畢業(yè)論文---無(wú)線led顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢</b></p><p><b>　　業(yè)</b></p><p><b>　　設(shè) </b></p><p><b>　　計(jì) </b></p><p><b>　　論</b></p><

2、;p><b>　　文</b></p><p>　　課 題 名 稱：無(wú)線LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　所 在 系 部： </p><

3、;p>　　專 業(yè) 名 稱： 應(yīng)用電子技術(shù) </p><p>　　2011年12 月8 日</p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　一、問(wèn)題的提出：</b></p><p>　　用于圖文顯示的LED顯示屏，如果只顯示一些圖形、文字，而對(duì)圖像、

4、動(dòng)畫以及信息的實(shí)時(shí)顯示要求不高，而且信息的內(nèi)容和屏與屏切換相對(duì)比較穩(wěn)定，不需要固定計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)服務(wù)，只需要在控制顯示屏的單片機(jī)中加入存儲(chǔ)塊，實(shí)現(xiàn)信息的保存功能。通過(guò)無(wú)線發(fā)射機(jī)和無(wú)線接收機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，達(dá)到對(duì)LED顯示屏的控制。</p><p>　　二、論文的主要研究?jī)?nèi)容:</p><p>　　通過(guò)軟件編輯實(shí)現(xiàn)圖文編輯與傳輸。采用習(xí)慣的Windows窗體，開啟文本編輯區(qū)，完成圖形和文字的編輯

5、工作。在控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)字模的提取與保存，無(wú)需在單片機(jī)中加入漢字庫(kù)。通過(guò)采用PC與無(wú)線發(fā)射機(jī)串行通訊方式，無(wú)線接受機(jī)接收信息發(fā)送給LED顯示屏，從而完成信息的傳輸。</p><p>　　通過(guò)對(duì)點(diǎn)陣模塊和控制電路的分析，確定LED顯示屏的部件構(gòu)成;通過(guò)對(duì)單片機(jī)及智能控制模塊的分析，確定LED顯示屏的組成結(jié)構(gòu)和掃描驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)LED顯示屏的顯示。</p><p><b>　　三、本課

6、題系統(tǒng)圖</b></p><p><b>　　四、論文的組織</b></p><p>　　論文分為三個(gè)部分，分別是：系統(tǒng)的控制部分，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)部分以及LED顯示屏工作部分。具體組織安排如下：</p><p>　　第一部分：LED顯示屏控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。</p><p>　　這一部分主要介紹以下內(nèi)容：

7、</p><p>　　1、根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境的要求，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析。主要介紹:</p><p>　　1）整體分析。對(duì)軟件的整體結(jié)構(gòu)、框架進(jìn)行分析；</p><p>　　2）軟件控制系統(tǒng)分析。在本節(jié)中，對(duì)系統(tǒng)的編輯、保存、預(yù)覽功能進(jìn)行詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)；</p><p>　　2、核心控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具體如下：</p>

8、<p>　　1）編輯功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；</p><p><b>　　2）字模；</b></p><p>　　3）圖像預(yù)處理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)； </p><p>　　4）在核心功能初步實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。</p><p>　　3、設(shè)備通訊，利用RS-232C串行通信實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與無(wú)線傳輸機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。&l

9、t;/p><p>　　第二部分：基于PIC的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　這一部分主要介紹以下內(nèi)容：</p><p>　　1. 簡(jiǎn)單介紹PIC系列單片機(jī)。</p><p>　　2.無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　1）以PIC16F84芯片為基本部件的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機(jī)的各部原理</p>

10、;<p>　　2）發(fā)送信機(jī)控制Code碼信號(hào)</p><p>　　3）發(fā)送信機(jī)端的程式設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　3.無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接收機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1）高頻放大電路</b></p><p>　　2）遙控接收機(jī)接收編碼ST0、ST1和ST2的原理</p><p&g

11、t;<b>　　4.系統(tǒng)的調(diào)試</b></p><p>　　1）發(fā)送信機(jī)的安裝調(diào)試</p><p>　　2）接收機(jī)調(diào)測(cè)，動(dòng)作確認(rèn)</p><p><b>　　5．小結(jié)</b></p><p>　　第三部分：LED顯示屏工作原理。</p><p><b>　　這一部分

