【正文】 INT1 （外部中斷 1輸入） TD （定時(shí)器 0 輸入） TI （定時(shí)器 1輸入） WR （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 15 RD （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 作為第一功能使用時(shí)，就作為普通 I/O 口用，功能 和操作方法與 P1 口相同。 （ 4） P3 口 P3 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P2 口能驅(qū)動(dòng) 3 個(gè)低功耗 LSTTL 邏輯電路的輸入端，能在沒有外部上拉作用的情況下驅(qū)動(dòng) CMOS 輸入端。 P2 口作為輸入線時(shí)，引腳先寫入“ 1”把該口 線內(nèi)部上拉電阻拉為高電平，作為輸入， P2 口引腳由于內(nèi)部上拉作用在外部拉低產(chǎn)生源電流。 設(shè)計(jì)中使用 P1口對(duì) 24區(qū)移位脈沖電路中的 74LS138譯碼器進(jìn)行片選，來控制 74LS138輸出端的高低電平，進(jìn)而產(chǎn)生移位時(shí)鐘脈沖，同樣，在每個(gè) 74LS138 譯碼器的輸出端分別加一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片 74F07。 P1 口作為輸入線時(shí)，引腳先寫入“ 1”把該口線內(nèi)部上拉電阻 拉為高電平，作為輸入， P1 口引腳由于內(nèi)部上拉作用在外部拉低產(chǎn)生源電流。 （ 2） P1 口 P1 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。 設(shè)計(jì)中我們選用 P0 口來向 74LS273 鎖存器傳送數(shù)據(jù)，并將內(nèi)容存入片外 RAM 中。在分時(shí)復(fù)用時(shí)，它使用大的內(nèi)部上拉電阻控制信號(hào)為高電平。 12 圖 3— 2 總體結(jié)構(gòu)框圖 13 圖 3— 3 80C31 引腳結(jié)構(gòu)圖 （四）芯片的引腳說明 主電源引腳 VCC 和 VSS VCC 在正常待機(jī)、掉電、操作時(shí)提供 +5v 電壓 VSS 接地端 輸入 /輸出（ I/O）引腳 P0、 P P P3 （ 1） P0 口 P0口是一個(gè) 8位雙向三態(tài) I/O 口。這九個(gè)部件都是通過片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依然是通過 CPU 加上外圍芯片的結(jié)構(gòu)模式。 （二）特點(diǎn) ? 能量控制方式 ? 128 字節(jié) RAM 11 ? 4K 字節(jié) ROM ? 32 條可編程 I/O 線 ? 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 64K 程序存儲(chǔ)空間 ? 64K 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 ? 全靜態(tài)結(jié)構(gòu) ? CMOS 處理 ? 布爾處理機(jī) （三）片內(nèi)總體結(jié)構(gòu) 80C31 片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)的詳細(xì)框圖如圖 32 所示。 TSC80C31/80C51 在 到 電壓、 20MHz 下同樣有效。在掉電方式下，單片機(jī)內(nèi)所有運(yùn)行狀態(tài)都停止，只有 RAM 中的數(shù)據(jù)被保存起來。 另外， TSC80C31/80C51 有兩個(gè)軟件可選擇方式來降低激活減少的能量消耗。 TSC8031/80C51 的全靜態(tài)結(jié)構(gòu)允許通過將時(shí)鐘頻率降低到任意值，甚至是直流，來減少系統(tǒng)能量的消耗，而不丟失數(shù)據(jù)。 80C31 單片機(jī)內(nèi)部有 128 個(gè)字節(jié) RAM 存儲(chǔ)器， CPU 對(duì)內(nèi)部的 RAM 具有豐富的操作指令，但在用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集 和處理時(shí)，僅靠片內(nèi)提供的 128 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為此需擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，因?yàn)檎麄€(gè)大屏幕是由十萬(wàn)多個(gè)點(diǎn)組成的 ,每個(gè)點(diǎn)占一個(gè)位 ,這就需要大約 13K 字節(jié)容量 ,所以在這里我們選用 32K 的62256RAM。