【正文】 瑀 ** 宋 體 , 12 ** //。 君 ** 宋體 , 12 ** //。 董 ** 宋體 , 12 ** //。 陽 ** 宋體 , 12 ** //。 昭 ** 宋體 , 12 ** //。 孟 ** 宋體 , 12 ** //。 //延時函數 unsigned char data dispram[32]。 // 為輸出鎖存器時鐘信號端 sbit SCLR = 0x95。 include define BLKN 2 //列鎖存器數 sbit G = 0x97。 沒有學習就不可能有實踐的能力，實踐才是最終的目 的， 沒有實踐就不會有自己的突破 和創(chuàng)新 ，希望這次的經 歷能讓我 們 在以后的 工作和 生活中不斷成長與進步。 在做這次 電子 設計過程中使我 們 學到了很多， 加深了對數子電路的理解，驗證了所學 理論 知識， 提高了基本的解決實際問題的能力，并增加了對電子設計方面的興趣。從課題選擇、方案論證到具體設計，每一步對我 們 來說無疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，我 們 不斷地給自己提出新的問題，然后去論證、推翻，不懂就請教老師或同學，再接著提出新的問題，在這個往復的過程中，我 們 這篇設計日趨完善。 由于自己知識水平的局限和時間的倉促，設計中或還存在著一些不足 ， 我 們 真誠的接受老師們的批評和指正 .。 28 結束語 以上僅對 LED顯示屏的結構和驅動、顯示電路原理作一詳細介紹和分 析。 HEX 文件在 Keil 軟件里生成， 通過 Keil 編譯源程序 改 變文 字 或移動方式 ， 從而控制 仿真 。顯示采用動態(tài)顯示 ，使得圖形或文字能夠實現靜止、移入移出等多種顯示方式。 27 第七章 系統(tǒng)功能及使用方法 一、 系統(tǒng)功能 通過 AT89C51 芯片控制一個行驅動器 74HC154 和兩個列驅動器 74HC595 來驅動 一塊 16*16 點陣 LED 顯示屏顯示。 由于行驅動電路一條行線上要帶動 16 列的 LED 進行顯示，按每一 LED器件 20mA 電流計算， 16 個 LED 同時發(fā)光時，就需要 16 20=320mA 的驅動電流，由于 三極管 有電流 放大作用 ，選用三極管 8550 作為驅動管可以在邏輯功能和驅動能力上符合 LED 的驅動要求。 根據實踐證明， 這個方案設計的 1616 點陣 LED 圖文顯示屏， 結構合理 ，成本較低，且較容易擴展成更大的顯示屏；顯示屏各點亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩(wěn)定、清晰無串擾；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。實驗證明，在目測條件下刷新率 40Hz 以下的畫面看起來閃爍較嚴重，刷新率 50Hz 以上的已基本覺察不出畫面閃爍，刷新率達到 85Hz 以上時再增加畫面閃爍沒有明顯改善。顯示屏刷新率由定時器 T0 的溢出率和單片機的晶振頻率決定，表 51 給出了顯示屏采用的頻率 及其對應的定時器 T0 初值。 5． 3 性能分析 系統(tǒng)通過調試組裝后一般即可正常工作。 四． 檢查相應芯片的邏輯關系 加電后檢查各芯片插座上相關引腳的電位，仔細測量相應的輸入輸出電平是否正常。電源大得超出正常范圍， 說明電路中有短路或故障。最好在電源與其余電路之間串接一個電流表。確保電源無故障并性能符合設計要求。 二． 電源調試 樣機的第一次通電測試很重要，若樣機中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。 22 軟件調試結果仿真截圖： 23 24 25 5． 2 硬件調試 單片機應用系統(tǒng)的硬件調試和軟件調試是分不開的，許多硬件故障在軟件調試時才能發(fā)現，但通常要先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障。 用軟件模 擬器調試不需任何在線仿真器，也不需要用戶樣機，直接就可以在 PC機上開發(fā)和調試。 