【正文】 附 錄 一 附一 芯片驅(qū)動(dòng)程序 單片機(jī)顯示驅(qū)動(dòng)： MOV R2,8 LOOP: RLC A MOV SER,C SETB CLK CLR CLK DJNZ R2,LOOP 驅(qū)動(dòng)子程序： MOV DPTR， MOVX A,DPTR MOV R2,8 LOOP： SETB CLK CLR CLK DJNZ R2,LOOP 循環(huán)控制程序： MOV DPTR, MOV R6,(N+255)/256 MOV R7,LOW N LOOP: MOVX A,DPTR INC DPTR DJNZ R7,LOOP DJNZ R6,LOOP 21 附二 RS232 接口通訊協(xié)議解析 協(xié)議中所定義的四種分割符號(hào)： =’ \b\f’ 為協(xié)議報(bào)文的開始符。在這段日子里，我實(shí)踐、思考、反思、總結(jié)，所得收獲都已經(jīng)成為大學(xué)生涯中的寶貴財(cái)富。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)如何完成一項(xiàng)實(shí)際的計(jì)劃有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)如何加強(qiáng)自己的合作能力有了更進(jìn)一步的思考。 心得體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，最初的目的是想學(xué)到一些對(duì)將來(lái)就業(yè)很有實(shí)質(zhì)性幫助的東西。缺點(diǎn)是模擬屏燈陣的燈編號(hào)程序難以實(shí)現(xiàn)。 ，和同組成員商議，向指導(dǎo)老師和實(shí)訓(xùn)老師請(qǐng)教以及通過(guò)光盤盒網(wǎng)站中相關(guān)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。 結(jié)果分析 本設(shè)計(jì)應(yīng)該掌握單片機(jī)系統(tǒng)的基本構(gòu)成， 掌握 74 系列芯片原理及使用方法，掌握 51板的使用方法，初步掌握 STC51 單片機(jī)匯編語(yǔ)言一般編程技巧，初步掌握 PROTEL 軟件的使用方法和操作技巧，初步掌握 51 板系統(tǒng)調(diào)試的一般步驟及方法。 ，數(shù)據(jù)送入單片機(jī)的擴(kuò)展 RAM 中。 16 圖 48 組合邏輯應(yīng)用圖 17 第 5 章 調(diào)試結(jié)果及分析 調(diào)試結(jié)果 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)高危行業(yè)的某些區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)該區(qū)域出現(xiàn)緊急情況時(shí)，模擬顯示屏的燈陣會(huì)點(diǎn)亮，使得能夠及時(shí)做出應(yīng)對(duì)措施。 原理圖說(shuō)明：由單片機(jī)的 和 完成片選，實(shí)現(xiàn) 165 以及 595 的級(jí)聯(lián)，從而擴(kuò)大該系統(tǒng)控制的規(guī)模。當(dāng)計(jì)數(shù)完成后， 161 的 TC 口產(chǎn)生一個(gè)上升沿脈沖，使得 74HC74 復(fù)位， CEP 變?yōu)榈碗娖剑瑫r(shí)單片機(jī)控制 RD 信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，關(guān)閉 RAM 的讀寫，使得 74HC139 停止工作， PE 信號(hào)失效， 161 停止計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)時(shí)序狀態(tài)真值表如表 47所示。 時(shí)序原理說(shuō)明：首先，從單片機(jī)的讀寫控制端輸出一個(gè)讀信號(hào)，當(dāng)允許擴(kuò)展 RAM 讀出數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)送入 74HC165中暫存，同時(shí)，單片機(jī)的 ＲＤ、ＣＳＭ、 ＤＩＳＰ管腳控制 74HC139 14 產(chǎn)生 PE 信號(hào)，由 PE信號(hào)控制計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)由 Q0 口輸出， Q0的值從 0 到 1 不斷跳變，不停的產(chǎn)生上升下降沿，而 595 的 CLK 口與反向器相連，從而使得 74HC165 里的數(shù)據(jù)一位一位的傳進(jìn) 595中，而 595 一位一位地接收數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī) ALE（地址鎖存允許）為高電平時(shí)，與其連接的 74HC573 的 C口也為高電平，此時(shí) 74HC573 進(jìn)行地址鎖存。 