【正文】 論文 16 系統(tǒng)整體設計 PCB電路板 系統(tǒng)前期整體設計 PCB 電路板（單層） 此圖 PCB 詳見附錄 II 圖 26 所示： 利用 Protel99 SE 軟件根據附錄 I 圖 23 原理圖制成 PCB 電路板，考慮到成本因素，在 PCB 布線時均采用單層（頂層）布線，根據實際設計并 在 PCB 中測量好尺寸大小，以便制作成實際集成電路板，所以實際尺寸大小的設計非常重要，不僅可以對成本進行合理控制，在 PCB實際制作時，需注意對外形進行合理布局，盡量做到美觀，但是可行性依然需放在首要位置。在 Protel 制作 PCB 時，所使用到的長度單位為：mil，在轉換成實際常見的長度是需注意，不能出錯。 通過這一計量單位的 轉換可以輕松的計算出該 PCB 板的實際尺寸。 系統(tǒng)后期整體設計 PCB 電路板（單層） 此圖 PCB 詳見附錄 II 圖 27 所示： 根據附錄 I 圖 24 原理圖制成此 PCB，與前期制作的 PCB 電路板原理完全相同，慮到成本因素，在 PCB 布線時均采用單層（頂層）布線，原理上對前期的雙排改動為單排，采用的原理均為圖 2 所示，在外形設計上有所改動，但在最終實際設計時有所改動，具體情況見實物分析。測量出此 PCB 大小，通過這一計量單位的轉換 可以輕松的計算出該 PCB 板的實際尺寸。 圖 系統(tǒng)設計下載模塊 PCB 電路板尺寸示意圖 根據實際制作的 PCB，根據計量轉換單位： 1mil=。具體大小詳見圖 10 所示： 注：由于考慮到成本和實驗室實際條件等因素，系統(tǒng)設計的所有PCB 電路板均未制成集成電路板；但雖如此，所有的電路圖均由人工手工焊接布線完成，并均制作成功，雖然布局美觀上是不如集成電路板，均但可用，獲得成功。 數(shù)量： 16 個 41 單位 /mm 59 南京化工職業(yè)技術學院專科生畢業(yè)論文 19 ⑤交流電機 電壓： AC220V 轉速： 900rad/min. 其余參數(shù)：未知 ⑥電容（無源） 規(guī)格： 15p。 數(shù)量： 4 片 ⑧ MAX232EPE（ DXP型） 引腳： DIP16 電源 ： +5V 外部通訊口： RS232 外部 電容（無源）： 0. 1uF 數(shù)量： 1 片 ⑨ RS232 轉接頭 DB9 母 轉接頭 南京 XXXX學院?？粕厴I(yè)論文 20 第四章 旋轉 LED 動態(tài)顯示屏設計的控制思 想 本課題的實現(xiàn) 基本原理 成像基本原理 實踐證明 ,人的大腦無法清晰辨識運動速度過快的物體。 所以在這種情況之下，由于人的眼睛存在視覺暫留現(xiàn)象，旋轉LED 顯示器能夠很好地利用人眼的視覺暫留特性，利用高速旋轉電機帶動 一排 LED 燈旋轉 ， 通過控制 LED 燈的閃爍時間和頻率，就可呈現(xiàn)一幅完整的畫面，如顯示字符、圖片。即國標漢字庫中的每一個字均由 256 點陣來表示。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在 256像素范圍內的任何圖形 。 變量定義 將圖 12 中的 P0 整個 8 位 I/O 端口替換為 P1， I/O 口即可，并且排序為：從上至下： ，與圖中有所差別；實際設計時上 8位設計為 P1， I/O 端口。一般我們把它拆分為上部和下部，上部由 8*16 點陣組成，下部也由 8*16 點陣組成。實際設計 I/O 端口為低電平有效。 字體、圖形顯示解析 在本例中單片機首先顯示的 是左上角的第一列的上半部分，即第 0列的 P10P17 口。即二進制 00000100，轉換為 16 進制為 04h。然后單片機轉向上半部第二列 ，仍為 P12 點亮，為 00000100，即 16 進制 04h；這一列完成后繼續(xù)進行下半部分的掃描， P21點亮，為二進制 00000010，即 16 進制 02h. 依照這個方法，繼續(xù)進行下面的掃描，一共掃描 32 個 8 位， 可以得出漢字“大”的掃描代碼為： 利用 16*16 點陣字模提取軟件將“大”字字模提取（亦可畫表推算，但速度較慢，不可?。?。 現(xiàn)將此字模定義為一數(shù)組（以單獨顯示“大“字為例）： 調試程序為 : unsigned char code zimu[]= {0x04, 0x00, 0x04, 0x02, 0x04, 0x02, 0x04, 0x04， 0x04, 0x08, 0x04, 0x30, 0x05, 0xC0, 0xFE, 0x00， 0x05, 0x80, 0x04, 0x60, 0x04, 0x10, 0x04, 0x08， 0x04, 0x04, 0x0C, 0x06, 0x04, 0x04, 0x00, 0x00 } void delay( unsigned t) //延時 t ms { unsigned char i。i125。 {。 } } void DISPLAY_OFF() { 南京 XXXX學院?？粕厴I(yè)論文 24 P1 = 0xff。 } void main() { while(1) { for(x=0。x++) { for(j=0。j++) { P1=~zimu[j*2]。 delay(t)。模擬圖詳見圖 14 } DISPLAY_OFF()。 //此 21( ) 1 1 5 *T d e lay y n T? ? ?。 此程序實現(xiàn)的功能為：此為調試單字程序，屏幕只顯示一個“大”字，并且在緩慢移動（電機運行不穩(wěn)，無法測得精確速度所致）。 故經整理為： 南京 XXXX學院?？粕厴I(yè)論文 26 圖 單字顯示模擬圖 ○1 1 ( ) ( *1 5 * 36 0) ( * 54 00 )T de lay t n n??? ? ?； (? 大小決定字體顯示大小，可調 ),（單位 /s） . 1 *1000 ( * 5 ) ( * 27 )t T n??? ； ○2 21( ) 1 1 5 *T d e lay y n T? ? ?； （單位 /s） . 2 *1000yT? ； ○ 3 ( * * ) 180S R h?? ； (單位 /m2)。在公式 ○ 2中 delay(y)為對一字模掃描完成后， P1， P2 端口全置高電平（ LED 熄滅）所需時間。以上所述則為電機運行一周時所需執(zhí)行的程序，由于電機運行速度非常快， 電機在每運行一周均執(zhí)行以上程序，又由于人的眼睛存在視覺暫留現(xiàn)象，故一個完整的“大”字將出現(xiàn)在綠色的屏幕上。 ( * * * ) 1 8 0S R h??? R 2 ()T delay y? 1 ()T delay t? L E D 電機軸 ? ? h 南京 XXXX學院?？粕厴I(yè)論文 27 第五章 系統(tǒng)的安裝與調試 旋轉 LED動態(tài)顯示屏的設計實物 旋轉 LED動態(tài)顯示屏的前期設計實物 圖 旋轉 LED 動態(tài)顯示屏后期設計實物 圖 旋轉 LED 動態(tài)顯示屏的設計前期實物實際尺寸示意圖 如圖 15 所示，此為前期設計的實際實物，在此實物中前期設計的 PCB57 112 單位 /mm 54 89 南京 XXXXX學院?？粕厴I(yè)論文 28 電路板與實際設計實物有所誤差，經過精密測量出實際尺寸大小，具體尺寸大小如圖 16 所示。 80 13 27 31 23 62 單位 /mm 南京 XXXXX學院?？粕厴I(yè)論文 29 旋轉 LED動態(tài)顯示屏的下載模塊設計實物 圖 下載模塊設計實物 圖 下載模塊 實際尺寸示意圖 如圖 19 所示，此為設計的實際實物，在此實物中后期設計 的 PCB電路板與實際設計實物有所誤差，經過精密測量出實際尺寸大小，具體尺寸大小如圖 20 所示。在實際調試中，40 30 單位 /mm 南京 XXXXX學院?？粕厴I(yè)論文 30 電機帶動是風阻相當大，且運行起來十分吃力，電機發(fā)熱快，難以達到穩(wěn)速運行，危險性實為相當?shù)拇螅詈髮е铝穗姍C燒毀， 電路板損壞的結果，這些都是在實際調試中所遇到的，相當?shù)牟豢扇?。由于時間所致就暫且制成如圖所示的實物，如有時間，完全可以制作一個自認為超低阻力，超低成本的旋轉 LED 動態(tài)顯示屏出來。例如程序中 delay（ t）； delay（ y）的大小就受硬件的直接影響，由于阻力等方面的因素，電機運行相當?shù)牟环€(wěn)定（速度越來越慢），這直接導致屏幕上出現(xiàn)的字體或圖案，越來越不穩(wěn)定，直至模糊不清，這些都是在實際調試中遇到，總之前期的設計不足之處太多太多，不可取。 南京 XXXXX學院?？粕厴I(yè)論文 31 結論與展望 本論文以單排 LED 顯示字幕、圖案為研究對象，通過對單片機，16*16 點陣字模，電機的結合運用，在此基礎上提出了硬件和軟件設計方案，總結前面幾章的論述，本文得出部分硬件、軟件理論原理和具體的控制方案，具體結論如下： 通過 利用高速旋轉電機帶動一排 LED 燈旋轉 ， 通過 單片機 控制LED 燈的閃爍時間和頻率 以 呈現(xiàn)一幅完整的畫面，如顯示字符、圖片 ； 單片機從價格、處理速度，選擇 STC89C52 單片機既可以保證控制精度，又能使設計大大簡化； 考慮到價格和電源方面的因素，此設計運用了以交流 AC220V電機來帶動 LED 旋轉，并能獲得較佳的效果； 考慮到美觀和阻力因素，此設計運用直徑為 5mm 綠色 LED，和4 片直插型 3V 紐扣電池分開對單片機和 LED 供電，從中降低了硬件設計難度，且成本也不高。 旋轉 LED動態(tài)顯示屏已制作完成，在實際運行中可能還會出現(xiàn)許多未曾考慮到的問題，有待于進一步的完善具體來說進一步的工作主要有： ○1 優(yōu)化軟件流程，加快執(zhí)行速度； ○2 增加對多屏的控制； ○3 優(yōu)化硬件結構，最大限度降低制作成本和運行阻力。 感謝這二十多年一直養(yǎng)育自己的父母，你們的鼓勵和關懷是我前進的 不竭動力。是你們?yōu)槲覙淞⒘税駱樱悄銈儤嫵闪宋业膶W 習與生活，并指引我不斷拼搏、進取