【正文】 列，有兩種不同的驅(qū)動(dòng)方式。下面針對(duì)設(shè)計(jì)中實(shí)際用到的一種驅(qū)動(dòng)方式介紹一種：共陰型低態(tài)掃描 低態(tài)顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。一行掃描完成之后，再把高態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)到臨近的其他行。常用的2N3904 之類(lèi)就可以達(dá)到當(dāng)?shù)蛻B(tài)的列掃描信號(hào)輸入晶體管的基極后，該晶體管即為正向，而產(chǎn)生電流，即可使該列的 LED 具有點(diǎn)亮的條件 所要的顯示信號(hào)連接到一個(gè) PNP 晶體管的基極，而該晶體管的射極連接到 VCC，同樣的，當(dāng)?shù)蛻B(tài)的顯示信號(hào)輸入時(shí)，晶體管的集電極電流將流入行 LED 的陽(yáng)極，即可點(diǎn)亮該行的 LED。如在本設(shè) 計(jì)中要顯示的字比較大，用一個(gè) 8 8 的點(diǎn)陣無(wú)法顯示廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 20 完整，這就需要用四塊 8 8的點(diǎn)陣組成一塊 16 16 的點(diǎn)陣，這樣就可以顯示完整的漢字了，若要并聯(lián)多個(gè) 8 8 的 LED 組成 16 16的點(diǎn)陣，則一個(gè)掃描信號(hào)同時(shí)要驅(qū)動(dòng)兩行的 LED。 圖 16 16 的點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)圖 這時(shí)候就需要靠鎖存器（ 74LS373）將這兩組顯示信號(hào)鎖住，此處的鎖存器是以低態(tài)輸出的，其輸出的電壓可達(dá) 24 毫安，足以驅(qū)動(dòng)一個(gè) LED；若嫌不足，可以選用 74A373 其輸出的電壓可達(dá)48 毫安，當(dāng) 74LS373 得 G腳為高態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù) 可以從輸入端傳輸?shù)芥i存器中； G 腳為低態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖住，不會(huì)隨輸入端而變。 在這個(gè)電路之中驅(qū)動(dòng)的掃描信號(hào)總共有 16 條，如果直接由8051 輸出，將占用 2個(gè) PORT 口，浪費(fèi)了寶貴的資源，不太理想，在此使用的是一個(gè) 4對(duì) 16 的譯碼器 （ 74LS154） ,這個(gè)譯碼器是將輸入的 16 進(jìn)位碼解碼輸出低態(tài)的掃描信號(hào)。 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 21 第四章 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)延時(shí)子程序 延時(shí)程序在單片機(jī)編程中使用非常廣泛 ,也很重要，在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序中用到了延時(shí)子程序，所以在此詳細(xì)的敘述一下。 我們知道程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開(kāi)發(fā)最重要的工作，而程序在執(zhí)行過(guò)程中常常需要完成延時(shí)的功能。 1. 機(jī)器周期和指令周期 （ 1）機(jī)器周期是指單片機(jī)完成一個(gè)基本操作所花費(fèi)的時(shí)間，一般使用微秒來(lái)計(jì)量單片機(jī)的運(yùn)行速度， 51 單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期包括 12 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期，也就是說(shuō)如果 51 單片機(jī)采用 12MHz 晶振，那么執(zhí)行一個(gè)機(jī)器周期就只需要 1μ s；如果采用的是 6MHz 的晶振，那么執(zhí)行一個(gè)機(jī)器周期就需要 2 μ s。 在 51 單片機(jī)里有單周期指令（執(zhí)行這條指令只需一個(gè)機(jī)器周期），雙周期指令（執(zhí)行這條指令只需要兩個(gè) 機(jī)器周期），四周期指令（執(zhí)行這條指令需要四個(gè)機(jī)器周期）。也就是說(shuō)，如果 51 單片機(jī)采用的是 12MHz 晶振，那么它執(zhí)行一條指令一般只需 1~2 微秒的時(shí)間；如果采用的是 6MHz 晶振，執(zhí)行一條指令一般就需 2~4 微秒的時(shí)間。 時(shí)鐘周期：也稱(chēng)為振蕩周期，一個(gè)時(shí)鐘周期＝晶振的倒數(shù)。 