【正文】 ............................................................ 30 第二節(jié) 軟件調(diào)試 .......................................................................................................................... 30 第三節(jié) 系統(tǒng)測試 .......................................................................................................................... 31 第四節(jié) 本章小結(jié) .......................................................................................................................... 32 結(jié) 論 ............................................................................................................................................ 33 致 謝 ............................................................................................................................................ 34 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................ 35 附 錄 ............................................................................................................................................ 37 一、英語原文 ................................................................................................................................ 37 二、英文翻譯 ................................................................................................................................ 43 三、工程圖紙設(shè)計 ........................................................................................................................ 50 四、程序源代碼 ............................................................................................................................ 53 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 LED 點陣顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示幕。本次設(shè)計的廣告牌最大的優(yōu)點便是以無線的方式實現(xiàn)單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信。本文介紹了無線電子廣告牌制作過程中的系統(tǒng)設(shè)計方案、芯片選擇、電路設(shè)計原理和軟件設(shè)計原理，以及后期的調(diào)試過程。本論文就根據(jù)目前電子廣告牌的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了一款以 STC89C52 單片機(jī)為核心的無線電子廣告牌的系統(tǒng)設(shè)計。 重慶郵電大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 學(xué) 院 名 稱 ： 學(xué) 生 姓 名 ： 專 業(yè) ： 班 級 ： 學(xué) 號 ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 答辯組 負(fù)責(zé)人 ： 設(shè)計（論文）題目 ： 基于單片機(jī)控制的無線電子廣告牌的設(shè)計 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 LED 電子廣告牌是一種面向公眾的信息顯示終端，有著非常廣泛的民用和商用價值， 已經(jīng)被廣泛用于體育場、公交汽車、車站、高速公路、銀行、學(xué)校、商店等公共場所信息的發(fā)布和廣告宣傳。隨著電子產(chǎn)品快速的發(fā)展，單片機(jī)以其控制功能強、集成度高、低功耗、低電壓、可靠性強等特點，被廣泛運用和滲透到我們生活的各個領(lǐng)域。 