【正文】 現(xiàn)象。但是因為對于硬件的電路設(shè)計主要是一種理論上的能夠?qū)崿F(xiàn)，實際情況中往往會出現(xiàn)許多出乎意料的結(jié)果，理論能夠?qū)崿F(xiàn)，實際卻不能實現(xiàn)，龐大的電路系統(tǒng)中只要出現(xiàn)一處錯誤，就會對檢測造成很大的不便。第五章 系統(tǒng)測試試及問題分析第一節(jié) 硬件調(diào)試在設(shè)計的過程中，硬件調(diào)試環(huán)節(jié)非常重要。 LED驅(qū)動程序流程圖第三節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹了整個系統(tǒng)的主要程序的設(shè)計思路及流程圖介紹,對開發(fā)軟件和取字模軟件進(jìn)行了簡單的講解。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快(每秒24次以上)，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。首先通過單片機(jī)給74ls138譯碼器送入4位數(shù)據(jù)來選擇對應(yīng)的一行，給該行高電平；同時單片機(jī)給74HC595輸入相應(yīng)行的16位串行數(shù)據(jù)，通過74HC595轉(zhuǎn)為16列并行數(shù)據(jù)輸出，給相應(yīng)列輸出低電平，這時該行應(yīng)該點亮的燈已被點亮。單片機(jī)完成接收數(shù)據(jù)采用的是中斷方式，當(dāng)系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生中斷，然后將數(shù)據(jù)存入數(shù)組中，方便以后調(diào)用。系統(tǒng)波特率通過定時器1的溢出率就可調(diào)節(jié)，所以TMOD=0x20，工作于方式2,8位的常數(shù)自動重新裝載。本次串口接收數(shù)據(jù)用的是8位異步收發(fā)方式，波特率可調(diào)（由定時器控制）及方式1，則SCON = 0x50。串口初始化主要是就是對波特率設(shè)置的操作。單片機(jī)與計算機(jī)進(jìn)行通信的方式是采用串口通信。當(dāng)顯示緩存里數(shù)據(jù)更新過后，再次提取過后顯示信息便更新了。首先，單片機(jī)開始運行后第一步開始串口初始化和顯示部分的初始化。本次設(shè)計需要用到字模軟件對漢字進(jìn)行字模的提取，制作漢字LED點陣字模表。⑶仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。使用獨立的Keil仿真器時，注意以下三點[24]⑴，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(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。如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。都是在硬件設(shè)計過程中對題目的整體分析之后做出的合理選擇。根據(jù)設(shè)計的基本要求，設(shè)計合理的最小系統(tǒng)控制LED顯示屏，選擇I/O口接收和輸出對應(yīng)信號?；咎匦裕簂 工作頻率在410440MHz頻段內(nèi)效果最佳（天線匹配），適合多節(jié)點的特殊場合；l 無線模塊空中速率最低1kbps,最高40kbps，可以軟件隨意設(shè)置；l UART（通用異步串行）接口，波特率支持最低1200，最高57600；l SX1212接收僅電流3mA,，10dbm條件下，發(fā)射電流僅25mA。其中SX1212創(chuàng)新的采用高效的循環(huán)交織糾檢錯編碼,使抗干擾和靈敏度都大大提高，模塊提供了多個頻道的選擇，可在線修改串口速率， UCT1212無線數(shù)傳發(fā)射功率，射頻速率等各種參數(shù),二次開發(fā)簡單方便,當(dāng)然也可以通過MCU來設(shè)置常規(guī)參數(shù),，適合電池供電,和手持設(shè)備應(yīng)用開發(fā)，在接，有四種工作模式[21]。通常，線性調(diào)整器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低。對可調(diào)電壓版本，輸出需要連接一個至少22uF的電容。AMS11117有固定和可調(diào)兩個版本可用，輸出電壓可以是：,。