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 22 MCS51 單片機(jī)的指令有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的，它們的指令周期不盡相同，一個(gè)單周期指令包含一個(gè)機(jī)器周期，即 12個(gè)時(shí)鐘周期，所以一條單周期指令被執(zhí)行所占時(shí)間為 12（ 1/12020000） =1μ s。 2. 延時(shí)指令 在單片機(jī)編程里面并沒(méi)有真正的延時(shí)指令，從上面的概念中我們知道單片機(jī)每執(zhí)行一條指令都需要一 定的時(shí)間，所以要達(dá)到延時(shí)的效果，只須讓單片機(jī)不斷地執(zhí)行沒(méi)有具體實(shí)際意義的指令，從而達(dá)到了延時(shí) 的效果。 如： MOV R7， 80H ；將數(shù)據(jù) 80H 送到寄存器 R7，這時(shí)寄存器 R7 里面存放著 80H，就單這條 指令而言并沒(méi)有任何實(shí)際意義，而執(zhí)行該指 令則需要一個(gè)機(jī)器周期。 （ 3）循環(huán)轉(zhuǎn)移指令 DJNZ 循環(huán)轉(zhuǎn)移指令功能是將第一個(gè)數(shù)進(jìn)行減 1 并判斷是否為 0，不為 0 則轉(zhuǎn)移到指定地點(diǎn)；為 0 則往下執(zhí)行。這條指令需要 2個(gè)機(jī)器周期。例如： DJNZ R7， $ ； R7 內(nèi)容減 1 不為 0，則再次執(zhí)行本指令；為 0 則往下執(zhí)行，當(dāng) R7 的值改為 10 時(shí)，則執(zhí)行完該條程序所需的時(shí)間為 2*10=20 μ s。 下面是本設(shè)計(jì)的程序中延時(shí)程序的計(jì)算： MOV R3,200。 ② 1 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 23 F1: DJNZ R5, F1。 ④ 2*R3+(1+2*R5)*R3 RET 2 上面這個(gè)子程序共有四條指令，現(xiàn)在分別就每一條指令 被執(zhí)行的次數(shù)和所耗時(shí)間進(jìn)行分析。 所以精確延時(shí)時(shí)間為： 1+（ 1 200） +（ 2 250 200） +（ 2200） +2 =（ 2*250+3） *200+3 =100603μ s ≈ 100ms = 點(diǎn)陣左移顯示的流程圖及分析 流程圖 (圖 )和程序的簡(jiǎn)要說(shuō)明：在程序的開(kāi)始設(shè)定初始的地址是 0H，并定義了 “ 選擇符號(hào) F”的初值為 0，為下面的點(diǎn)陣掃描的出口選擇準(zhǔn)備。程序接著向下運(yùn)行，定義了取碼指針的位置，設(shè)為 00H 的初始位置，再下面的 74LS154 掃描指針的初值設(shè)為 00H，是因?yàn)閽呙枰獜拈_(kāi)始的零點(diǎn)開(kāi)始掃。掃描信號(hào)輸出后，取碼指針先去的第一個(gè)碼送到點(diǎn)陣的上半部分，打開(kāi)上部分點(diǎn)陣的 74LS373 鎖存器關(guān)閉下面部分 74LS373 鎖存器，把信號(hào)送到 點(diǎn)陣的上部分。 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 24 DJNZ R3,$?！钡?M3 的循環(huán)可以計(jì)算顯示一次一個(gè)整屏的時(shí)間為 *16= ms，再下面的 “ DJNZ R1,M2。 當(dāng)字型向左移動(dòng)一位的時(shí)候，取碼指針應(yīng)在先加 2 再進(jìn)行下一個(gè)字型的取碼，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)每 1 列的碼為 2 個(gè)。 JNZ M1。 JMP START。 說(shuō)明一下：本設(shè)計(jì)是以顯示 6 個(gè)字的循環(huán)為例的，正 如前面所說(shuō)，字型可以任意加進(jìn)去，顯示任意多的字左移的顯示，還可以顯示一些符號(hào)和圖形。 顯示效果：開(kāi)始停 秒 ,顯示向左移動(dòng)的紅色字 “ XXXX” ,移動(dòng)的速度為每 秒移動(dòng)一下，到左后一個(gè)字。廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 25 取碼指針 20H 初值為 00 154 掃描指針初值為 00 設(shè)置每屏停留時(shí)間 每屏 4 字，取碼指針存 R0 掃描指針→ A 取碼指針載入 A 到 TABLE 取上半部數(shù)據(jù) M4 清零 置 1 輸出至 掃描 清 0， 置 1 輸出至 P2 口顯示 輸出至 P2口顯示 開(kāi)始 清除屏幕 延時(shí) 取下一個(gè)碼 取碼指針載入 A 到 TABLE取下半部數(shù)據(jù) 置 1， 清 0 輸出至 P2口顯示 取碼值加 1 并延時(shí) 清除屏幕 掃描下一行 顯示 1屏？ 