【正文】 f display drive circuit through Proteus simulation The results of simulation provides theory basis for the welding and debugging of the actual hardware circuitIt controls the operation of the whole system through the MCUit displays Chinese information by progressive scan it mainly divided into three sections PC software parts control part display screen of LED dot matrix PC software parts mainly are writed through VB software it writes a interface of the font conversion and sending so as to achieve PC and MCU munications The main chip of the control part is STC89C52RCit is the core of the system and then downloaded the C programming language to MCU to control its pins The display screen of LED dot matrix includes drive circuit and display screen74LS138 decoder controls the line scanning74HC595 shift register that outputs eight parallel data controls the column scanning Because of human visual retention phenomenon driving circuit achieves the display of the Chinese characters through the ranks of the dynamic control Compared with LED dot matrix display of Chinese characters based on MCU it can display dynamic information change information at any time pared with video advertising low cost arbitrary of the information display site is high So whether mercial advertising or general information announcement the display screen of LED is applied wildlyKeywords MCU display screen of LED dot matrix Proteus simulation drive circuit of display screen目 錄1 引言 111課題背景 112系統(tǒng)功能概述 1計(jì)框架 1 PC 2信接收器 2 3儲器 3 LED顯示屏行列驅(qū)動電路 3 LED點(diǎn)陣顯示屏 32 Proteus模擬仿真 421 Proteus介紹 422 Keil u Vision3介紹 523 Keil u Vision3與Proteus的連接 624硬件仿真電路 6漢字顯示的仿真 6 EEPROM外擴(kuò)存儲器讀寫的仿真 7接收上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的仿真 825調(diào)試過程 93 硬件部分 1331單片機(jī)簡介 13的發(fā)展及應(yīng)用 13的應(yīng)用 14的開發(fā)平臺 1432控制部分 15介 15路 18明 19程 1933顯示屏部分 20介 20路 25明 25程 2634設(shè)計(jì)硬件電路過程總結(jié) 26段 26段 284 軟件部分 2941匯編語言與C語言 2942 C語言的突出優(yōu)點(diǎn) 3043漢字顯示的原理 3044漢字點(diǎn)陣碼的生成 3145程序設(shè)計(jì)流程 33示漢字信息 35示漢字信息 36 EEPROM外擴(kuò)存儲器的讀寫 36接收上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù) 37斷的測試 37 375 VB上位機(jī) 3951 VB軟件簡介 3952人機(jī)界面設(shè)計(jì) 3953發(fā)送界面調(diào)試 416 結(jié)論 42謝辭 43參考文獻(xiàn) 44附錄 45附錄1 原理圖 45附錄2 下位機(jī)程序 47附錄3 上位機(jī)程序 55外文資料 6011課題背景LED漢字點(diǎn)陣顯示屏作為一種信息傳遞方式主要應(yīng)用在需要顯示內(nèi)容較少的公共場所基于單片機(jī)的LED漢字點(diǎn)陣顯示成本低效果好滿足大部分用戶需求因此被廣泛應(yīng)用LED漢字點(diǎn)陣顯示屏是由發(fā)光二極管排列組成的一種顯示器件通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式來顯示漢字具有耗電少使用壽命長成本低亮度高視角大可視距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)近年來LED漢字點(diǎn)陣顯示屏在銀行郵電稅務(wù)機(jī)場車站證券市場及醫(yī)院海關(guān)體育場所等需要進(jìn)行公告宣傳的場合得到了廣泛的應(yīng)用目前LED漢字點(diǎn)陣屏作為信息傳播的一種重要手段已經(jīng)成為城市信息現(xiàn)代化的標(biāo)志之一12系統(tǒng)功能概述 