【正文】 根據(jù)鎖存器的鎖存時間，得出掃描一行的最短時間，再結合實踐，便能得出延時的最佳時間，這樣顯示屏才能顯示穩(wěn)定的漢字。仿真過程中如有硬件問題可在 Proteus ISIS 中直接修改，如有軟件問題可在 keil 中直接修改，通過 keil 與 Proteus 的聯(lián)合調試就可以得到預期的結果。在 Proteus ISIS 中，選中 AT89C52 并單擊鼠標左鍵，對 AT89C52 進行設置，設置單片機時鐘頻率為 12MHz，按照正確的文件路徑加載 .hex 文件。 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 11 圖 51 5 調試與仿真 Proteus 仿真時，單片機需要加載程序，加載程序為 .hex 文件。 程序流程圖 程序主要由開始、初始化、主程序、字庫組成。系統(tǒng)采用模塊化結 構，包括主程序、延時程序、顯示子程序和串行口中斷程序。 程序分為主程序和中斷程序。 4 系統(tǒng)軟件設計 程序設計 系統(tǒng)軟件采用 匯編語言 編寫，按照模塊化的設計思路設計。專用字庫芯片采用微型 SO8 封裝，使用高速同步串行 SPI 接口進行讀寫操作，節(jié)省了控制器的I/O。諸多弊端使本設計放棄了傳統(tǒng)方案。上位機程序設計由于涉及到漢字取模，取模算法的難度較大。通常的單片機內部沒有集成這么大容量的 E2PROM。對于一個 1616 點陣的漢字字模數(shù)據(jù)，需要連續(xù) 32 字節(jié)的 E2PROM 空間來存儲。 字模存儲技術 目前使用最廣泛的技術是，通過上位機軟件將待顯示的字符串轉換為對應的點陣字模數(shù)據(jù)，通過燒寫的方式將這些字模數(shù)據(jù)按一定的順序編址后存儲在 E2PROM 中。由于帶有硬漢字庫，進行動態(tài)文字顯示時，徐州工程學院課程設計 (論文 ) 10 通用智能顯示單元僅接受漢字的機內碼即可，這樣數(shù)據(jù)通訊量大大減少。在通過硬件實現(xiàn)字模提取的技術中，有在單片機系統(tǒng)中增加硬漢字庫的方法，主控器發(fā)送的漢字是其機內碼，用兩個字節(jié)來表示一個漢字。而在 DOS 下，中文 的字模信息一般記錄在漢字庫文件里 (將制作好的字模放到一個個標準的庫中，這就是點陣字庫文件 )。如果你用啟動盤啟動系統(tǒng)后用DIR 命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那確確實實是漢字，如果你啟動 UCDOS 或其他的漢字系統(tǒng)后，就會看到那是一個個熟悉的漢字。 在電腦硬件中，根本沒有漢字這個概念，也沒有英文的概念，其認識的概念只有 ——內碼 (將 ASCII 表的高 128 個很少用到的數(shù)值以兩個為一組來表示漢字，即漢字的內碼。按照這個方法，繼續(xù)進行下面的掃描，一共掃描 32 個 8 位，可以得出漢字“楊”的掃描代碼為 ： F7H， FBH ， F7H ， FCH ， 37H ，F(xiàn)FH， 00H， 00H， B7H， FFH， 77H， FEH， F5H， F7H， BDH， DBH， 9DH ， ECH， 2DH， F7H， B5H， F9H， 39H， BEH， BDH， 7FH， 3FH， 80H， FFH， FFH， FFH， FFH。方向為 到 ，顯示漢字“楊”的時候， 到 都是滅的， 亮，因為行接陰極，即二進制 11110111，轉換為16 進制為 F7H， 如圖所示。一般我們把它分解成上部分和下部分，上部分由 8*16 的點陣組成，下部分也由 8*16 的點陣組成。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在 256 像素范圍內的任何圖形。一般我們使用的 16*16 的點陣宋體字庫是每一個漢字在縱橫各 16點的區(qū)域內顯示的。 本設計應用的是第一種的掃描方法，即水平方向（ X方向）掃描。 （ 2）豎直方向（ Y 方向）掃描，即逐行掃描方式（簡稱行掃描方式）：此時用一 個 P口輸出決定哪一行能亮（相當于位碼），另一個 P 口輸出列碼（行數(shù)據(jù)，行數(shù)據(jù)為將列數(shù)據(jù)的點陣旋轉 90 度的數(shù)據(jù)）決定該行上哪些 LED 燈亮（相當于段碼）。 LED 點陣顯示模塊進行的方法有兩種： （ 1）水平方向（ X 方向）掃描，即逐列掃描的方式（簡稱列掃描方式）：此時用一個徐州工程學院課程設計 (論文 ) 8 P 口輸出列碼決定哪一列能亮（相當于位碼），用另一個 P 口輸出行碼（列數(shù)據(jù)），決定該列上哪個 LED 亮（相當于段碼）。該方法能驅動較多的 LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單 片 機的資源。