【正文】 通行狀態(tài)時(shí)，規(guī)定設(shè)備線總長(zhǎng)不得超過(guò)20米，并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過(guò)2米；而對(duì)于串口而言，長(zhǎng)度可達(dá)1200米。盡管比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。同時(shí)，串口通信協(xié)議可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于RS232的串口。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開(kāi)顯示。當(dāng)fosc=12MHz時(shí)，1機(jī)周=1μs。方式1最大計(jì)數(shù)值為216=65536 ，若fosc=12MHz，則定時(shí)時(shí)間范圍為1～65536μs。顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)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(jì)算公式如下：刷新率（幀頻）=T0溢出率 =其中f為晶振頻率，t為定時(shí)器T0初值（工作在16位定時(shí)器模式）。圖42為顯示驅(qū)動(dòng)程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖。各個(gè)模塊可進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)、調(diào)試和查錯(cuò)，最終再連接成一個(gè)整體。系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)屬中斷方式，絕大多數(shù)功能在中斷服務(wù)子程序中完成。首先是向上滾動(dòng)顯示“單片機(jī)是工業(yè)中最基本的應(yīng)用方式”15個(gè)漢字，；接著再向上滾動(dòng)顯示“我愛(ài)單片機(jī)”這5個(gè)漢字。系統(tǒng)主程序的總體結(jié)構(gòu)如圖41所示。 方案二：采用自己編寫(xiě)的上位機(jī)軟件，不僅功能上可以滿足系統(tǒng)控制需要，并且通信協(xié)議可以自己給定，能更好的完成信息的交換。 方案一：采用網(wǎng)上下載的上位機(jī)控制傳輸軟件，由于他人制作的上位機(jī)軟件具有局限性，功能也達(dá)不到自己的要求，用起來(lái)也不方便。而且現(xiàn)在很多編譯器都能很好的支持C語(yǔ)言的編譯和調(diào)試。還有也是比較致命的一點(diǎn)，可移植性比較差，所以使用匯編語(yǔ)言編程將需要大量的時(shí)間用于軟件的編寫(xiě)和調(diào)試。 軟件的選擇 方案一：采用匯編語(yǔ)言編程，由于匯編語(yǔ)言是比較低層的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，它要求開(kāi)發(fā)者非常熟悉單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)等等。 使用C 語(yǔ)言肯定要使用到C 編譯器，以便把寫(xiě)好的C 程序編譯為機(jī)器碼，這樣單片機(jī)才能執(zhí)行編寫(xiě)好的程序。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯示驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其它控制信號(hào)，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。本設(shè)計(jì)的LED顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。其任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)構(gòu)，分配內(nèi)RAM資源，劃分功能模塊，然后進(jìn)行主程序和各模塊程序的設(shè)計(jì)，最后連接起來(lái)成為一個(gè)完整的應(yīng)用程序。在單片機(jī)系統(tǒng)中，硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上對(duì)其合理的調(diào)配和使用，從而完成應(yīng)用系統(tǒng)所要完成的任務(wù)。VisualBasic6．0(以下簡(jiǎn)VB)是許多工程技術(shù)人員熟悉和常用的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)軟件，VB以其簡(jiǎn)單易學(xué)、32位面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)等特點(diǎn)，倍受廣大計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)者的青睞，已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域；如何用VB編寫(xiě)數(shù)據(jù)通訊程序，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，意義重大。 74LS154行驅(qū)動(dòng)模塊第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代化的生產(chǎn)對(duì)智能化的要求越來(lái)越高，如何迅速獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以便及時(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，是其關(guān)鍵所在。 1 發(fā)射極 2 基極 3 集電極圖311 三極管8550（3）點(diǎn)陣行驅(qū)動(dòng)模塊單片機(jī)P1口低4位輸出信號(hào)對(duì)16行點(diǎn)陣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，信號(hào)經(jīng)4/16線譯碼器74LS154譯碼后生成16條行選通信號(hào)線，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的行線。