2. 74HC573 應(yīng)用原理圖 圖 45 74HC573應(yīng)用 74HC573 的實(shí)際應(yīng)用如圖 45所示。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí) 間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。 圖 43 PCB板圖 系統(tǒng)各模塊介紹 地址鎖存器模塊 1. 74HC573 簡(jiǎn)介 圖 44 74HC573引腳圖 13 74HC573 的 輸入是和標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。 12 （ 2）原器件封裝。我們知道， 165 和595 都是上升沿觸發(fā)的，當(dāng)計(jì)數(shù)停止時(shí)，也就停止了脈沖的產(chǎn)生，也就實(shí)現(xiàn)了對(duì) 165 和 595的控 制。當(dāng) CSM 為低電平， DISP 為高電平， PE為低電平，此時(shí)， 74HC74 的輸出 Q為高電平，與 Q端口相連的 74HC161 有效，啟動(dòng)計(jì)數(shù)功能， 同時(shí) Q0 口選中輸出 ，此時(shí)， Q0 口的信號(hào)不斷地在 0與 1之間交替變化，從而不斷的產(chǎn)生上升沿與下降沿，當(dāng)為上升延時(shí)， 74HC165 工作，此時(shí)，該上升沿經(jīng)反相器反相后，與 74HC595 相連，正好實(shí)現(xiàn)了 74HC165 工作時(shí)， 595 不工作，而 595 工作時(shí)， 165 不工作。 圖 42 系統(tǒng)原理構(gòu)架圖 當(dāng)外部數(shù)據(jù)通過(guò) DB9 端口送入單片機(jī)后，單片機(jī)的 P0 口用作時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線和地址線， P2 口傳送高八位地址，當(dāng) ALE 信號(hào)有效 時(shí)，單片機(jī)先傳送地址信號(hào)， 74HC573進(jìn)行地址鎖存，隨后將接收到的數(shù)據(jù)送入 RAM，同時(shí)，單片機(jī)的 和 口以及 T1 口與一片 74HC139 相連，根據(jù)外來(lái)數(shù)據(jù)送來(lái)的區(qū)域數(shù)據(jù)，完成 74HC165 的片選（注：此次課題暫時(shí)用了 1片 165）。 （ 3）連線，設(shè)計(jì)原理圖，如圖 41 所示。 10 第 4 章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 原理圖繪制 （ 1）打開 PROTEL 軟件，新建項(xiàng)目。在本設(shè)計(jì)中，利用 74 系列芯片設(shè)計(jì)的片選電路、驅(qū)動(dòng)電路具有高效、簡(jiǎn)潔的特性，其結(jié)合單片機(jī)總線的讀寫信號(hào)，讓各時(shí)序間，各波形間緊密相關(guān)，使得整個(gè)系統(tǒng)的效率得到了大大 的提高。 方案三的設(shè)計(jì)是由單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的全局控制，而由 74 系列芯片去具體控制實(shí)現(xiàn)各部分的功能，完成系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)。我們知道 74HC595 具有 驅(qū)動(dòng)電流大 ，35 毫安每個(gè)端口 ， 操作靈活 ， 方便的組成動(dòng)態(tài)顯示 ， 電路簡(jiǎn)單成本低 等優(yōu)點(diǎn)。因而，單片機(jī)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)的有效性，穩(wěn)定性得到大大提高。而利用單片機(jī)進(jìn) 行的片外 RAM 擴(kuò)展，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的容納能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 方案確定 由上述三個(gè)方案對(duì)比，采用第三種方案。 方案三 單片機(jī)控制下的移位時(shí)鐘方案 該方案（設(shè)計(jì)框圖見(jiàn)圖 31）增大了系統(tǒng)的處理能力，而且單片機(jī)還對(duì)模擬屏進(jìn)行顯示控制，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可操作性。 