還有一個(gè)就是增加信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，信號(hào)一般都從MCU從發(fā)出，直接驅(qū)動(dòng)其他器件的能力不夠，中間加一個(gè)邏輯電路來增加驅(qū)動(dòng)能力。74HC244芯片的引腳排列如下圖圖34 74HC244的引腳示意圖74HC244芯片使用說明74HC244芯片內(nèi)部共有兩個(gè)四位三態(tài)緩沖器，使用時(shí)可分別以和作為它們的選通工作信號(hào)。74HC244芯片的引腳排列如圖1所示。例：0E2A=0，0E2B=0，0E1=1，A=1，B=0，C=0，則Y0為“0”Y1~Y7為“1”，詳情見真值表。其它任何組合方式將不被選通，且Y0~Y7輸出全為“1”。第15腳VCC，電源正極第1~3腳A、B、C，二進(jìn)制輸入腳。行譯碼所用器件為串并轉(zhuǎn)換器74HC138。所以P0和P2口留為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展用，以備內(nèi)部存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器不夠用時(shí)使用。圖34 控制部分電路圖由于P3口是特殊功能口，在該系統(tǒng)中基本是采用其第二功能。要想訪問外部程序，EA端必須保持低電平（接地）。 端口30，EA/VPP：地址鎖存允許信號(hào)輸出端。在該系統(tǒng)中，P1各口主要用作LED顯示數(shù)據(jù)的控制輸出。 STC89C52R的最小系統(tǒng)包括了外界時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，選定一定數(shù)量的I/O口作為控制口控制外部的各種器件和數(shù)據(jù)的輸出。 XTAL2（18 引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。在 Flash 編程期間， A也接收12伏VPP 電壓。注意加密方式 1 時(shí)， A將內(nèi)部鎖定位 RESET。當(dāng) AT89C51RC 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， SEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， SEN將不被激活。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址位 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。這 一位置“1” ，ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOV 指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 脈沖將會(huì)跳過。在 Flash 編程時(shí)，此引腳（ ROG）也用作編程輸入脈沖。DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST 引腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 RST（9 引腳）：復(fù)位輸入。 在對(duì) Flash ROM 編程或程序校驗(yàn)時(shí)，P3 還接收一些控制信號(hào)。對(duì)端口寫入 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P3 端口（～，10～17 引腳） ：P3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如 執(zhí)行“MOVX R1”指令）時(shí)，P2 口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū) 中的 P2 寄存器的內(nèi)容） ，在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。 P2 作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。P2 的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4 個(gè) TTL 輸入。 此外， 和 還可以作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部輸入（） 和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（） ，具體參見下表：表3—1 引腳號(hào)功能特性T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕獲/重裝觸發(fā)和方向控制）在對(duì) Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1接收低8位地址。對(duì)端口寫入 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P1 端口（～，1～8 引腳） ：P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。此時(shí)，P0 口無需接上拉電阻。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入 “1”時(shí)，可 以作為高阻抗輸入。圖32 STC89C52RC封裝示意圖主要特性如下： 1. 增強(qiáng)型 8051 單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和 12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. 2. 工作電壓：～（5V 單片機(jī)）/～（3V 單片機(jī)） 3. 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 4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K 字節(jié) 5. 片上集成 512 字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口 （32 個(gè)） 復(fù)位后為，P1/P2/P3/P0是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻 7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程）,無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RXD/,TXD/）直接下載用戶程 序,數(shù)秒即可完成一片 8. 具有 EEPROM 功能 9. 具有看門狗功能 10. 共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。根據(jù)這兩點(diǎn)要求，選擇宏晶科技生產(chǎn)的STC89C52RC為控制單元的主控芯片。根據(jù)題目的要求該芯片必須要具有的就是方便的編程能力，因?yàn)樵谲浖O(shè)計(jì)時(shí)方便的程序下載對(duì)程序的驗(yàn)證和編寫非常有用。并且直接輸出數(shù)據(jù)通過譯碼電路控制LED顯示屏的顯示內(nèi)容和顯示狀態(tài)。（6）由串口完成單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信，通信速度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸_(dá)到顯示要求。執(zhí)行頻率要能達(dá)到掃描顯示的最低要求。（3）譯碼電路的高低電平的區(qū)分能力以及譯碼的輸入輸出頻率必須滿足單片機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電路的要求。并且顯示要清晰。通過查閱資料和對(duì)比最終的硬件原理圖如圖31所示。具體工作流程為：計(jì)算機(jī)將編好的程序向經(jīng)下載軟件下載到單片機(jī)中，單片機(jī)接收后執(zhí)行控制指令處理顯示代碼將顯示內(nèi)容通過I/O口串行輸出并且控制譯碼電路完成串并轉(zhuǎn)換