三． 整體程序綜合調試 即把各子程序整體連起來進入到綜合電路調試，看是否能實現預計的功能顯示。一般來說，仿真器軟件能給用戶輸入的程序指令糾錯，包括書寫格式、標號未 定義或多重定義、轉移地址溢出等錯誤。調試過程中單片機相應輸入端由通用鍵盤和鼠標設定，運行狀態(tài)、各寄存器狀態(tài)、端口狀態(tài)等都可以在 CRT 指定的窗口區(qū)域顯示出來，以確定程序運行有無錯誤。在允許的條 件下，根據本設計系統(tǒng)的需求性首先采用在 PC 機上用模擬開發(fā)軟件進行檢測和調試，然后進行硬件的組裝與調試。這就需要通過調試來發(fā)現錯誤并加以改正。元器件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲器中寫入編制好的應用程序，系統(tǒng)即可運行。系統(tǒng)程序清單見附錄二。為消除在切換行顯示數據的時候產生拖尾現象，驅動程序先要關閉顯示屏，即消隱，等顯示數據打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號，重新打開顯示。當 fo sc=12MHz 時， 1 機周 =1μ s。 方式 1 最大 計數值為 216=65536 ，若 fo sc=12MHz，則定時時間范圍為 1～ 65536μ s。顯示驅動程序在進入中斷后首先要對定時器 T0 重新賦初值，以保證顯示屏刷 新率的穩(wěn)定， 1/16 掃描顯示屏的刷新率（幀 頻）計算公式如下： 刷新率（幀頻） = 161 T0 溢出率 =161 )65536(12 0tfosc ? 其中 fosc 為晶振頻率， t0 為定時器 T0 初值（工作在 16位定時器模式）。 19 進入中斷 定時器賦初值 讀取行號并增 1 送新行顯示數據 消 隱 切換顯示數據 送新行號、打開顯示 退出中斷 圖 42 顯示驅動程序流程圖 開 始 系統(tǒng)初始化 “上滾屏”顯示效果 循環(huán)掃描顯示 圖 41 系統(tǒng)主程序的總體結構 4． 2 顯示驅動程序 圖 42 為顯示驅動程序（顯示屏掃描函數）流程圖。各 個模塊可進行獨立設計、調試和查錯，最終再連接成一個整體。 系統(tǒng)程序結構屬中斷方式，絕大多數功能在中斷服務子程序中完成。首先是向上滾動顯示“單片機是工業(yè)中最基本的應用方式” 15 個漢字，每個字停留時間約 ；接著再向上滾動顯示“我愛單片機”這 5 個漢字。 4． 1 系統(tǒng)主程序 系統(tǒng)主程序的總體結構如圖 41 所示。系統(tǒng)應用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來實現。顯示驅動程序負責向屏體送顯示數據，并負責產生行掃描信號和其它控制信號，配合完成 LED 顯示屏的掃描顯示工作。本設計的 LED 顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數據，并產生各種控制信號，使屏幕按設計的要求顯示。其任務是在總體設計和硬件設計的基礎上，確定程序結構，分配內 RAM 資源，劃分功能模塊，然后進行主程序和各模塊程序的設計，最后連接起來成為一個完整的應用程序。 圖 311 1616 點陣 LED 引腳定義 圖 18 第四章 軟件流程 在單片機系統(tǒng)中，硬件是系統(tǒng)的基礎，軟件則是在硬件的基礎上對其合理的調配和使用，從而完成應用系統(tǒng)所要完成的任務。例如：如果想使屏幕左上角 LED 點亮，左下角 LED 熄滅的話，在掃描到第一行時，第一列的電位就應該為低，而掃描到第八行時第一列的電位就應該為高。掃描中控制電路將行線的 1 到 8 輪流接通高電位，使連接到各該行的全部 LED 器 件接通正電源，但具體那一個 LED 導通，還要看它的負電源是否接通，這就是列控制的任務了。行驅動器一行的行線連接到電源的一端，列驅動器一列的列線連接到電源的另一端。要實現顯示圖形或字體，只需考慮其顯示方式， 通過編程控制各顯示點對應 LED 陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點的亮滅。 