此方案不通過(guò) 74HC595 進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，雖然減少了芯片的使用，降低了硬件成本，但是由于 74HC165 是串行傳輸數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)只能一位一位的在模擬屏上顯示輸出，實(shí)時(shí)性差，大大降低了系統(tǒng)的有效性。 圖 32 無(wú) ＭＣＵ 設(shè)計(jì)方案框架圖 此方案由于沒(méi)有使用 MCU 進(jìn)行顯示控制，雖然減少了硬件成本，但由于顯 示控制部分的減少，系統(tǒng)的可靠性與有效性大大降低，而 RAM 芯片的較少，使得系統(tǒng)的處理能力大大降低，性價(jià)比不高。其設(shè)計(jì)框圖如圖 31 所示。 總體設(shè)計(jì)思路 1 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)將按模塊式實(shí)現(xiàn)，根據(jù)任務(wù)書要求，設(shè)計(jì)總共分四大部分完成：（ 1）根據(jù)應(yīng)用需求構(gòu)建框架圖；（ 2）元器件選型及原理圖繪制；（ 3）各模塊設(shè)計(jì)與編程；（ 4）仿真制版。 其含有豐富的元件庫(kù)，可以方便調(diào)用，利于制圖。 Protel 99 軟件 是在 6 桌面環(huán)境下第一個(gè)以獨(dú)特的設(shè)計(jì)管理和團(tuán)隊(duì)合作技術(shù)為核心的全方位的印制板設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 Protel 99SE 由兩大部分組成：電路原理圖設(shè)計(jì)（ Advanced Schematic）和多層印刷電路板設(shè)計(jì)（ Advanced PCB）。 Protel 軟件簡(jiǎn)介 Protel 99SE 是 ProklTechnology 公司開發(fā)的基于 Windows 環(huán)境下的電路板設(shè)計(jì) 軟件 。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 其 提供了一個(gè)集成的設(shè) 計(jì)環(huán)境，包括了原理圖設(shè)計(jì)和 PCB 布線工具，集成的設(shè)計(jì)文檔管理，支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作組協(xié)同設(shè)計(jì)功能。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C來(lái)開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 最后結(jié)論部分 介紹了設(shè)計(jì)體會(huì)和編程體會(huì)，并指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足和改進(jìn)的方向。 第 5 章調(diào)試結(jié)果及分析。 第 4 章硬件設(shè)計(jì)。 第 2 章主要介紹了開發(fā)本系統(tǒng)所涉及的開發(fā)工具及其基本信息。增加對(duì)本技術(shù)的熟悉程度以及利于對(duì)我國(guó)這一技術(shù)與世界水平進(jìn)行正確對(duì)比，以看清自身的不足取長(zhǎng)補(bǔ)短，因此本課題不論是對(duì)自己的就業(yè)還是對(duì)我國(guó)的 LED 點(diǎn)陣屏技術(shù)的發(fā)展都有非常積極與現(xiàn)實(shí)的意義。我國(guó)初步形成的完整產(chǎn)業(yè)鏈，在半導(dǎo)體顯示屏節(jié)能產(chǎn)業(yè)上取得了積極進(jìn)展，且我國(guó) 技術(shù)水平相對(duì)領(lǐng)先 ,LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)在規(guī)模發(fā)展的同時(shí)，產(chǎn)品技術(shù)推陳出新，一直保持比較先進(jìn)的水平。它 為一種低成本，高亮度，大角度，節(jié)能環(huán)保、易于數(shù)字化控制以及寬的環(huán)境適應(yīng)能力的一種公用信息發(fā)布系統(tǒng)。 選題的意義 LED 點(diǎn)陣屏本身具備很大的優(yōu)勢(shì)，它主要應(yīng)用于顯示屏，利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。 Barco 在戶外廣告領(lǐng)域有很多 成功案例 ，在國(guó)內(nèi)就有重慶的 解放碑和北京的 中關(guān)村 ，這些成功案例均為 Barco LED 的用戶帶來(lái)巨大的 商業(yè)價(jià)值 。 如今時(shí)代在進(jìn)步，科技在發(fā)展，人們的生活質(zhì)量在步步提高，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到它和環(huán)境的協(xié)調(diào)性、美觀性以及更好的心理體驗(yàn)，在這方面，走在同行業(yè)前列的是比利時(shí) Barco。