（）。一、無線模塊電源電路無線模塊選用UTC1212無線數(shù)傳，不能在這個區(qū)間之外。第三節(jié) 無線模塊無線模塊為電子廣告牌的信息發(fā)送和接受的核心部分，是讓單片機(jī)與PC機(jī)通訊的工具，無線模塊主要設(shè)計了UTC1212無線數(shù)傳模塊，采用高性能低功耗STM8L101處理器和最新一代高性能射頻芯片SX1212。當(dāng)某一行（如第一行）引腳為高電平，某一列（如第一列）引腳為低電平，這對應(yīng)點（第一行第一列的點）將被點亮，從而達(dá)到控制LED顯示屏的顯示信息。 74HC595驅(qū)動電路顯示模塊工作原理簡介：兩片74ls138 3線8線譯碼器拓展為4線16線譯碼器，接16個三極管驅(qū)動接到16*16 LED顯示屏的共陽極的16行上面，分別為16行提供高電平信號。將片二的QH接到片一的DS，這樣使片二作為16為輸出的高8位，片一為低8為。需要將兩片74HC595拓展為16位輸出，電路連接方式如（）。74HC595為8位移位寄存器和一個儲存器，三態(tài)輸出功能。 三極管放大電路三、列驅(qū)動模塊LED點陣顯示屏的列跟行同樣需要驅(qū)動模塊進(jìn)行控制，但是列驅(qū)動只需要提供低電平信號，不需要加入三極管放大電路。將拓展后的74ls138譯碼器的16條輸出線路接到16個三極管的基極，16個三極管的集電極接到VCC上面，射極接到LED點陣的16行上面。不可以直接驅(qū)動點亮LED點陣的LED燈，所以需要通過接入三極管放大電路（）。便達(dá)到了兩片74ls138作為4線16線譯碼器輸出控制16*16 LED點陣16行的效果。將片二G1與片一G2相連接作為D線，起到片選的作用。74ls138為3線8線譯碼器。根據(jù)其亮滅的情況的基本條件（點陣對應(yīng)行有高電平，對應(yīng)列有低電平，則對應(yīng)點亮），需要設(shè)計驅(qū)動模塊對其進(jìn)行控制，達(dá)到其顯示效果。A1，A3的行就作為16*16 LED點陣的行控線。l 把A2，A2相同的列線相連接。l 把A3，A4相同的行線相連接。級聯(lián)方法：。其中16*16 LED點陣為4個8*8 LED點陣組合而成。l 16，8號引腳分別接VCC,GND。l 13號引腳：控制輸出的使能端，低電平有效。l 11號引腳：移位寄存器時鐘脈沖，高電平有效。l Q’H為串行輸出。l QA~QH為并行輸出。 74ls138引腳介紹：l E1：選通端l EE3：選通端（低電平有效）l Y0~Y7：輸出端（低電平有效）l A0~A3：輸入端l VCC：電源正l GND：地列驅(qū)動模塊芯片74HC5959簡介。行驅(qū)動模塊芯片74ls138簡介。同理掃描第二列。依此類推，只要每行數(shù)據(jù)顯示時間間隔夠短，利用人眼的視覺暫停作用，這樣送16次數(shù)據(jù)掃描完16行后就會看到一個“你”字；第二種送數(shù)據(jù)的方法是字模信號送到行線上再掃描列線也是同樣的道理。要顯示“你”則相應(yīng)的點就要點亮，由于我們的點陣在列線上是低電平有效，而在行線上是高電平有效，所以要顯示“你”字的話，它的位代碼信息要取反，即所有列（13~16腳）送(1111011101111111，0xF7，0x7F)，而第一行（9腳）送1信號，然后第一行送0。 8*8 LED點陣一般我們使用點陣顯示漢字是用的16*16的點陣宋體字庫，所謂16*16，是每一個漢字在縱、橫各16點的區(qū)域內(nèi)顯示的。顯示模塊主要包括了16*16 LED點陣與行驅(qū)動和列驅(qū)動電路的連接方式。如果沒有好的顯示模塊，不管核心控制系統(tǒng)設(shè)計和軟件編寫有多么完美，那么設(shè)計出來的電子廣告牌都沒辦法進(jìn)行很好的工作。主要通過單片機(jī)內(nèi)部程序的編寫通過處理接收到的信息通過I/O口產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號從而達(dá)到控制顯示屏的顯示信息的效果[15]。需要將P2口通過10K排阻過口對應(yīng)接相應(yīng)大小的色環(huán)電阻過后接插槽才可以連接無線模塊（）。~（行驅(qū)動）的A、B、C、D4個引腳，~（列驅(qū)動）的OE、DAT0、CLK、ST4個引腳（）。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱之為壓控振蕩器，晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩[14]。