【正文】 產(chǎn)品。在使用時(shí)，則是先根據(jù)漢字點(diǎn)陣碼通過一系列的函數(shù)處理，然后得到新的移動(dòng)的點(diǎn)陣碼，最終由單片機(jī)的IO口輸出這些16進(jìn)制的數(shù)據(jù)碼，表現(xiàn)為LED燈的亮滅，從而顯示出要顯示的漢字或者動(dòng)態(tài)顯示。隨著科技成為第一生產(chǎn)力，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用所帶來的經(jīng)濟(jì)效益也會越來越大。這種軟硬結(jié)合的新技術(shù)也稱為微控制技術(shù)。同時(shí)也是因?yàn)槠湟锥讓W(xué)、結(jié)構(gòu)簡單，而不斷的受到工程師們的青睞從而逐漸形成了光電產(chǎn)業(yè)！2開發(fā)工具 Keil u Vision3軟件簡介Keil是美國Keil Software公司推出的一款單片機(jī)C語言類的集成開發(fā)系統(tǒng)，由于C語言本身的特點(diǎn)加上Keil軟件簡單明了的集成環(huán)境而易學(xué)易用，所以受到廣大愛好者的青睞。而運(yùn)行Keil軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP、WIN7等操作系統(tǒng)。Real View MDK開發(fā)工具Keil uVision3源自Keil公司。因此Keil軟件對于單片機(jī)編程者來說是一款極其好用的軟件。該軟件不僅僅具有仿真功能，和其它EDA軟件相比它更是有著得天獨(dú)厚的一面，即它也能仿真單片機(jī)及外圍器件。其搜索元件庫的方式是通過智能模糊搜索這樣可以快速的定位所需要的元件；其智能化的連線功能即相似的連線可以直接雙擊，在很大程度上縮減了繪圖所用的時(shí)間；在總線布線時(shí)使用總線器件工具也可以使電路設(shè)計(jì)簡明清晰。3系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案因?yàn)閱纹瑱C(jī)要控制多到256個(gè)LED燈，所以在顯示過程中如果使用傳統(tǒng)的靜態(tài)顯示模式，則需要大量的控制器件且隨著LED燈的增加呈幾何增長，因此只能夠使用動(dòng)態(tài)顯示模式，即輪流的點(diǎn)亮一個(gè)LED，通過視覺停留從而展現(xiàn)出與靜態(tài)顯示模式相同的顯示效果。雖然顯示方法各有不同，但是總的來說都是一個(gè)規(guī)律，就是不斷的利用函數(shù)處理原先已經(jīng)存在ROM中漢字?jǐn)?shù)據(jù)碼，然后產(chǎn)生新的帶有移動(dòng)性質(zhì)的數(shù)據(jù)碼。所以只要你控制好函數(shù)處理就可以以不同的模式不同的花樣顯示漢字。這次設(shè)計(jì)我是利用中斷來輸出顯示數(shù)據(jù)的，中斷的時(shí)間控制即刷新時(shí)間也是有講究的，如果中斷需要的時(shí)間條件太慢的話很多移動(dòng)時(shí)的效果更新太慢，不會達(dá)到預(yù)期的效果就會出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的顯示。這樣在進(jìn)行行掃描的時(shí)候，在存儲的一個(gè)漢字中的16個(gè)數(shù)據(jù)中對應(yīng)的16進(jìn)制數(shù)據(jù)會被顯示在與之對應(yīng)的列中。因?yàn)檐浖行袙呙璧臅r(shí)候通過各種邏輯控制符與或非來實(shí)現(xiàn)了循環(huán)掃描，因此就會周而復(fù)始的循環(huán)。 數(shù)據(jù)傳輸方案采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，因?yàn)閽呙娣绞降牟煌还苁橇袙呙嬖谙冗€是行掃面在先，只需要將對應(yīng)的8字節(jié)數(shù)據(jù)按要顯示的順序擺放好放在單片機(jī)的只讀存儲器中即可。之所以這樣設(shè)計(jì)，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)是圍繞著點(diǎn)陣顯示，而沒有其他功能，所以IO口足以應(yīng)付，避免了器件的浪費(fèi)。在將每列的數(shù)據(jù)輸入到點(diǎn)陣中時(shí)，必須對點(diǎn)陣的點(diǎn)亮和熄滅保留一定的時(shí)間，達(dá)到視覺停留，從而讓人感覺整個(gè)點(diǎn)陣顯示的漢子是完整顯示的。這次設(shè)計(jì)我利用中斷，只要時(shí)間一達(dá)到停留時(shí)間，就進(jìn)行一次數(shù)據(jù)輸出，從而不會因?yàn)樗惴▓?zhí)行的時(shí)間過長而影響輸出。