【正文】 V C C19XO104R X D3T X D1C K 02A C TY?C H 3 4 0 圖 34 USB 轉(zhuǎn)紅外電路 12 第 4 章 系統(tǒng)軟 件設(shè)計(jì) 部分 PC 機(jī)軟件 設(shè)計(jì)部分 本系統(tǒng)以 Visual Basic 作為開(kāi)發(fā)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件及顯示的控制。紅外接收端收到紅外脈沖信號(hào)后，將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，最后還原成二進(jìn)制信號(hào)輸出 [9]。 紅外通信 的基本原理是：以波長(zhǎng)為 950 nm 的近紅外波段的紅外線(xiàn)作為信息的載體，將二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為若干脈沖信號(hào)。它本身還帶有電源上電復(fù)位電路，它的作用是提供時(shí)鐘信號(hào)（ 12MHz）給引腳 X1；一般而言， 12MHz 信號(hào)由芯片的反相器發(fā)射，外圍電路只需要在 X1 和 X0 引腳之間連接一個(gè) 12MHz 的晶體，并且分別為 X1和 X0 引腳對(duì)地連接震蕩電容。 CH340芯片作為 USB 轉(zhuǎn)紅外通信采用的芯片 ,它其實(shí)是一個(gè)轉(zhuǎn)接 USB 總線(xiàn)的芯片 ,可以完成 USB 轉(zhuǎn)接串口及 USB 轉(zhuǎn) IrDA 紅外兩大功能。 I N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77G N D815O U T 113O U T 314O U T 212O U T 411O U T 510O U T 69O U T 716C O MU7U L N 2 0 0 3I N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77G N D815O U T 113O U T 314O U T 212O U T 411O U T 510O U T 69O U T 716C O MU8U L N 2 0 0 3L E D 顯示模塊 QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH139CLR8CLK1A2BU3S N 7 4 H C 1 6 4QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH139CLR8CLK1A2BU2S N 7 4 H C 1 6 4V C CV C C 圖 33 LED 顯示驅(qū)動(dòng)電路 11 紅外串行 技術(shù) 本系統(tǒng)的總線(xiàn)接口選用標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)接口，一般的串行通信都是采用 USB 或者串口傳輸?shù)姆绞?，但是這種方式有許多缺點(diǎn)，如需要得芯片數(shù)目多，需要 PCB板的面積大，這樣就會(huì)增加設(shè)計(jì)成本。主復(fù)位 (MR)輸入端如果是低電平，則其他輸入端或者輸出也是低電平或者無(wú)效。 表 32 74HC164 引腳說(shuō)明 符號(hào) 引腳 說(shuō)明 Q0～ Q3 3～ 6 輸出 Q4～ Q7 10～ 13 輸出 DSA 1 輸入數(shù)據(jù) DSB 2 輸入 數(shù)據(jù) GND 7 地（ 0V） CP 8 時(shí)鐘輸入（低電平至高電平邊沿觸發(fā)） /M/R 9 中央復(fù)位輸入（低電平有效） VCC 14 正電源 10 74HC164 是 CMOS 元器件 ,兼容低功耗肖特基型 TTL 器件的引腳，它也是 8 位邊沿觸發(fā)式移位寄存器 ,將數(shù)據(jù)串行輸入 ,并行輸出。本 設(shè)計(jì) 用 74HCl64當(dāng) 作列驅(qū)動(dòng)器。 列信號(hào)的處理主要由 5 片 8 位串入并出移位寄存器 （ 74HC164）來(lái)完成 ,數(shù)據(jù)的移動(dòng)由 單片機(jī)控制 ,一個(gè) 74HC164 的 Q7 腳與另一個(gè)的輸入腳相連構(gòu)成 40 位串行數(shù)據(jù)鏈 ,它控制整屏的某一行點(diǎn)陣。 ULN20xxA 是美國(guó) Texas Instruments 公司和 Sprague 公司共同開(kāi)發(fā)的具有高電壓、大電流的達(dá)林頓晶體管陣列 ,能夠輸出較大電流 ,特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路的接口，也適用于較高的電流、電壓要求之間的接口 [12]。 電子顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路 處理 行信號(hào) ，直接由微控制器引腳直接驅(qū)動(dòng)，根據(jù)微控制器二進(jìn)制根據(jù)給定的定時(shí)要求，再按照一定的時(shí)序不斷地掃描每一行的行號(hào)。因此還需對(duì)掃描的時(shí)間進(jìn)行有效地控制。 顯示屏是通過(guò)對(duì)行進(jìn)行掃描和對(duì)列進(jìn)行控制的方式 ,并且在一個(gè)時(shí)間段只點(diǎn)亮一行二極管 ,當(dāng)頻率達(dá)到一定值的時(shí)候人眼就不能分辨 ,首先第一行的點(diǎn)陣字模由列驅(qū)動(dòng)傳送出來(lái)，然后單片機(jī) 相 應(yīng)的引腳選中相應(yīng)的行并顯示出來(lái) ,然后重復(fù)對(duì)下面的的行進(jìn)行此操作 ,一直到每一行 都被掃描一遍，至此 ,需要顯示的漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)就被完全顯示。 