在通常情況下，普通的晶振頻率絕對精度可以達(dá)到百萬分之五十。為單片機(jī)提供工作頻率。大容量的電解電容同樣也是為了起到濾低頻噪聲和穩(wěn)壓的作用，在輸出端同種瓷片電容并聯(lián)使用是為了降低其ESR，ESR越大會導(dǎo)致電壓紋波越大，所以為了減小紋波而將電容并聯(lián)使用。在穩(wěn)壓芯片的輸入端接電解電容C1和一個瓷片電容C3，這兩個電容是并聯(lián)關(guān)系()；大容量的電解電容的作用是濾低頻噪聲和穩(wěn)壓，而小電容的作用是濾高頻噪聲和退耦，退耦的目的就是確保電源和地之間有條對于高頻信號的低阻抗通路。 電源電路電源電路的工作過程需要從輸出采樣，然后根據(jù)其反饋值調(diào)節(jié)輸出以達(dá)到穩(wěn)壓的目的。為了方便觀察電源電路工作狀態(tài)設(shè)計了指示燈電路。許多用戶在設(shè)計完單片機(jī)系統(tǒng)并在實驗室調(diào)試成功后在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計不可靠引起的[13]。無論用戶使用哪種類型的單片機(jī)總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計。 復(fù)位電路復(fù)位電路的作用：在上電或復(fù)位過程中，控制CPU的復(fù)位狀態(tài)。多用于單片機(jī)調(diào)試過程。一、復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位電路（）設(shè)計，復(fù)位電路由一個復(fù)位開關(guān)、電容和10K電阻接地組成。l 工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）。l 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。l 共3個16位定時器/計數(shù)器。l 具有EEPROM功能。l 通用I/O口（32個），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻。l 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。l 工作電壓：～（5V單片機(jī)）/～（3V單片機(jī)）。采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集合輸出管腳相兼容[11]。 lm7805本設(shè)計的最小系統(tǒng)單片機(jī)采用STC89C52單片機(jī)。lm7805簡介（）。第三章 硬件設(shè)計第一節(jié) 最小系統(tǒng)電路設(shè)計在本設(shè)計，中最小系統(tǒng)為控制核心，該最小系統(tǒng)是基于SCT89C52為核心的控制系統(tǒng)，這個最小系統(tǒng)包含了電源電路，復(fù)位電路，晶振電路，LED顯示屏和UTC1212與單片機(jī)的連接電路。最終選擇方案三。通過綜合對比，由于對wifi技術(shù)的學(xué)習(xí)部到位，紅外無線傳輸?shù)木嚯x短，不能穿墻，傳輸速率慢。UTC1212模塊是高度集成超低功耗半雙工微功率無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，片上集成嵌入高性能低功耗STM8L101處理器，采用最新一代高性能射頻芯片SX1212。這樣就達(dá)到了用串口TX輸出的串行數(shù)據(jù)信號直接調(diào)制載波，進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)的傳輸。與非門的另一輸入端接38KHZ的載波信號。再經(jīng)過D觸發(fā)器構(gòu)成的2分頻/整形電路變成38KHZ的方波信號[10]。 紅外通訊原理圖 紅外發(fā)射電路圖由455KHZ的晶振CRY,反相器74HC04及電阻、電容構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生455KHZ的方波信號。這種調(diào)制方式比較簡單[10]。在數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中，常用波長為940um的遠(yuǎn)紅外方式。方案二：采用紅外模式傳輸數(shù)據(jù)。