計(jì)框架本系統(tǒng)需要6大部分來實(shí)現(xiàn)上位機(jī)PC 串行通信接收器單片機(jī)外擴(kuò)存儲器LED顯示屏行列驅(qū)動電路和LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖11所示圖11 漢字點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)方案 PC 上位機(jī)部分用VB軟件編寫用于實(shí)現(xiàn)上位機(jī)向下位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸主要包括漢字顯示輸入窗口字模代碼生成顯示窗口字模生成按鍵發(fā)送按鍵等上位機(jī)發(fā)送界面如圖12所示信接收器儲器 LED顯示屏行列驅(qū)動電路LED顯示屏行列驅(qū)動電路分為行驅(qū)動和列驅(qū)動行驅(qū)動不間斷逐行掃描列驅(qū)動控制需要點(diǎn)亮的點(diǎn)從而顯示出預(yù)期的漢字效果如圖14的標(biāo)注圖14 LED點(diǎn)陣顯示屏及驅(qū)動電路 LED點(diǎn)陣顯示屏21 Proteus介紹單片機(jī)是現(xiàn)代電子技術(shù)的新興領(lǐng)域它的出現(xiàn)極大地推動了電子工業(yè)的發(fā)展已成為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為普遍的應(yīng)用手段近年來單片機(jī)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展各種單片機(jī)開發(fā)工具層出不窮虛擬仿真就是近年來興起的一種新型應(yīng)用技術(shù)采用虛擬仿真技術(shù)在原理圖設(shè)計(jì)階段就可以對單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行評估驗(yàn)證所設(shè)計(jì)電路是否達(dá)到所要求的技術(shù)指標(biāo)還可以通過改變元器件參數(shù)使整個(gè)電路性能達(dá)到最優(yōu)化這樣就無須多次購買元器件及制作印刷電路板節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間與經(jīng)費(fèi)提高了設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量英國Labcenter公司推出的Proteus軟件是一款極好的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)平臺它以其特有的虛擬仿真技術(shù)很好地解決了單片機(jī)及其外圍電路的設(shè)計(jì)和協(xié)同仿真問題可以在沒有單片機(jī)實(shí)際硬件的條件下利用PC以虛擬仿真方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件同步仿真調(diào)試使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得簡單容易Proteus軟件涵蓋了PICAVRMCS805168HC11ARM等微處理器模型以及多種常用電子元器件包括74系列CMOS 4000系列集成電路AD和DA轉(zhuǎn)換器鍵盤LCD顯示器LED顯示器還提供示波器邏輯分析儀通信終端電壓電流表I2CSPI終端等各種虛擬儀表這些都可以直接用于仿真設(shè)計(jì)極大地提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)水平Proteus軟件已有20多年的歷史在國外應(yīng)用較為普遍尤其在教育界的口碑極佳近年來Proteus軟件被引入國內(nèi)在多所高等工科院校中得到成功應(yīng)用在單片機(jī)教學(xué)中采用Proteus軟件使單片機(jī)的學(xué)習(xí)過程變得直觀形象可以直接在基于原理圖的虛擬模型上進(jìn)行編程并實(shí)現(xiàn)源碼級的程序仿真調(diào)試如有顯示及輸出還能看到程序運(yùn)行后的輸出效果配合各種虛擬儀表來展現(xiàn)整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行過程很好地解決了長期以來困擾單片機(jī)教學(xué)過程中軟件和硬件無法很好結(jié)合的難題采用PC進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)要比采用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱更為有效因?yàn)橛脩艨梢愿鶕?jù)需要隨時(shí)對原理電路圖進(jìn)行修改并立即獲得仿真結(jié)果由于在PC上修改原理電路圖要比在實(shí)驗(yàn)箱上修改硬件電路容易得多而且還可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用不同元器件或者修改元器件參數(shù)以獲得不同輸出結(jié)果在成功進(jìn)行虛擬仿真并獲得期望結(jié)果的條件下再制作實(shí)際硬件進(jìn)行在線調(diào)試可以獲得事半功倍的效果學(xué)生普遍反映在Proteus軟件平臺上學(xué)習(xí)單片機(jī)知識比以往單純學(xué)習(xí)書本知識更易于接受以原理圖虛擬模型進(jìn)行程序仿真調(diào)試更易于提高單片機(jī)編程能力還可以通過繪制和修改原理電路圖增加很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)Proteus組合了高級原理布圖混合模式SPICE仿真PCB設(shè)計(jì)以及自動布線來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)此系統(tǒng)受益于15年來的持續(xù)開發(fā)被《電子世界》在其對PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)的比較文章中評為最好產(chǎn)品The