P 1. 72P 0. 01P 1. 54P 1. 63V S S5P 2. 16P 2. 07P 1. 48P 0. 713P 0. 614V D D15P 1. 210P 1. 39P 0. 516P 0. 417P 0. 318P 0. 219P 0. 120P 1. 012P 1. 111P 89L P C 922U15KR13VV C CS1K E YV C C 123P T 19 21C116R 2A1KV C C3V 圖 32 單片機(jī)及紅外接收電路 電子屏顯示部分設(shè)計(jì) 掃描驅(qū)動(dòng) 技術(shù) 該系統(tǒng)運(yùn)用 12 40 點(diǎn)陣的 LED,采用行掃描的方式，并且運(yùn)用列傳送點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。 該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用 LPC922 的 P P0口和 、 口分別控制行和列掃描， 口和鍵位一起控制顯示信息 , 口作為 LPC922 的復(fù)位引腳，另外， 口實(shí)行紅外串行通信。 純輸入配置 當(dāng)配置為純輸入口時(shí) ,輸入口帶有 1 個(gè)干擾抑制電路和 1個(gè) schmidt 觸發(fā)輸入，并且端口的狀態(tài)呈高阻狀態(tài)。 準(zhǔn)雙向口輸出配置 準(zhǔn)雙向口輸出類(lèi)型可以作輸出和輸入功能而不需要重新配置口線(xiàn)輸出狀態(tài)，與標(biāo)準(zhǔn)的 8051 的準(zhǔn)雙向口相比 ,LPC900 系列的準(zhǔn)雙向口為 5V 兼容的、更節(jié)能、抗干擾能力強(qiáng)，準(zhǔn)雙向口帶有一個(gè)干擾抑制電路和一個(gè)施密特觸發(fā)輸入。 P 1. 72P 0. 01P 1. 54P 1. 63V S S5P 2. 16P 2. 07P 1. 48P 0. 713P 0. 614V D D15P 1. 210P 1. 39P 0. 516P 0. 417P 0. 318P 0. 219P 0. 120P 1. 012P 1. 111P 89L P C 922 圖 31 P89LPC922 管腳圖 表 31 P89LPC922 屬性 單片機(jī)中斷 P89LPC922 采用四個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)，任何一個(gè)中斷源都可以通過(guò)對(duì)寄存器 IEN0 和 TEN1 中相應(yīng)的位置零或清零 ,實(shí)現(xiàn)單獨(dú)使能或禁能， IEN0 中還包含一個(gè)全局使能位 EA,它可以使能所有中斷； P89LPC922 有 2 個(gè)外部中斷輸入以及鍵盤(pán)中斷功能，這 2個(gè)外部中斷輸入和標(biāo)準(zhǔn) 80C51 微控制器相同，通過(guò)清零或 7 置位 TCON 寄存器中的 IT1 或 IT0,可將外部中斷設(shè)為電平觸發(fā)或邊沿觸發(fā) [8]。 本次設(shè)計(jì) 需要的單片機(jī)的特點(diǎn)如圖 31 所示。設(shè)計(jì)的整體機(jī)構(gòu)圖如圖 21所示。不亮的二極管對(duì)應(yīng) 0，否則對(duì)應(yīng) 1，當(dāng)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)全部掃描后，顯示就完全表現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)流過(guò) LED 發(fā)光二極管的電流達(dá)到規(guī)定的值時(shí)，就會(huì)驅(qū)動(dòng)二極管點(diǎn)亮。 驅(qū)動(dòng)電路是采用各列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的顯示方式，還可以用單片機(jī)來(lái)控制行列的選通。上位機(jī)軟件控制系統(tǒng)主要是利 用 VB 作為上位機(jī)軟件控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的提取，然后通過(guò)串行通信技術(shù)，利用 MSComm 實(shí)現(xiàn)文件傳輸功能，最后通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)。同步通信要求發(fā)送和接收要有相同的時(shí)鐘，而異步通信則不需要，所以考慮本系統(tǒng)要求的串行通信速度不是很高，選用異步通信 。假如傳遞這 些信息僅用一條線(xiàn)路來(lái)，那么線(xiàn)路上八個(gè)位必須連續(xù)變化八個(gè)狀態(tài)這才能算實(shí)現(xiàn)了傳輸一個(gè)字符，這就是 所謂的 串行通信，它是很慢的逐次傳位方式，傳輸方式包括異步及同步兩種。微機(jī)一般用八個(gè)位代表一個(gè)字符。 計(jì)算偏移量如下：設(shè)漢字內(nèi)碼的兩個(gè)字節(jié)為 n1和 n2,區(qū)碼 和位碼為 cc和 dd,則： cc=n10xa0,dd=n20xa0 漢字字模在文件中的位置為： location=(94*(cc1)+(dd1)) 24 (21) 以上公式得到首地址，往后讀取 24 字節(jié)的數(shù)據(jù)，就得到了該漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。然后將該點(diǎn)陣按列或按行計(jì)算為字節(jié)后存儲(chǔ)，就構(gòu)成了一個(gè)字符的點(diǎn)陣數(shù)據(jù) [6]。由于漢字的內(nèi)碼與區(qū)位碼（區(qū)碼和位 碼）有一定的聯(lián)系，所以只要通過(guò)漢字的內(nèi)碼就可以得