本次設(shè)計的電子廣告牌主要為以單片機(jī)為控制核心，以無線方式通過串口對數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)收， LED 點陣屏為終端顯示器的無線電子廣告牌。 目前市場上面已經(jīng)有了很多種類的電子廣告牌，各有各的優(yōu)缺點。打破了傳統(tǒng)的有線傳輸方式，大大的增加了電子廣告牌使用的便易程度，提高了產(chǎn)品的市場競爭能力。它具有發(fā)光效率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點。 電子廣告牌是一種比較常見的信息顯示終端，具有非常廣泛的商用和民用價值。本文提出了通過 UTC1212 無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)單片機(jī)與 PC 機(jī)通信的新方案，去掉了有線連接的制約條件。 本次設(shè)計主要分為三個模塊：單片機(jī)控制模塊，輸出顯示模塊和無線模塊。無線模塊主要為 UTC1212的發(fā)送機(jī)的調(diào)制和接收機(jī)的解調(diào)實現(xiàn)信息的無線傳輸。 LED 電子廣告牌作為一種新興的電子文字動態(tài)圖點陣顯示屏，是處于大眾之中可以連續(xù)自動發(fā)布廣告信息的媒體，是在消費最前沿的吸引著萬千眼球的廣告神器。 第二節(jié) LED 電子廣告牌的主要特點 LED 顯示屏具有耗電量少、壽命長、亮度高、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點?，F(xiàn)在 LED 顯示屏的品種越來越多 ,從使用場所和亮度考慮可將 LED 屏分為室內(nèi)屏和室外屏。 LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中一種比較常用的物美價廉的輸出設(shè)備。簡易的 LED 電子廣告板設(shè)計主要是通過利用單片機(jī)控制系統(tǒng)來實現(xiàn)顯示漢字，漢字的左右動和上下移動的功能。從而使得 LED 顯示技術(shù)得到了快速發(fā)展， LED 顯示屏幕可以用來顯示變化的文字 、數(shù)字、圖像信息，不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境，也可以用于室外環(huán)境，具有液晶顯示屏、電視墻、投影儀無法比擬的長處。普通的日光燈中通常含有大量的水銀蒸汽。 LED 燈不含水銀，而且不含鉛汞等物質(zhì)，對環(huán)境的污染小。 、減少發(fā)熱。并且不會使文件、衣物等褪色現(xiàn)象。 LED 燈具工作時不會發(fā)出噪音，在使用精密儀器的場所視為上上之選。 、不傷眼睛。 LED 燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電，不會產(chǎn)生頻閃現(xiàn)象。 LED 燈具工作時不會發(fā)出紫外線，因此不會像普通燈具那樣引來許多蚊蟲圍繞在燈源旁邊。 。而 LED燈具能夠在一定范圍的電壓之內(nèi)工作，還能調(diào)整亮度。在相同的發(fā)光程度下， LED 燈的耗電量不到普通燈的三分之一，壽命也是普通燈具的 10 倍左右，可以長時間使用而無需更換，減少人工及其他費用，更為適合使用于較難更換的場所。 LED 燈的體自身使用的是環(huán)氧樹脂而非普通的玻璃，更為堅固牢靠，即便掉到地板上也不會輕易被摔壞，可以放心使用，這樣更便于運輸。本系統(tǒng)采用的是 16*32 LED點陣圖文顯示屏。具有安裝方便、結(jié)構(gòu)簡單、圖案清析、字型美觀等特點。 ②較大的屏幕顯示系統(tǒng)一般都是由多個小的 LED 點陣模塊搭建組合而成的，每一個小模塊都擁有自己獨立的控制系統(tǒng)，組合在一起后只要引入一個總控制器控制各模塊的命令和數(shù)據(jù)即可。 第三節(jié) LED 電子廣告牌使用現(xiàn)狀 “激情盛會，和諧亞洲”，于 2020年 11月 12日至 27日在中國廣州舉辦的第 16 屆亞洲運動會開幕。每塊 LED 風(fēng)帆屏寬達(dá) 30 米，安裝高度達(dá) 86 米，顯示面積達(dá) 8000 于平米，是當(dāng)今世界顯示面積最大的 LED 顯示屏?？蓱?yīng)用于大型廣場、稅務(wù)、金融、工商、體育、郵電、廠礦企業(yè)、戶外廣告、大型體育場館、教育系統(tǒng)、交通運輸、機(jī)場、碼頭、車站、醫(yī)院、商場百貨大樓、賓館大廈、銀行、演唱會現(xiàn)場、建筑市場、證券市場、拍賣行、酒店會議室、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。廣告牌在如今的生活中已是隨處可見，可以說廣告牌具有很廣闊的市場前景。 LED 燈是被封裝在環(huán)氧樹脂里面的一塊很小的芯片 [2]。 這些特點使得LED 顯示屏受到市場的青睞。單雙色 LED 顯示屏主要應(yīng)用于交通 ,高速公路 ,銀行、證券交易等金融場所。 第五節(jié) 本設(shè)計的意義 目前 LED 屏已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用，但由于它的造價比較高昂，主要還是用于比較高昂的場所。同時，現(xiàn)在很多 LED 顯示屏的能容為一開始就固化在單片機(jī)里面的，使得在需要改變其顯示內(nèi)容的時候變得很麻煩。