系統(tǒng)的主要芯片單片機(jī)選用 80C31，但因?yàn)?0C31 一個(gè)內(nèi)部沒有 ROM 的 8 位微處理器芯片，所以需要擴(kuò) 展程序存儲(chǔ)器了 ，在這里我們選用 27512EPROM。單片機(jī)每輸出一個(gè)脈沖，移位寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)就向上移動(dòng)一位，然后將另 24 位數(shù)據(jù)輸入到 CD4094 移位寄存器中，當(dāng)輸出 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖后，每個(gè)移位寄存器移動(dòng) 8位，存入 8位數(shù)據(jù)，控制發(fā)光二極管的亮滅，第一行如此，其他行也是一樣的，各列的 24 個(gè)移位寄存器串聯(lián)，將數(shù)據(jù)從最低端送向大屏幕頂端，完成這一塊的顯示，依此原理，將 24 塊逐塊刷新達(dá)到最終顯示目的。再將 24 位的數(shù)據(jù)輸出端分別接 24個(gè) CD4094 移位寄存器，每個(gè)移位寄存器的輸出端分別連接 8 個(gè)發(fā)光二極管，形成8*24 點(diǎn)陣。通過指令逐塊刷新。系統(tǒng)大致分為單片機(jī)外部擴(kuò)展電路，數(shù)據(jù)輸出電路，時(shí)鐘脈沖電路，移位寄存電路和顯示五大部分。 [1][3] 8 第三章 硬件設(shè)計(jì)部分 本設(shè)計(jì)做的題目是《大屏幕控制系統(tǒng)》，它由上位機(jī)和下位機(jī)組成，本設(shè)計(jì)主 要實(shí)現(xiàn)下位機(jī)的功能，由單片機(jī)以串行方式接收從計(jì)算機(jī)串行口 232 發(fā)送來的要顯示的圖形，并存儲(chǔ)在片外 RAM 中。 從顯示更新的方式來看，可分為動(dòng)態(tài)掃描和靜態(tài)掃描兩種方式。 由以上兩個(gè)方案比較可知， 當(dāng)系統(tǒng)中 LED 數(shù)量較多時(shí)，采用動(dòng)態(tài) 顯示 的方法較為經(jīng)濟(jì)，但 從設(shè)計(jì)要求來看，顯示屏是 192*576 的超大屏， 系統(tǒng)中 LED的數(shù)量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 數(shù)百只 ， 如果仍 采用動(dòng)態(tài) 顯示 的方法，會(huì)使系統(tǒng)變得較為復(fù)雜，可靠性降低，且成本下降有限。但采用動(dòng)態(tài)顯示占用機(jī)時(shí)長(zhǎng)，只要單片機(jī)不執(zhí)行顯示程序就立刻停止。采用此方式，在某一時(shí)刻，只讓某一行的行選線處于選通狀態(tài)，而其他各點(diǎn)的行選線處于關(guān)閉狀態(tài)，列選線同樣一列選通而其他關(guān)閉，這樣就可選通一點(diǎn)亮，以此方式循環(huán)下去，就可以顯示各點(diǎn)的顯示情況，雖 然這些點(diǎn)的現(xiàn)實(shí)情況是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而且同一時(shí)刻只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于人眼視覺暫留現(xiàn)象，只要每點(diǎn)顯示間隔足夠短，則可造成多點(diǎn)同時(shí)亮的假象，達(dá)到顯示目的。將 8個(gè)塊的行線相應(yīng)的并接在一起，形成 8 路復(fù)用，經(jīng)由 p1 口輸出的行掃描信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。但 采用靜態(tài)顯示技術(shù)，畫面穩(wěn)定，無(wú)雜點(diǎn)，圖像效果細(xì)膩、清晰；動(dòng)畫效果生動(dòng)、多樣；視頻效果流暢、逼真 高亮度，色彩鮮艷，視角大，壽命長(zhǎng)（大于 10萬(wàn)小時(shí)），穩(wěn)定性高，響應(yīng)速度快等特點(diǎn) 方案二： 動(dòng)態(tài)顯示 采用多路復(fù)用技術(shù)，如果是 p 路復(fù)用的話，則每 p 個(gè)象素需一套驅(qū)動(dòng)電路， n*m 個(gè)象素僅需 n*m/p 套驅(qū)動(dòng)電路。也正因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。這種顯示每一個(gè)象素需要一套驅(qū)動(dòng)電路，如果顯示屏為 n*m 各象素屏，則需 n*m套驅(qū)動(dòng)電路；以 8*8 點(diǎn)陣為例，則需要 64 套驅(qū)動(dòng)電路。 