[12]。實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能的辦法是：用4 個(gè)輸入線寫(xiě)出輸出線的地址，使得在一個(gè)選通輸入為低時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)另一個(gè)選通輸入。 圖37 1616點(diǎn)陣LED顯示屏引腳分配表 圖38 點(diǎn)陣顯示屏各個(gè)管腳對(duì)應(yīng)的管腳號(hào) 驅(qū)動(dòng)模塊 該設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)模塊為行驅(qū)動(dòng)模塊（1）74LS154介紹74LS154這種4線—16線譯碼器非常適合用于高性能存儲(chǔ)器的譯碼器。第O行上的三個(gè)LED燈全滅。且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮[10]。以上就是1616點(diǎn)陣LED電子顯示屏系統(tǒng)硬件部分的各功能模塊分述，經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)論證后和就可以整體結(jié)合在一起，再根據(jù)設(shè)計(jì)配備好各元器件實(shí)物，通過(guò)組裝后等在單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器里放入編制好的程序即可成為一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)。例如：如果想使屏幕左上角LED點(diǎn)亮，左下角LED熄滅的話，在掃描到第一行時(shí)，第一列的電位就應(yīng)該為低，而掃描到第八行時(shí)第一列的電位就應(yīng)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(gè)LED導(dǎo)通，還要看它的負(fù)電源是否接通，這就是列控制的任務(wù)了。行驅(qū)動(dòng)器一行的行線連接到電源的一端，列驅(qū)動(dòng)器一列的列線連接到電源的另一端。要實(shí)現(xiàn)顯示圖形或字體，只需考慮其顯示方式，通過(guò)編程控制各顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng)LED陽(yáng)極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點(diǎn)的亮滅。點(diǎn)陣顯示屏有單色和雙色兩類(lèi)，可顯示紅，黃，綠，橙等，本次設(shè)計(jì)選用單色點(diǎn)陣顯示屏。具有高亮度、功耗低、引腳少、視角大、壽命長(zhǎng)、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。31引腳接電源端。 圖32 單片機(jī)復(fù)位電路 單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,18引腳和19引腳接時(shí)鐘電路,X1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,X2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出[9]。單片機(jī)剛上電時(shí)需要復(fù)位一次才能可靠工作，通過(guò)電容接VCC，是利用電容充電來(lái)提供》2個(gè)周期的高電平時(shí)間讓單片機(jī)復(fù)位，如此單片機(jī)可以正常工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）AT89C51振蕩器特性為：/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）216。T1（記時(shí)器1外部輸入）216。T0（記時(shí)器0外部輸入）216。/INT1（外部中斷1） 216。/INT0（外部中斷0）216。TXD（串行輸出口）216。RXD（串行輸入口）216。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：216。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。在FIASH編程時(shí)，P0當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。 圖31 單片機(jī)AT89C51AT89C51單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)I/O口P0,P1,P2,P3, MCS51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口（P0、PPP3），每一條I/O線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。 第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 硬件電路設(shè)計(jì)本電路是由AT89C51單片機(jī)為控制核心，低功耗；時(shí)鐘源電路有很多種，比如阻容低速時(shí)鐘源、普通晶體時(shí)鐘源、帶緩沖放大的晶體時(shí)鐘源等等，考慮到電路穩(wěn)定及材料選購(gòu)等方面，決定采用普通晶體時(shí)鐘源，其中晶體用12MHZ的石英晶振；復(fù)位電路結(jié)合實(shí)際應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)，采用上電復(fù)位；顯示部分由1616點(diǎn)陣LED顯示屏顯示；行驅(qū)動(dòng)電路采用74LS154，列驅(qū)動(dòng)電路采用74LS595。方案二：采用芯片74LS154，74LS154芯片本身具有4/16線譯碼功能，其功能與2塊74LS138級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)4/16譯碼一樣，但是相比74LS138少用一片芯片。