以 16 16 點陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的 陰 極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的 陽 極連在一起（共 陰 的接法），先送出對應第 1列 發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 1列 使其燃亮一定的時間，然后熄滅；再送出第 2列 的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 2列 使其燃亮相同的時間，然后熄滅 ；以此類推， 第16 列 之后，又重新燃亮第 1列 ，反復輪回。徐州工程學院課程設計 (論文 ) 7 而 16*16 就是在 8*8原理的基礎上將四塊 8*8 級聯(lián)而成，見圖 22。例如如果想使左上角 LED 點亮，則 Y0=1， X0=0 即可。 16*16LED 點陣實質上就是 4 塊 8*8 點陣 LED 級聯(lián)而成的，因此 特給出 8*8 點陣 LED 的工作原理。點陣引腳圖見下圖 21。選通端 G1接 口， G2接地。 圖 21 74LS154 芯片 （ 2） 引腳功能介紹 A、 B、 C、 D 譯碼地址輸入端 (低電平有效 ) G G2 選通端 (低電平有效 ) 0－ 15 輸出端 (低電平有效 ) （ 3） 74LS154 真值表 ，見表 21 表 21 74LS154 真值表 Inputs 輸入 Outputs 輸出 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 6 G1 G2 D C B A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 L L L L L L L H H H H H H H H H H H H H H H L L L L L H H L H H H H H H H H H H H H H H L L L L H L H H L H H H H H H H H H H H H H L L L L H H H H H L H H H H H H H H H H H H L L L H L L H H H H L H H H H H H H H H H H L L L H L H H H H H H L H H H H H H H H H H L L L H H L H H H H H H L H H H H H H H H H L L L H H H H H H H H H H L H H H H H H H H L L H L L L H H H H H H H H L H H H H H H H L L H L L H H H H H H H H H H L H H H H H H L L H L H L H H H H H H H H H H L H H H H H L L H L H H H H H H H H H H H H H L H H H H L L H H L L H H H H H H H H H H H H L H H H L L H H L H H H H H H H H H H H H H H L H H L L H H H L H H H H H H H H H H H H H H L H L L H H H H H H H H H H H H H H H H H H H L L H X X X X H H H H H H H H H H H H H H H H H L X X X X H H H H H H H H H H H H H H H H H H X X X X H H H H H H H H H H H H H H H H 表中 L— 表示低電平； 表中 H— 表示高電平。 74LS154 芯片的介紹 （ 1） 54/74154 為 4 線－ 16 線譯碼器，當選通端（ G G2）均為低電平時，可將地址端（ ABCD）的二進制編碼在一個對應的輸出端，以低電平譯出。 AT89C52 是一個低功耗高性能的單片機，共有 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內含 2 個外中斷口， 2個 16 位可編程定時計數(shù)器和 1 個全雙工串行通信口， AT89C52 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。 它 是一種高效微控制 器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用 ATMEL 公司 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C52 芯片的介紹 因為在程序中，所使用的內部存儲器的空間較大，對于 51 系列單片機，高 128B 被特徐州工程學院課程設計 (論文 ) 5 殊功能寄存器占用，對于 52系列單片機，高 128B 與特殊功能寄存器有相同 的地址，而物理上是分開的，故使用了 AT891C52 芯片。 