從它顯示的方式來看有兩種方案可以選擇，下面通過對(duì)這兩種方案的比較討論，從而選擇更為合適的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第七節(jié) 小 結(jié) 現(xiàn)代信息社會(huì)中，作為人 機(jī)信息視覺傳播 媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到迅速發(fā)展，進(jìn)入二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)將是平板顯示的時(shí)代， LED 顯示作為平板顯示的主要 產(chǎn)品之一無(wú)疑會(huì)有更大的發(fā)展 。預(yù)計(jì)大型或超大型 LED 顯示屏的主流產(chǎn)品局面將會(huì)發(fā)生改變，適合于服務(wù)行業(yè)特點(diǎn)和專業(yè)性要示訴小型 LED顯示會(huì)有較大提高，面向信息服務(wù)領(lǐng)域的 LED 顯示屏產(chǎn)品門類和品種體系將更加豐富，部分潛在的市場(chǎng)需求和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)有所突破，如公共交通、停車場(chǎng)、餐飲、醫(yī)院等綜合服務(wù)方面的信息顯示屏需求量將有更大的提高，大批量、小型化的標(biāo)準(zhǔn) 系列 LED 顯示屏在 LED 顯示屏市場(chǎng)總量中將會(huì)占有多數(shù)份額。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下，產(chǎn)品質(zhì)量，系統(tǒng)的可靠性等將成為主要的競(jìng)爭(zhēng)因素，這就對(duì) LED 顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化有了較高要求 ， 業(yè)內(nèi)骨干企業(yè)已開始在企業(yè)實(shí)施 ISO9000 系列標(biāo)準(zhǔn) ， 行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系的形成，對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)有了相對(duì)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和評(píng)判依據(jù)，待業(yè)的發(fā)展將趨于有序。全彩色 LED 顯示屏的廣泛應(yīng)用會(huì)是 LED 顯示屏產(chǎn) 業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。全彩色 LED 顯示屏將是 LED 顯示屏的重要發(fā)展方向。 盡管 LED 顯示屏的種類很多，而且發(fā)展更迅速、更先進(jìn)，但由于知識(shí)儲(chǔ)備的限制，和個(gè)人能力有限，我選擇單色顯示屏作為這次設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)方案。 室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽(yáng)光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能。 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。 雙基色顯示屏：紅和綠雙基色， 256 級(jí)灰度、可以顯示 65536 種顏色。以其現(xiàn)代化、智能 化的姿態(tài)用于企、事業(yè)單位形象宣傳和公共場(chǎng)所信息顯示，已成為不可或缺的顯示窗口，成為信息傳播的重要媒體。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是： 1） 發(fā)光亮度強(qiáng)，在可視距離內(nèi)陽(yáng)光直射屏幕表面時(shí)，顯示內(nèi)容清晰可見 . 超級(jí) 灰度 控制 具有 10244096 級(jí)灰度控制，顯示顏色 以上，色彩清晰逼真，立體感強(qiáng) . 2） 2）靜態(tài)掃描技術(shù)，采用靜態(tài)鎖存掃描方式，大功率驅(qū)動(dòng)，充分保證發(fā)光 亮度 . 3） 3）自動(dòng)亮度調(diào)節(jié) 具有自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)功能，可在不同亮度環(huán)境下獲得最佳播放效果 . 4） 4）全面采用大規(guī)模 集成電路 ,可靠性大大提高，便于調(diào)試維護(hù) . 5） 5）全天候工作，完全適應(yīng)戶外各種惡劣性環(huán)境，防腐，防水，防潮，防雷，抗震整體性能強(qiáng)、性價(jià)比高、顯示性能好，像素筒可采用 P10mm、 P16mm 等多種規(guī)格 . 