然而考慮開發(fā)什么產(chǎn)品時(shí)，一定要從發(fā)揮 LED 本身優(yōu)點(diǎn)方面出發(fā)，如從它的長(zhǎng)壽命、防潮、耐振動(dòng)特性出發(fā)，可開發(fā)建筑照明、景觀燈具、水底投射燈具、廣告投光燈具、車輛燈具和交通信號(hào)燈；從省電、重量輕、體積小的特性出發(fā)，可開發(fā)室內(nèi)照明燈、博物館投射燈、安全出口標(biāo)志燈、手電筒；從聚光性好等特性出發(fā)，可開發(fā)薄形燈具、小臺(tái)燈、廣告燈箱、舞臺(tái)燈和煤礦燈；從低電壓、快速驅(qū)動(dòng)特性出發(fā)，可開發(fā)手電筒、維修燈、埋地?zé)?、草坪燈和水中燈；從單一波長(zhǎng)高亮度特性出發(fā)，可開發(fā)交 通 3 信號(hào)燈、道路警示燈、障礙燈和剎車燈等。從應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)來(lái)說(shuō)，首先是要把新應(yīng)用研制出來(lái)。 LED 顯示屏顯示畫面色彩艷麗，立體感強(qiáng)烈，靜若油畫，動(dòng)若電影，被廣泛應(yīng)用于金融、郵電、廠礦企業(yè)、交通運(yùn)輸、教育系統(tǒng)、醫(yī)院商場(chǎng)建筑市場(chǎng)、拍賣行等。視頻顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，文圖，圖像并茂，以實(shí)時(shí) 、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維，三維動(dòng)畫、錄像、電視、 VCD 節(jié)目以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。圖文顯示屏的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，適用于播放文字，圖像信息。 LED 顯示屏分為數(shù)碼顯示屏、圖文顯示屏和視頻顯示屏，均有 LED 矩陣塊組成。視頻控制技術(shù)、專用大規(guī)模集成電路芯片也在此時(shí)由國(guó)內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來(lái)并得以應(yīng)用。圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將 LED 顯示屏提升到了一個(gè)新的臺(tái)階。 LED 顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個(gè)階段：第一階段為 1990 年到 1995 年，主要是單色和 16 級(jí)雙色圖文屏。與圖像顯示屏相比，圖文顯示屏的特點(diǎn)就在于無(wú)論是單色還是彩色顯示屏都沒(méi)有顏色上的灰度差 2 別，因此圖文顯示屏也就體現(xiàn)不出色彩的豐富性，而視頻顯示屏不僅能夠顯示運(yùn)動(dòng)、清晰和全彩色的圖像，還能夠播放電視和計(jì)算機(jī)信號(hào)。 LED 點(diǎn)陣顯示屏是通過(guò) PC 機(jī)將要顯示的漢字字模提取出來(lái)，并發(fā)送給單片機(jī)，然后顯示在點(diǎn)陣屏上，主要適用于室內(nèi)外漢字顯示?？紤]到 LED 是恒流驅(qū)動(dòng)的，只要驅(qū)動(dòng)板可正常工作，供電電壓可以降低一些。此外，若某一電源失效，會(huì)造成屏體的一部分黑屏。 1）接線復(fù)雜每一個(gè)電源均需單獨(dú)地 配置交流輸入線、直流輸出線。這樣 ,一個(gè)較大面積的顯示屏需要配接許多電源模塊，例如一個(gè) 2m 的屏體，就需要提供 24 個(gè) 5V/20A 的模塊電源。顯示屏電源是其重要組成部分，主要用來(lái)給顯示屏發(fā)光二極管提供必要的工作電流，保證屏體正常顯示。 LED 顯示屏是一種迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體。 LED 大型 顯示屏 是科技與媒體的完美結(jié)合，能把該理念充分發(fā)揮，當(dāng)仁不讓地成為未來(lái)戶外媒體發(fā)展趨勢(shì)。 Single chip microputer 目 錄 目 錄 ............................................................................................................................................. 1 第 1 章 引 言 ............................................................................................................