圖 14系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)由于顯示屏通過單片機(jī)來控制，而單片機(jī)的函數(shù)處理又是通過軟件來實(shí)現(xiàn)，因此整個(gè)設(shè)計(jì)必須充分考慮軟硬設(shè)計(jì)。在硬件上單片機(jī)共有4組IO口，雖然滿足了本次設(shè)計(jì)需要的端口數(shù)，但是考慮到軟件的設(shè)計(jì)，我在行驅(qū)動(dòng)上加上了譯碼器，這不僅利于軟件的編寫，同時(shí)也解決了LED燈的驅(qū)動(dòng)問題。 單片機(jī)的選擇綜合了定時(shí)器、中斷、端口等等因素，這里我們選擇了內(nèi)含4K字節(jié)Flash的STC89C51，因?yàn)槲覀冎恍枰@示特定的圖形和文字，無需龐大的Flash存儲庫就已經(jīng)可以滿足需求，不再需要擴(kuò)展外部存儲器了。其最突出的優(yōu)點(diǎn)是片內(nèi)ROM為Flash ROM，可擦寫1000次以上，應(yīng)用并不復(fù)雜的通用ROM寫入器就能方便的擦寫，讀取也很方便，價(jià)格低廉，具有在片程序ROM二級保密系統(tǒng)。STC89C51可以采用雙列直插DIP封裝類型，40個(gè)引腳可分為4類：電源、時(shí)鐘、控制線、控制I/O引腳。圖 2電源VCC——芯片電源，接+5V；GND——接地端?？刂凭€因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中很少能使用到控制線的功能，所以在這里就簡單介紹下：1. ALE為地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖。3. VPD為備用電源。I/O引腳STC89C51有P0、PPP3 4個(gè)8位并行I/O端口，共32個(gè)引腳。其作為輸出口用時(shí)，每個(gè)端口都可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)TTL邏輯門電路。正是因?yàn)檫@獨(dú)特的漏極開路的設(shè)計(jì)，所以在用該I/O口當(dāng)作輸出時(shí)，必須接上上拉電阻才可以進(jìn)行正常的功能。但是，如果外部信號將其拉低，通過作用其內(nèi)部的上拉電阻就會輸出一個(gè)電流。P3也有其獨(dú)特的一個(gè)方面，它的I/O口功能和PP2口是一樣的，但是P3口獨(dú)特在于除了作為一般的I/O口線外，它有著更重要的第二功能： ——RXD作為串行口輸入端 ——TXD作為串行口輸出端 ——INT0作為外部中斷0請求輸入端 ——INT1作為外部中斷1請求輸入端 ——T0作為計(jì)數(shù)器0或者定時(shí)器0外部信號輸入端 ——T1作為計(jì)數(shù)器1或者定時(shí)器1外部信號輸入端 ——WR作為外部隨機(jī)存儲器寫選通信號輸出端 ——RD作為外部隨機(jī)存儲器讀選通信號輸出端 單片機(jī)外圍電路單片機(jī)系統(tǒng)外圍電路的具體連接設(shè)計(jì)如圖413所示。電容CC2是晶振的負(fù)載電容，主要起頻率微調(diào)和穩(wěn)定啟振的作用。P0口接上了上拉電阻作為點(diǎn)陣列控制器，也是點(diǎn)陣的數(shù)據(jù)輸出端口，P2口也是作為點(diǎn)陣列的控制器，也是數(shù)據(jù)輸出端口。如圖3：圖 3 顯示驅(qū)動(dòng)電路 列驅(qū)動(dòng)電路因?yàn)榭紤]到軟件的編寫，所以在這次設(shè)計(jì)中，我直接將P0口和P2口與點(diǎn)陣相連，因?yàn)榱兴诘木€是提供電壓的，所以直接相連可以滿足需要。 行驅(qū)動(dòng)電路行驅(qū)動(dòng)芯片74HC138介紹所謂的譯碼器顧名思義就是一個(gè)輸入少、輸出多的組合邏輯電路模塊。74HC138它是一種三線/八線的二進(jìn)制譯碼器，它的輸入端有3個(gè)，輸出端有23=8個(gè)，并有三個(gè)選通端（使能端），它的管腳形式如圖4所示。當(dāng)然如果3不是按照高低低這樣的電平出現(xiàn)則譯碼器就會被禁用，所有的輸出端都變成在高電平。我們將U4其中的一個(gè)74HC138中的使能端口E1接上高電平，而將U5中的使能端E2和E3端接地。若P13為低電平，則就會選中了U4進(jìn)行翻譯，若為高電平則選中了U5進(jìn)行翻譯。通過單片機(jī)的控制就會不斷的循環(huán)選中每一個(gè)端口，從而形成了掃描碼，讓LED燈循環(huán)被選中，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)顯示。