本設計采取的方案 （ 1）根據(jù)實驗指導書的要求確定系統(tǒng)應該具有的功能 （ 2）按照系統(tǒng)功能將系統(tǒng)分模塊組合起來 （ 3）根據(jù)系統(tǒng)功能與結構編寫實驗程序，并通過 keil 軟件進行編譯并找出程序中的錯誤，改正這些錯誤 （ 4）確定所需的元器件，然后利用 proteus 軟件畫出系統(tǒng)電路圖并進行仿真 （ 5）仿真成功后根據(jù)仿真圖制作實際硬件圖 （ 6）最終能在 LED 電路板上顯示實驗指導書上所要求的漢字顯示形式。 通過本設計不僅可以復習之前學過的知識，而且可以通過查閱課外資料學到書本上沒有的知識，還鍛煉了我們的動手能力。 74LS154 的工作原理數(shù)電里也學習過。 設計目標及采取的方案 本設計的目標 本設計的理論基礎是單片機原理與應用，模電和數(shù)電。因此被運用于雙基色、三基色的顯示系統(tǒng)。是近年來新興的可編程邏輯器件。 三．以 FPGA（復雜可編程邏輯門陣列）為控制器的 LED 顯 示屏。作為條屏的控制器，可以明顯的改善顯示效果，同時 PIC 單片機內部的資源較豐富，可節(jié)省外部電路設計難度，同時降低了硬件成本。 二．以 PIC 單片機為控制器的 LED 顯示屏。這就需要對單徐州工程學院課程設計 (論文 ) 4 片機擴展外設，無疑增加了硬件成本。對顯示效果和移動算法的處理也比較吃力，在實際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。 一．以傳統(tǒng) 8051 單片機為控制器的 LED 顯示屏。成本有所下降，但可擴展性仍舊較差。再一個缺點是，每個單元的 PCB隨著安放位置的不同，布線結構也不相同，不利于廠家批量生產。但是這種方案最大的缺點是不便于隨意擴展顯示單元的數(shù)目。 LED 常見的控制方式 目前常見的是并行傳輸方式（見附錄 ），通過 8 位鎖存器將 8 位總線上的列數(shù)據(jù)進行鎖存顯示，各 8位鎖存器的片選信號由譯碼器提供。比如， Y7 為 1， X0 為 0,則右下角的 LED 點亮。 在這種形式的 LED 點陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“ 1”表示），在某列線上施加低電平（用“ 0”表示）。相鄰兩行線間絕緣。 以 8 8 點陣模塊為例，說明一下其使用方 法及控制過程。將連續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示，只要幀速率高于 24 幀 /秒，人眼看起來就是一個完整的，相對靜止的畫面。靜態(tài)顯示原理簡單、控制方便，但硬件接線復雜，在實際應用中一般采用動態(tài)顯示方式，動態(tài)顯示采用掃描的方式工作 ，由峰值較大的窄脈沖電壓驅動，從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通，同時又向各列送出表示圖形或文字信息的列數(shù)據(jù)信號，反復循環(huán)以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。用多塊點陣顯示器組合則可構成大徐州工程學院課程設計 (論文 ) 3 屏幕顯示器，但這類實用裝置常通過 PC 機或單片機控制驅動。單色點陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點陣顯示內容的顏色由像素內不同顏色發(fā)光二極管點亮組合方式決定，如紅綠都亮時可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點亮時間，則可實現(xiàn) 256 或更高級灰度顯示，即可實現(xiàn)真彩色顯示。 根據(jù)像素顏色的數(shù)目可分為單色、雙基色、三基色等。這種一體化封裝的點陣 LED 模塊，具有高亮度、引腳少、視角大、壽命長、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點。 LED 的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā) 光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。 LED 點陣設計主要應用于 LED 點陣顯示屏，它是利用發(fā)光二極管點陣模塊組成的平面式顯示屏幕。因而被廣泛應用于車站、碼頭、機場、商 場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。 LED 顯示屏是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的亮度的方式，來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。目前 應用最廣的是紅色、綠色、黃色。 關鍵詞