Route to PCB CAD Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的VSM技術(shù)用戶可以對基于微控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周圍電子器件一起仿真用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如LEDLCD鍵盤RS232終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計(jì)進(jìn)行交互仿真其功能模塊個(gè)易用而又功能強(qiáng)大的ISIS原理布圖工具PROSPICE混合模型SPICE仿真 ARES PCB設(shè)計(jì)PROSPICE 仿真器的一個(gè)擴(kuò)展P VSM便于包括所有相關(guān)的器件的基于微處理器設(shè)計(jì)的協(xié)同仿真此外還可以結(jié)合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤開關(guān)按鈕LED甚至LCD顯示CPU模型 支持許多通用的微控制器如PICAVRHC11以及8051 交互的裝置模型包括LED和LCD顯示RS232終端通用鍵盤強(qiáng)大的調(diào)試工具包括寄存器和存儲器斷點(diǎn)和單步模式IAR CSPY 和Keil u Vision2等開發(fā)工具的源層調(diào)試應(yīng)用特殊模型的DLL界面提供有關(guān)元件庫的全部文件22 Keil u Vision3介紹Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)與匯編相比C語言在功能上結(jié)構(gòu)性可讀性可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢因而易學(xué)易用Keil提供了包括C編譯器宏匯編連接器庫管理和一個(gè)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(gè)集成開發(fā)環(huán)境uVision 將這些部分組合在一起運(yùn)行Keil軟件需要WIN98NTWIN2000WINXP等操作系統(tǒng)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系統(tǒng)概述Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具全Windows界面另外重要的一點(diǎn)只要看一下編譯后生成的匯編代碼就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊容易理解在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51工具包的整體結(jié)構(gòu)uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境 IDE 可以完成編輯編譯連接調(diào)試仿真等整個(gè)開發(fā)流程開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件OBJ 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 ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中使用獨(dú)立的Keil仿真器時(shí)注意事項(xiàng) 1 仿真器標(biāo)配110592MHz的晶振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 2 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng) 3 仿真芯片的31腳EA 已接至高電平所以仿真時(shí)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23 Keil u Vision3與Proteus的連接K點(diǎn)擊Debugstartstop debug session就開始進(jìn)入聯(lián)調(diào)點(diǎn)擊單步運(yùn)行這時(shí)可以看到原本沒有動過的Protues現(xiàn)在開始根據(jù)你運(yùn)行到的程序位置而顯示不同的現(xiàn)象說明聯(lián)調(diào)已經(jīng)成功了圖21 電路仿真效果圖24硬件仿真電路漢字顯示的仿真圖22 部分硬件仿真圖 EEPROM外擴(kuò)存儲器讀寫的仿真圖23 24C32讀寫仿真圖接收上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的仿真圖24 虛擬串口仿真軟件界面圖25 設(shè)備管理器串口顯示圖Proteus仿真軟件提供了一個(gè)數(shù)據(jù)接收的顯示儀器通過它可以觀察到上位機(jī)下傳的數(shù)據(jù)信息只需將單片機(jī)的數(shù)據(jù)線 RXD 與該仿真儀器的RXD端相連即可圖26是本部分的仿真電路圖圖26 下位機(jī)接收數(shù)據(jù)仿真電路圖25調(diào)試過程1．問題電路按原理圖連接完整此時(shí)該系統(tǒng)的行驅(qū)動部分用到了TIP127大功率放大管放大電流以便同時(shí)驅(qū)動8塊88LED點(diǎn)陣屏的行而在仿真時(shí)TIP127的輸出端集電極顯示卻為灰色解決方法經(jīng)過查閱Proteus中的輸入輸出端顯示的狀態(tài)用紅色藍(lán)色灰色黃色四種顏色來表示紅色代表高電平藍(lán)色代表低電平灰色代表沒有電平或者不穩(wěn)定黃色代表短路因此初步判定TIP127的輸出不穩(wěn)定使電路處于暫停狀態(tài)用Proteus