1616 LED 點陣是基本的點陣顯示模塊，理解了 1616 LED 點陣的工作原理就可以基本掌握 LED 點陣顯示技術。在掃描驅動方式下可以按行掃描按列控制，當然也可以按列掃描按行控制。 由于行驅動電路一條行線上要帶動 16 列的 LED 進行顯示，按每一 LED 器件20mA 電流計算， 16 個 LED 同時發(fā)光時，就需要 1620=320mA 的驅動電流， 選用三極管 8550 作為驅動管可以在邏輯功能和驅動能力上符合 LED 的驅動要求。 行選通按順序從 0Y ～ 15Y ， 全部各行都 選通 一 遍 之后 又重新開始，這就是行驅動電路的逐行掃描過程。行驅動電路原理如 圖 39 所示： 圖39 行驅動電路原理圖 15 行選通信號從 74HC154 的 0Y ～ 15Y 端輸出，某一端 輸出低電平即為有效，而其它端輸出均為高電平的信號無效。行選通信號來源于單片機按照時序要求所給出的二進制信號，每次更新行號（開始掃描新的一行）時，由單片機輸出 4 位二進制行號，行號經 4/16 線譯碼器譯碼后，生成 16 條行選通信號線，再經過驅動器驅動對應的行線。 74HC154 譯碼器的真值表如表 3． 2 所示： 圖 38 74HC154 管腳圖 13 從真值表可知，每組 4 個變量輸入，在 16 個輸出中只有一個引腳為 “0”（且正好與輸入代碼是一一對應），其余 15 個全為 “1”，這種譯碼輸出稱為低電平有效； 四線 — 十六線譯碼器 邏輯形式為： 01230 AAAAY ? ， 01231 AAAAY ? ， 01232 AAAAY ? ， 01233 AAAAY ? ， 01234 AAAAY ? ，01235 AAAAY ? ， 01236 AAAAY ? ， 01237 AAAAY ? ， 01238 AAAAY ? ， 01239 AAAAY ? ，012310 AAAAY ? ， 012311 AAAAY ? ， 012312 AAAAY ? ， 012313 AAAAY ? ， 012314 AAAAY ? ，012315 AAAAY ? 。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。 其功能是將給定的輸入碼組進行 “翻譯”， 變換成對應的輸入信號，對每一種可能的輸入組合， 使輸出通道中相應的一路有信號輸出 ,一個且僅一個輸出信號為有效電位。然后選通相應的行，該行的各列就按照顯示數據的要求進行顯示。這樣的結構，使得各片串行移位能把 16列的顯示數據依次輸入到相應的移位寄存器輸出端。第一片列驅動器的 SER 端連接單片機輸出的串行列顯示數據，其 QH′端連接第二片的 SER 端，采用這樣的方法組成兩片的級連。移位寄存和輸出鎖存的時序波形如圖 36 所示： 圖 35 74HC595 的管腳及內部結構邏輯圖 圖 34 單片機系統(tǒng)外圍電路圖 11 由 74HC595 組 成的列驅動器示于圖 37 中。芯片的輸出端為 QA～ QH，最高位 QH可作為多片 74HC595 級連應用時，向上一級的級連輸出。 SRCLR 信號是移位寄存器的清零輸入端，當其為低時移位寄存器的輸出全部為 0，由于 SRCLK 和 RCLK 錯誤 !未指定書簽。 RCLK 是輸出鎖存器的打入信號，其上升沿將移位寄存器的輸出打入到輸出鎖存器。引腳 SRCLK 輸入移位寄存器的移位時鐘脈沖，在其上升沿發(fā)生移位，并將 SER的下一個數據打入最低位。它的輸入側有 8 個串行移位寄存器，每個移位寄存器的輸出都連接一個輸出鎖存器。 端口引腳 第二功能 —— RXD 串行口輸入端 —— TXD 串行口輸出端 —— 0INT 外部中斷 0請求輸入端 —— 1INT 外部中斷 1請求輸入端 —— T0 定時 /計數器 0外部信號輸入端 —— T1 定時 /計數器 1外部信號輸入端 —— WR 外 RAM寫選通信號輸出端 —— RD 外 RAM讀選通信號輸出端 表 3． 1 P3 各端口第二功能 10 3． 3 列驅動電路 列驅動電路由集成電路 74HC595 構成，它具有一個 8 位 串行輸入 /輸出或