行驅(qū)動(dòng)電路主要是要實(shí)現(xiàn)譯碼功能，下面有2種方案供其選擇：方案一：采用2塊74LS138級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)4/16線譯碼功能，74LS138芯片本身具有3/8線譯碼功能，但是增加了芯片的使用數(shù)目，增加了連線及所占面積。故采用本設(shè)計(jì)方案。方案二：采用動(dòng)態(tài)掃描方式，通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)并聯(lián)在一起的LED發(fā)光管的一端(共陰或共陽(yáng))，LED發(fā)光管的另一腳接通用I/O口，控制其亮滅。方案一：采用靜態(tài)鎖存方式，將每一個(gè)LED發(fā)光管的一端接至單片機(jī)的一個(gè)I/O口，另一端通過(guò)電阻接電源。方案二：采用1616點(diǎn)陣LED顯示屏，1616點(diǎn)陣屏的功能與4塊88點(diǎn)陣屏構(gòu)成1616點(diǎn)陣屏功能相同，但是更為美觀小巧美觀，且單塊1616點(diǎn)陣屏和4塊88點(diǎn)陣屏價(jià)格相等。 顯示模塊方案一：采用4塊88點(diǎn)陣LED顯示屏相連接構(gòu)成一塊1616點(diǎn)陣LED顯示屏，但4塊點(diǎn)陣屏連接起來(lái)面積較大，且需多根導(dǎo)線將其焊接，外觀上較不美觀。并且可直接和PC機(jī)通信，不用外加協(xié)議轉(zhuǎn)換電路。 串口模塊 方案一 采用RS485來(lái)進(jìn)行長(zhǎng)距離（1219M）的傳輸，RS485總線通信模式由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、通信距離和數(shù)據(jù)傳輸速率（最大傳輸速率為10Mb/S）、自保護(hù)功能脆弱等缺點(diǎn)，如不注意一些細(xì)節(jié)的處理，常出現(xiàn)通信失敗甚至系統(tǒng)癱瘓等故障而且總線本身存在許多的局限性，效率低，實(shí)時(shí)性差，通信的可靠性低，應(yīng)用不靈活。方案二：采用上電復(fù)位，電路第一次通電時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次復(fù)位，而后系統(tǒng)執(zhí)行。 時(shí)鐘信號(hào)電路直接采用普通晶體時(shí)鐘源提供脈沖信號(hào)，此種方案能夠減少芯片的使用，節(jié)約成本。系統(tǒng)可以分為電源模塊、時(shí)鐘信號(hào)電路、復(fù)位電路、驅(qū)動(dòng)模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊等。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)，串并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[2]。經(jīng)過(guò)上述分析，可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具備的主要功能。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以至影響到LED的亮度。但是，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)轿恢螅@一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹目刂齐娐返搅序?qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，我們就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。這個(gè)數(shù)字很大，因?yàn)閮H僅是1616的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大的多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很大的數(shù)字。 本課題的主要特點(diǎn)和貢獻(xiàn) 本課題主要以 第2章 系統(tǒng)方案論證與選擇從理論上說(shuō)，不論顯示圖形還是文字，只要控制這些組成圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱(chēng)為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。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)。使LED全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快。高亮度、全彩化藍(lán)色及純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來(lái)，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件。因此，推廣對(duì)LED封裝技術(shù)的發(fā)展力度,提升自身核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)是LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最關(guān)鍵一步。產(chǎn)業(yè)化規(guī)模偏小,只能滿足國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)需求量的20%30%,大部分高性能的LED和大功率LED產(chǎn)品均要依賴進(jìn)口?！　∪欢覈?guó)目前LED產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域依然存在許多不足。很多國(guó)家和地區(qū)相繼出臺(tái)各種政策扶持LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以期該產(chǎn)業(yè)能夠成為國(guó)家重要產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。（8）廣告媒體新產(chǎn)品等。（6）調(diào)度指揮中心信息顯示。（4）體育場(chǎng)