圖 5 LED顯示屏電路這次設(shè)計(jì)主要是控制256個(gè)LED燈，而這些燈必須是按照一定的排放順序排列的，同時(shí)我根據(jù)專業(yè)的字摸提取軟件中LED燈排放順序，將其設(shè)計(jì)成由上而下由左向右的亮滅顯示順序。由于仿真軟件庫中的限制，本設(shè)計(jì)的1616點(diǎn)陣就是通過4塊MATRIX8x8Green型號的實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成，以達(dá)到清楚的顯示一個(gè)漢字最基本的像素要求。其LED結(jié)構(gòu)如圖6所示，而它的等效電路如圖7所示：圖 6圖 7從圖中可以看出，所謂的88點(diǎn)陣就是在每個(gè)行線和列線的交叉點(diǎn)處放置一個(gè)LED，當(dāng)這個(gè)LED滿足電平的要求時(shí)就會被點(diǎn)亮。因?yàn)槲以谛序?qū)動(dòng)的時(shí)候選擇的是74HC138當(dāng)做譯碼器，而其輸出低電平，所以要想點(diǎn)亮一個(gè)個(gè)LED燈就可以采取在列中輸出一個(gè)高電平，這樣這個(gè)LED燈就會被導(dǎo)通而點(diǎn)亮了。這時(shí)候人眼所體現(xiàn)的視覺停留發(fā)揮了巨大的作用，將一行一行顯示變成了所有行都在顯示，從而達(dá)到了顯示效果。在protues 軟件中可以進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真了。軟件利用了硬件的資源不斷完成了函數(shù)的轉(zhuǎn)換，在軟件設(shè)計(jì)過程中我們應(yīng)該不斷的去完善程序結(jié)構(gòu)，合理的去分配內(nèi)RAM資源，其中重中之重的就是劃分功能模塊，合理的功能模塊不僅利于編程的進(jìn)行，也利用別人的閱讀，使程序一目了然。在進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，我曾經(jīng)反復(fù)思考過軟件結(jié)構(gòu)，而LED顯示屏軟件設(shè)計(jì)的核心就是不斷的利用各種算法產(chǎn)生顯示數(shù)據(jù)以提供給端口輸出，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示出來。移動(dòng)函數(shù)層主要利用各種函數(shù)產(chǎn)生各種移動(dòng)的顯示數(shù)據(jù)，并利用中間數(shù)組的方式傳遞顯示數(shù)據(jù)，配合主程序中的中斷來不斷達(dá)到輸出顯示數(shù)據(jù)到點(diǎn)陣的列中。而主程序?qū)又饕秦?fù)責(zé)中斷，每來一個(gè)定時(shí)就發(fā)出一組數(shù)據(jù)，是程序簡單明了。系統(tǒng)的主程層開始以后，最重要的就是先對定時(shí)器進(jìn)行初始化當(dāng)然其中包括打開定時(shí)器中斷（如果不進(jìn)行初始化定時(shí)器就會進(jìn)入混亂工作中），并且設(shè)置其為工作方式0。掃面信號每增加一個(gè)數(shù)值，則P0和P2口就顯示一個(gè)漢字16進(jìn)制代碼片段，這樣周而復(fù)始的顯示，最終就顯示了整個(gè)漢字的代碼。這樣做的好處在于能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行算法運(yùn)算而不會耽誤顯示。//====================定時(shí)器初始化函數(shù)====================void Timer0_Ini(){ TMOD=0x01。 TL0=(655362000)%256。//打開定時(shí)器0，讓其工作 ET0=1。//定義一個(gè)經(jīng)常被使用的m register uchar rkey,ckey。 TL0=(65536200)%256。 P0=0。 m=(++m)amp。//利用變量m來控制要顯示的數(shù)據(jù) P2=disgram[2*m]。//顯示數(shù)據(jù) 從右向左，從上往下 P1amp。 P1|=m。 EA=1。 RandL_to_Centre(digit_tab,0,11,2,20)。 Aside_to_centre(digit_tab,0,11,2,30)。 Close_door(digit_tab,0,11,2,30)。 Up_to_down(digit_tab,0,11,2,30)。 Up_run_down(digit_tab,0,11,2,30)。 R_run_L(digit_tab,0,11,2,30)。 Down_up(digit_tab,0,11,2,30)。在處理函數(shù)的時(shí)候，雖然