為了方便更換顯示內(nèi)容和設(shè)備擺放，本設(shè)計采用 UTC1212 無線數(shù)傳模塊作為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，建立 PC 機(jī)與單片機(jī)通信，簡化了電子廣告牌的操作難度和設(shè)備安裝難度，提高了其市場競爭力。本章還簡單提及了本次設(shè)計的意義?；趩纹瑱C(jī)的電子廣告牌，顯示功能有多種。這樣的電子廣告牌在使用時如果需要改變顯示內(nèi)容便會變得十分麻煩；另外就是通過有線連接，將單片機(jī)連接到 PC機(jī)上，通過一定的軟甲設(shè)計，實現(xiàn) PC 機(jī)對單片機(jī)的控制。但是這樣的廣告牌由于有線連接線路制約了設(shè)備擺放的隨意性。達(dá)到了可實時更改 LED 屏顯示內(nèi)容的目的。其工作流程如圖 所示。 第二節(jié) 方案選擇 了解本次設(shè)計的具體要求，進(jìn)行了對基于單片機(jī)的無線電子廣告牌的初步設(shè)計。根據(jù)設(shè)計要求可以通過多種方案實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。在對各種材料的個方面優(yōu)缺點進(jìn)行對比之后才能作出正確的選擇。 一、最小系的統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計一個基于單片機(jī)控制的無線電子廣告牌，需 要設(shè)計一個合理的最小系統(tǒng)作為其控制核心，而最小系統(tǒng)的設(shè)計需要選擇一片合理的單片機(jī)和設(shè)計一個合理的電源電路。單片機(jī)工作電源為 5V。為了方便觀察是否通電，還可以加一個指示燈電路。需要另行設(shè)計 LED 點陣電源，電路設(shè)計復(fù)雜。在選取穩(wěn)壓芯片時考慮到 78/79系列產(chǎn)品。但是在使用是如果電源電壓過高，穩(wěn)壓管會出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，需要較大的散熱片，如果電壓過高，穩(wěn)壓管會被燒壞。 綜合考慮，為了單片穩(wěn)定工作，本設(shè)計選用方案二。 單片機(jī)的選擇 本設(shè)計是以單片機(jī)為控制核心的無線電子廣告牌，目前市場上單片機(jī)的種類繁多，各有有各的優(yōu)點和適用場所，所以想要選擇最適合本設(shè)計的單片機(jī)需要比較全面的考慮和對比。 51系列是應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)，因為其產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范。它不光能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進(jìn)行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應(yīng)手。 51 系列的另一個優(yōu)點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。故其他系列的單片機(jī) (如 PIC 系列、 AVR 系列等 )對 I/O 口進(jìn)行了改進(jìn)，增加了方向寄存器以確定輸入或輸出，但使用也變得復(fù)雜。 PIC 單片機(jī) CPU 采用 RISC 結(jié)構(gòu)，分別有 33 58 條指令 (視單片機(jī)的級別而定 )，屬精簡指令集。此外，它還具有低工作電壓、低功耗、驅(qū)動能力強等特點 [5]。只有 5個專用寄存器 PCL、 STATUS、 FSR、 PCLATH、 INTCON 在 4個存儲體內(nèi)同時出現(xiàn)。這多少給編程帶來了一些麻煩。 AVR 單片機(jī)其顯著的特點為高性能、高速度、低功耗。 AVR單片機(jī)指令以字為單位，且大部分指令都為單周期指令。 AVR 的專用寄存器集中在＄ 00～＄ 3F 地址區(qū)間，無需像 PIC 那樣得先進(jìn)行選存儲體的過程，使用起來比 PIC 方便。當(dāng)程序復(fù)雜時，通用寄存器 R0一 R31 就顯得不夠用；而 51系列的通用寄存器多達(dá) 128 個 (為 AVR 的 4倍 )，編程時就不會有這種感覺。世界許多芯片公司都購買了 51 芯片的核心專利技術(shù)，并且在其原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了性能上的優(yōu)化和擴(kuò)充，使 51 芯片得到了進(jìn)一步完善，從而形成了一個龐大的體系，一直到現(xiàn)在仍在不 斷地翻新。 二、顯示模塊的設(shè)計 顯示屏的選擇 基于單片機(jī)控制的電子廣告牌的設(shè)計需要設(shè)計一塊顯示終端，用于顯示廣告內(nèi)容。根據(jù)設(shè)計的要求初步提出了設(shè)計顯示屏的兩種方案： 方案一：本設(shè)計主要是為了實現(xiàn)顯示漢字和部分圖像功能，可以采用 LCD液晶顯示屏。它由若干個 5*7 或者 5*11 等 點陣 字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形。 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶 [6]。作為廣告