【正文】 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 18 (2)行掃描方式上下移動(dòng) 行向組字顯示字符豎直方向的移動(dòng) 方法 1：延長(zhǎng)數(shù)組法。 要進(jìn)行上移調(diào)整時(shí)，則從 20 地址數(shù)據(jù)開(kāi)始，每筆數(shù)據(jù)都右移一位即可。調(diào)整的動(dòng)作是先將 8個(gè)編碼根據(jù)序填入儲(chǔ)存器， 圖 字形法上下移動(dòng)示意圖 例如第 1 行編碼存入 20 地址，第 2 行編碼存入 21 地址 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)字符掃描完成后，就進(jìn)行這樣的 調(diào)整動(dòng)作，以產(chǎn)生第二個(gè)字型的編碼。如此，每進(jìn)行下一次的掃描，把上一次的 16 個(gè)行碼都循環(huán)右移一位，再進(jìn)行掃描就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的向上移動(dòng)。若是列向組字，希望顯廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 17 示向上移動(dòng)一個(gè)字符，第 1 次掃描從行碼的點(diǎn)陣數(shù)組中取第 1~16個(gè)數(shù)據(jù)，送行碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這 16 個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用列碼輸出口輸出列碼，分別控制掃描第 1~16 列。 數(shù)據(jù)的右移與數(shù)據(jù)的左移相似，只是取碼的順序相反而已，在此就不再贅述。掃描完成這 16 個(gè)數(shù)據(jù)之后，第 2 次掃描的第 16 個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)將原來(lái)第 1次掃描的 16 列碼每一個(gè)都循環(huán)右移一位（如果是顯示右移則應(yīng)循環(huán)左移），再進(jìn)行掃描。 (2) 行掃描方式左移：行向組字顯示字符水平方向的左移。當(dāng)數(shù)組中的額數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)較多時(shí)，片內(nèi) RAM 將不夠大，必須將數(shù)組定義在片外 RAM 中。 原來(lái)第 1 個(gè)移到第 16 個(gè)。 原字符點(diǎn)陣數(shù) 組中的 16個(gè)數(shù)據(jù)不延長(zhǎng)，但下一幀取的 16個(gè)數(shù)據(jù)，是把上一幀的 16 個(gè)數(shù)據(jù)的位置（先后順序） “ 循環(huán)左移 ”一次，即原來(lái)第 2個(gè)移到第 1個(gè)，原來(lái)第 3個(gè)移到第 2個(gè) 注意，不是把二進(jìn)制數(shù)據(jù)按位循環(huán)左移，而是把數(shù)組中的數(shù)據(jù)按其在數(shù)組中的位置循環(huán)左移。同樣的，當(dāng)?shù)诙€(gè)字型掃描完成之后，就進(jìn)行這樣的調(diào)整動(dòng)作，以產(chǎn)生第三個(gè)字型的編碼。 以此類(lèi)推。 假設(shè)如果原本某個(gè)漢字的字型（第一個(gè)字型），其編碼為： 00H,10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H； 第二個(gè)字型的編碼為： 10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H, 00H, 也就是把第一個(gè)字型的編碼中，第 1行顯示數(shù)據(jù)，變?yōu)榈?2 行顯示數(shù)據(jù)；第 2 行顯示數(shù)據(jù)，變成第 3行顯示數(shù)據(jù)；第 3 行顯示數(shù)據(jù)，變成第 4 行顯示數(shù)據(jù)；第 4行顯示數(shù)據(jù)，變成第 5 行顯示數(shù)據(jù) 以上完成一個(gè)圖形移動(dòng)的方法，也可以看成是移動(dòng) 16個(gè)不同的字形。掃描完前 16 個(gè)數(shù) 據(jù)之后，第 2 次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第 2~14 個(gè)數(shù)據(jù) 圖 字形法左右移動(dòng)示意圖 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 15 （第 17 個(gè)數(shù)據(jù)與地 1 個(gè)數(shù)據(jù)同），送行碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這 16個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用列碼輸出口輸出列碼，仍分別控制掃地 1~16 列。如此完成 16 幀畫(huà)面的掃描顯示，也就完成了整個(gè)一次移動(dòng)循環(huán)掃描、之后反復(fù)循環(huán)，即可呈現(xiàn)顯示字符沿水平向左移動(dòng)的圖像，如圖 所示。循環(huán)一遍掃 16幀。將原來(lái)字符點(diǎn)陣數(shù)組的 16 個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)一遍延長(zhǎng)，點(diǎn)陣數(shù)組的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 32 個(gè)。無(wú)論哪一種組字方法，都既可以顯示字符的水平方向的移動(dòng)，又可以顯示豎直方向的移動(dòng)。了解漢字的顯示原理之后，那如何得到漢字的字模信息呢？現(xiàn)在有一些現(xiàn)成的漢字字模生成軟件，可從網(wǎng)上下載 漢字字庫(kù)提取程序直接提取字庫(kù)，如圖 所示的為一種字模生成軟件，軟件打開(kāi)后輸入漢字，點(diǎn)擊 “ 檢取 ” 后，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)漢字代碼即可以自動(dòng)生成，把我們需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序即可 圖 漢字字模生成軟件 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 14 點(diǎn)陣的移動(dòng) 以下以 16 16 點(diǎn)陣為例介紹點(diǎn)陣的移動(dòng)。 DB 13H,0F2H,10H,04H,0FFH,0C8H,10H,30H,50H,0CCH,37H,02H,12H,1CH,00H,00H。 上半部分第一列完成 之后，繼續(xù)掃描下半部分的第一列，為了接線(xiàn)的方便，我們?nèi)栽O(shè)計(jì)成由上往下的掃描方式，即從 P27 向P20 方向掃描，從上圖可以看到，這一列所有的都不亮，所以代碼為 00000000， 16 進(jìn)制為 00H，然后單片機(jī)轉(zhuǎn)向上半部的第二列，除了 P05 亮，其他的都不亮，即為 00000100， 16進(jìn)制為 04H，這一列掃描完成之后繼續(xù)進(jìn)行下半部分的掃描，除了 P21 亮，其他的為不亮，為二進(jìn)制 00100000，即 16 進(jìn)制 20H。在本例中單片機(jī)首先顯示的是左上角的第一列的部分，即第 0 列的 P00~P07 口。 我們以水平方向（ x 方向）掃描 顯示漢字的 “ 江 ” 為例來(lái)說(shuō)明其掃描原理，每一個(gè)字由 16 行 16列的點(diǎn)陣組成顯示，如圖下的，如果用 8 位的 AT89S51 的單片機(jī)來(lái)控制，由于單片機(jī)的總線(xiàn)為 8位，一個(gè)字需要拆分成兩個(gè)部分。漢字庫(kù)從該位置起的 32 字節(jié)信息記錄了該字的字模信息。 每一個(gè)字由 16 行 16 列的點(diǎn)陣形成顯示，即每個(gè)字均由 256個(gè)點(diǎn)陣來(lái)表示，我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素。能亮的行從上向下掃描完 16 行（相當(dāng)于位碼循環(huán)移位 16 次）即顯示一幀完整的圖像。能亮的列從左到右掃描完 16 列（相當(dāng)于位碼循環(huán)移動(dòng) 16次）即顯示出一個(gè)完整的圖像。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串行移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要有鎖存功能。 采用串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾，可以采用重疊處理的方法。但串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)?位之后，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的 LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。以 16 16 點(diǎn)陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法），廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 11 先送出對(duì)應(yīng)第 1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并 鎖存，然后選通第 1 行使其燃亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第 2行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅； ? .第 16 行之后，又重新燃亮第 1行，反復(fù)輪回。在這里僅做了四個(gè)漢字的顯示，在實(shí)際的使用中可以根據(jù)這個(gè)原理自行的擴(kuò)展顯示的漢字，下面是介紹漢字顯示的原理。下面是簡(jiǎn)單的漢字顯示屏的制作，由單片機(jī)控制漢字的顯示內(nèi)容。 8 8 單色和雙色點(diǎn)陣 LED 結(jié)構(gòu)分別如下圖 和 所示。 下面的 8 8單色點(diǎn)陣和 8 8 雙色點(diǎn)陣可以看出，其實(shí) 8 8雙色點(diǎn)陣就是兩塊 8 8單色點(diǎn)陣組合在一起的?？紤]到元器件的易購(gòu)性，使用 8 8的點(diǎn)陣發(fā)光二極管模塊，組成了 16行 16 列的發(fā)光點(diǎn)陣。 [6] LED 點(diǎn)陣介紹 8 8 單色點(diǎn)陣共需要 64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)二極管是放置在行線(xiàn)與列線(xiàn)的叉點(diǎn)上。電路圖 如下： 圖 單片機(jī)復(fù)位圖 AT89C51 工作電壓 VCC=5V,其 EA 引腳需接高電平 ,5V 電源電路如圖 所示。 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 8 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) C13 0PC23 0PY11 2MR1R31 0KC3 1 0uS1V C CP 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3S2S3S4P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178R E S E T9P 30 / R X D10P 31 / T X D11P 3212P 3313P 3414P 3515P 3616P 3717X218X119V s s20P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30EA31P 0732P 0633P 0534P 0435P 0336P 0237P 0138P 0039V C C40U1A T 89 C 5 1V C CP 2. 7P 2. 6P 2. 5P 2. 4P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 1. 4P 1. 5P 1. 6P 1. 7P 2. 0P 2. 1P 2. 2V C C4 .7 K *4 圖 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)原理圖 注 : 該最小系統(tǒng)由按鍵復(fù)位 RESET 電路、晶體振蕩電路以及 I/O接口電路組成。 內(nèi)部 RAM 的各個(gè)單元，都可以通過(guò)直接地址來(lái)尋找，對(duì)于工作寄存器，則一般都直接用 R0~R7，對(duì)特殊功能寄存器，也是直接使用其名字較為方便。而 80H~FFH 是專(zhuān)門(mén)用于特殊功能寄存器（ SFR）的區(qū)域。 8051 的 RAM 雖然字節(jié)數(shù)不很多，但卻起著十分重要的作用。 0003H~002AH 單元均勻地分為五段，用做五個(gè)中斷服務(wù)程 序的入口。當(dāng)EA 接低電平時(shí)， CPU 只從片外 ROM 取指令。而 1000H~FFFFH 地址區(qū)為外部 ROM 專(zhuān)用。 8051 的存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)如圖 所示。除此之外，還可以在片外擴(kuò)展 RAM 和 ROM，并且各有 64KB 的尋址范圍。 8051 單片機(jī)在物理上有四個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器和片外程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 （ 2）存儲(chǔ)器組織 8051 單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)，并有各自的尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式，這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為哈佛結(jié)構(gòu)單片機(jī)。 8051 的控制器在單片機(jī)內(nèi)部協(xié)調(diào)各 功能部件之間的數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)運(yùn)算等操作，并對(duì)單片機(jī)發(fā)出若干控制信息。 控制邏輯主要包括定時(shí)和控制邏輯、指令寄存器 、譯碼器以及地址指針 DPTR 和程序寄存器 PC等。 P：奇偶校驗(yàn)標(biāo)志。當(dāng)帶符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果超出 128~+127 范圍時(shí)OV=1，否則 OV=0。 RS RS0：四個(gè)通用寄存器組選擇位，該兩位的四種組合狀態(tài)用來(lái)選擇 0~3 寄存器組。當(dāng) D3位向 D4位產(chǎn)生進(jìn)位 /錯(cuò)位時(shí)， AC=1，否則 AC=0，常用于十進(jìn)制調(diào)整運(yùn)算中。有進(jìn)位 /錯(cuò)位時(shí) CY=1，否則 CY=0。 程序狀態(tài)字 PSW 是個(gè) 8 位寄存器，用來(lái)寄存本次運(yùn)算的特征信息，用到其中七位。 ALU 只能進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的操作數(shù)可以事先存放到累加器 ACC或寄存器 TMP 中，運(yùn)算結(jié)果可以送回 ACC 或通用寄存器或存儲(chǔ)單元中，累加器 ACC 也可以寫(xiě)為 A。 （ 1）中央處理器 8051 的中央處理器由運(yùn)算器和控制邏輯構(gòu)成，其中包括若干特殊功能寄存器（ SFR）。這些產(chǎn)品給 8位單片機(jī)注入了新的活力，給它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用開(kāi)拓了更廣泛的前景。 MCS51 系列單片機(jī)是 Intel 公司推出的通用型單片機(jī)， 8051 單片機(jī)系列指的是MCS51 系列和其他公司的 8051 衍生產(chǎn)品。 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 5 8051 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 。接通的列，就在該行該列點(diǎn)燃相應(yīng)的 LED；未接通的列所對(duì)應(yīng)的 LED 熄滅。由行譯碼器給出的行選通信號(hào)，從第一行開(kāi)始，按順序依次對(duì)各行進(jìn)行掃描 (把該行與電源的一端接通 )。由于兩部分的電路在制板時(shí)可以放到一起，所以可以將其字庫(kù)放到控制電路部分使用串行通訊方式來(lái)與屏體電 路部分進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的傳送。在整個(gè)電路當(dāng)中此控制電路部分相當(dāng)于一個(gè)上位機(jī)，它負(fù)責(zé)控制整個(gè)電路以及相應(yīng)的程序的運(yùn)行、與 PC機(jī)的串行通訊、以及給屏體電路部分發(fā)送命令。 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 4 第三章 硬件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)框圖及介紹 LED 點(diǎn)陣總體框圖如圖 所示，點(diǎn)陣電路大體上可以分成微機(jī)本身的硬件、顯示驅(qū)動(dòng)電路、控制信號(hào)電路三部分。如果運(yùn)用的好的話(huà)，就能夠開(kāi)發(fā)出非常高 效的系統(tǒng)。使用匯編來(lái)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)會(huì)更加方便快捷。 由于單片機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜、功耗低、控制功能強(qiáng)及運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，因而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、軍事及家用電器等不同領(lǐng)域起到了舉足輕重的作用。通過(guò)比較，從設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)及所設(shè)計(jì)的方便實(shí)用性，選擇第二種設(shè)計(jì)方案。用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)不但大大提高成本，而且設(shè)計(jì)出的電路的靈活性差、不易調(diào)試、成本高等缺點(diǎn)。 方案論證：不難看出，選用數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。 方案一：由數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，由移位寄存器與鎖存器對(duì)字符數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后并行輸入到顯示屏，來(lái)實(shí)現(xiàn)漢字的顯示。進(jìn)行漢字的顯示