6） 6）先進(jìn)的數(shù)字化視頻處理，技術(shù)分布式掃描， BSV液晶拼接技術(shù)高清顯示，模塊化 4 設(shè)計(jì) /恒流靜態(tài)驅(qū) 動(dòng)，亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，超高亮純色 象素 ，影像畫面清晰、無(wú)抖動(dòng)和重影，杜絕失真 。國(guó)產(chǎn) LED 顯示屏走出國(guó)門加入國(guó)際市場(chǎng)將使 LED 產(chǎn)業(yè)得到大的提升。隨著 LED顯示產(chǎn)品行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)逐步變得有序，市場(chǎng)即將轉(zhuǎn)入規(guī)?；?、品牌化競(jìng)爭(zhēng) ，當(dāng)逐步形成實(shí)力占據(jù)市場(chǎng)分額 50%以上的三到五家企業(yè)時(shí)，顯示屏市場(chǎng)將趨于成熟。 在 2021 年全國(guó) LED 顯示屏市場(chǎng)銷售額中， LED 顯示屏 3 專業(yè)委員會(huì)成員單位占 80%，有 16 億多。 以其獨(dú)具一格的優(yōu)勢(shì)，成為信息傳播的重要媒體， 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，主要包括：（ 1）證券交易、金融信息顯示（ 2）機(jī)場(chǎng)航班動(dòng)態(tài)信息顯示（ 3）港口、車站旅客引導(dǎo)信息顯示（ 4）體育場(chǎng)館信息顯示。 第二節(jié) LED顯示屏的廣泛應(yīng)用 信息化社會(huì)的到來，促進(jìn)了現(xiàn)代信息顯示技術(shù)的發(fā)展，形成了 CRT、 LCD、 PDP、LED、 EL、 DLP 等系列的信息顯示產(chǎn)品，縱觀各類顯示產(chǎn)品，各有其所長(zhǎng)和適宜的市場(chǎng)應(yīng)用需求。而藍(lán)色和純綠色 LED 的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。利用不同的材料可以制造不同色彩的 LED 像素點(diǎn)。 1 目 錄 第一章 緒論 ..................................................... 2 第一節(jié) 什么是 LED 顯示屏 ............................................. 2 第二節(jié) LED 顯示屏的廣泛應(yīng)用 ......................................... 2 第三節(jié) LED 顯示屏的發(fā)展 ............................................. 2 第四節(jié) LED 顯示屏的特點(diǎn) ............................................. 3 第五節(jié) LED 顯示屏的分類 ............................................. 3 第六節(jié) LED 顯示屏發(fā)展趨勢(shì) ........................................... 5 第七節(jié) 小 結(jié) ....................................................... 5 第二章 方案論證 ................................................. 6 第三章 硬件設(shè)計(jì)部分 .............................................. 7 第一節(jié) 系統(tǒng)的工作原理 ............................................... 8 第二節(jié) 單片機(jī)外部擴(kuò)展電路 ........................................... 9 第三節(jié) 數(shù)據(jù)輸出電路 ................................................ 22 第四節(jié) 時(shí)鐘脈沖電路 ................................................ 24 第五節(jié) 移位寄存電路 ................................................ 25 第六節(jié) 顯示電路 .................................................... 28 第四章 軟件設(shè)計(jì)部分 ...............................