在開放性區(qū)域通訊距離可達(dá)305m，在封閉性區(qū)域通訊距離約76m——122m。AP一般稱為網(wǎng)絡(luò)橋接器或接入點，它是當(dāng)作傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，因此任何一臺裝有無線網(wǎng)卡的PC機(jī)均可透過AP去分享有線局域網(wǎng)絡(luò)甚至廣域網(wǎng)絡(luò)的資源。IEEE 。隨著互聯(lián)網(wǎng)越來越深入的走進(jìn)人們的生活，用戶對能夠隨時隨地上網(wǎng)的需求越來越迫切，wifi無線通信技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。PC機(jī)與單片機(jī)進(jìn)行無線通訊可有多種選擇，設(shè)計初期提出了三種方案。以達(dá)到輪詢通信的效果。工作頻率需要一致，這也好比人和人對話，首先語言得互通，一個普通的地球人（或中國人）和一個外星人（或外國人）無法直接交流。拋去網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制的種種復(fù)雜和無聊的術(shù)語，從無線芯片自身特點和應(yīng)用角度出發(fā)，軟件實現(xiàn)角度上看，星型網(wǎng)絡(luò)，一般采用輪詢機(jī)制，按地址輪詢或者按頻率點輪詢。三、無線模塊的設(shè)計在實際生活中，通常需要搭建一個無線網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)通信原理中，星型連接是最常用的，也是最簡單的。目前常用的集成移位寄存器種類很多，如74167416741674595均為八位單向移位寄存器，74195為四位單向移存器，74194為四位雙向移位存器，74198為八位雙向移位存器。一個觸發(fā)器可以存儲一位二進(jìn)制代碼，存放N位二進(jìn)制代碼的寄存器，需用n個觸發(fā)器來構(gòu)成。在數(shù)字電路中，用來存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼的電路稱為寄存器。驅(qū)動LED點陣陰極每一列采用移位寄存器芯片實現(xiàn)。電路設(shè)計不是很復(fù)雜。方案二：采用兩片74ls138 3線8線譯碼器。74ls154譯碼器雖然功耗大，但是價格比較低。若使用與門，當(dāng)所有的輸入均為高電平時，輸出才為高電平，這樣的輸出稱為“高電平有效”的輸出；若使用與非門，則當(dāng)所有的輸入均為高電平時，輸出才為低電平，這樣的輸出稱為“低電平有效”的輸出。所以LED點陣的行驅(qū)動可以采用譯碼器來實現(xiàn)。LED顯示屏可分為共陽極和共陰極，一般采用共陽極電路。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快(每秒24次以上)，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。動態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點亮，這樣掃描驅(qū)動電路就可以實現(xiàn)多行(比如16行)的同名列共用一套列驅(qū)動器。這個數(shù)字很龐大，因為我們僅僅是16*16的點陣，在實際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個很龐大的數(shù)字。驅(qū)動電路的設(shè)計16*16 LED點陣顯示系統(tǒng)由4片8*8 LED點陣組成，從理論上來說，不管是顯示圖像還是文字，只要控制組成這些圖形或文字的各個點所在位置對應(yīng)的LED燈發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時控制各個發(fā)光點亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動顯示方式。對比LED與LCD之間，LED點陣明顯有比較好的顯示效果，以及其低功耗和豐富的顯示效果，能夠更好的達(dá)到本設(shè)計的要求。由于每一個漢字都可以通過16*16點陣顯示出來，并且16*16 LED點陣可以顯示部分圖像信息LED點陣亮度充足而且均勻，圖像清晰穩(wěn)定無串?dāng)_，顯示效果非常理想，16*16點陣模塊既可以顯示靜態(tài)的圖文信息，也可以通過編程讓圖文運動起來，方式靈活多樣，作為廣告牌效果十分明顯[7]。作為廣告牌使用不