清除 154 掃描指針為 00 取碼指針載入 A 每屏停留的時(shí)間到？ 指針加 2 并回存 8 個(gè)字都左移完？ F=0 F=0？ P0. 1 清零P0. 2 置 1 輸出至 掃描 Y Y N Y N Y N F0 取反 START: M1 M2 M3 N RET 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 26 PROTEUS 仿真 [8] Proteus 仿真時(shí)，單片機(jī)需要加載程序，加載程序?yàn)?.HEX 文件。在 Proteus ISIS 中，選中AT89C51 并單擊鼠標(biāo)左鍵，對(duì) AT89C51 進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置單片機(jī)時(shí)鐘頻率為 12MHz，按照正確的文件路徑加載 .HEX 文件。仿真過(guò)程中如有硬件問(wèn)題可在Proteus ISIS 中直接修改，如 有軟件問(wèn)題可在 Keil μ Vision2中直接修改，通過(guò) Keil 與 Proteus 的聯(lián)合調(diào)試就可以得到滿(mǎn)意的結(jié)果。 調(diào)試 調(diào)試主要分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試： 硬件調(diào)試：在焊接電路板的時(shí)候，應(yīng)該從最基本的最小系統(tǒng)開(kāi)始，分模塊，逐個(gè)進(jìn)行焊接測(cè)試。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也存在著失誤和不足，在調(diào)試中進(jìn)行修改了。剛剛開(kāi)始，編寫(xiě)不會(huì)一次性通過(guò)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析修改最后編譯成功。 結(jié)束語(yǔ) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從 5 月中旬到現(xiàn)在有一個(gè)多月，回顧著些天我感到學(xué)到了很多東西，在寫(xiě)這個(gè)心得的時(shí)候，我想就這些天的收獲，說(shuō)一說(shuō)自己內(nèi)心的想法。圖形或文字顯示有靜廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 27 止、移入移出等顯示方式。 總結(jié)本文的研究工作，主要做了下面幾點(diǎn)工作： 一、通過(guò)查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了 LED 的發(fā)光原理和 LED 顯示屏的原理，了解了 LED 的現(xiàn)狀，清楚地了解了 LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點(diǎn)，明確了研究目標(biāo)。并證實(shí)了自己 的思路： “ 查資料 → 思考總結(jié)→ 運(yùn)用 → 找出差錯(cuò)，再查資料和向別人詢(xún)問(wèn) → 再次運(yùn)用 ” 的正確性。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。 四，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)會(huì)了 Protel 的基本使用，感到 Protel 對(duì)應(yīng)用電子專(zhuān)業(yè)的同學(xué)來(lái)說(shuō)是一門(mén)很有用的課程。例如，在進(jìn)行 PCB 布板的時(shí)候，濾波電容不夠靠近芯片的電源腳和地腳。 六，存在問(wèn)題：沒(méi)有考慮仿真軟件是一個(gè)理想的仿真環(huán)境，而實(shí)際連接的電路板會(huì)由于譬如連接不當(dāng)，相鄰器件間的干擾等等的問(wèn)題導(dǎo)致在仿真軟件中能良好運(yùn)行的程序，出現(xiàn)顯示問(wèn)題，經(jīng)過(guò)排查和合理的器件擺放焊接，問(wèn)題解決。有點(diǎn)缺憾是時(shí)間有限，不能進(jìn)一步深入和擴(kuò)散學(xué)習(xí)和研究。 廣告燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 28 致謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，在此期間，學(xué)到了很多有用的知識(shí)，把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。使我明確了以后的方向，樹(shù)立了良好的價(jià)值觀，在這里學(xué)到的一切都使我終身受益。 參考文獻(xiàn) [1]張義 ,陳敵北編著 .例說(shuō) 8051[M].北京 :人民郵電出版社 ,2020年 .89 頁(yè) . 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