12、主要介紹:</b></p><p>　　1、介紹LED的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展</p><p>　　2、單片機(jī)概述及LED顯示屏的系統(tǒng)概述</p><p>　　3、根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)LED顯示屏系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行分析，并介紹工作過(guò)程。</p><p>　　1、硬件設(shè)計(jì)。主要完成LED顯示屏的驅(qū)動(dòng)任務(wù)，采用MCS51系列單片機(jī)控制，單片

13、機(jī)主要負(fù)責(zé)與上位機(jī)間的通訊接收文件信息并保存，通過(guò)行列驅(qū)動(dòng)器控制完成LED點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)和控制信號(hào)。</p><p>　　2、軟件設(shè)計(jì)。主要介紹LED點(diǎn)陣漢字的顯示原理，并通過(guò)字模提取軟件將16×16點(diǎn)陣的漢字字模轉(zhuǎn)換成8×32的編碼，進(jìn)行編輯語(yǔ)言輸入。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b

14、>　　前 言2</b></p><p><b>　　摘 要6</b></p><p><b>　　第1章 緒論6</b></p><p>　　1.1 LED顯示屏的研究背景及意義6</p><p>　　1.2 軟件開發(fā)工具Keil C51 uVision2概述7<

15、/p><p>　　第2章 LED顯示屏控制系統(tǒng)的系統(tǒng)分析8</p><p>　　2.1 整體分析8</p><p>　　2.2 LED顯示屏單片機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)論證9</p><p>　　2.4硬件設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.5計(jì)算機(jī)軟件模塊分

16、析與設(shè)計(jì)13</p><p>　　第3章 串行接口14</p><p>　　3.1 串行通信的工作原理14</p><p>　　3.2 RS-232C串行通信簡(jiǎn)介14</p><p>　　3.3 RS-232C引腳及使用17</p><p>　　3.4 MAX-232介紹17</p><

17、;p>　　第4章 軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)18</p><p>　　4.1顯示驅(qū)動(dòng)程序18</p><p>　　4.2系統(tǒng)主程序18</p><p>　　4.3字模提取19</p><p>　　第5章 系統(tǒng)調(diào)試20</p><p>　　第6章 總 結(jié)21</p><p>&l

18、t;b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　附錄A22</b></p><p>　　無(wú)線LED顯示屏控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　李細(xì)軍</b></p>

19、<p>　　武漢紡織大學(xué)高職學(xué)院，武漢430200</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　本文根據(jù)LED圖文顯示屏系統(tǒng)的具體要求，通過(guò)查閱資料，分析并歸納出具體設(shè)計(jì)方案。即系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)整體工作流程、軟件控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及串行通信設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)的工作流程是:通過(guò)軟件控制系統(tǒng)提供的編輯工具完成圖文編輯工作，對(duì)編輯的信息實(shí)現(xiàn)字模提取

20、，然后可以根據(jù)系統(tǒng)提供的顯示模式加載顯示效果，確認(rèn)為欲顯示信息后保存文件，然后通過(guò)程序調(diào)用Windows函數(shù)，并采用RS-232C串口通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到無(wú)線發(fā)射機(jī)的傳輸。</p><p>　　本文具體設(shè)計(jì)了三個(gè)模塊:編輯功能模塊，字模提取模塊，效果添加及預(yù)覽模塊。系統(tǒng)是否需要更新以及現(xiàn)有設(shè)計(jì)是否能夠滿足要求都有待于進(jìn)一步的研究。</p><p>　　關(guān)鍵詞: LED Keil C51 u

21、Vision2 字模 串行通信</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 LED顯示屏的研究背景及意義</p><p>　　在當(dāng)今現(xiàn)代信息化社會(huì)的高速發(fā)展過(guò)程中，大屏幕顯示已經(jīng)從公共信息展示等商業(yè)應(yīng)用向消費(fèi)類多媒體應(yīng)用滲透。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字化的多媒體內(nèi)容將在信息世界中占據(jù)主流，新型的大屏幕顯示設(shè)

22、備將代替?zhèn)鹘y(tǒng)電視機(jī)成為人們享受信息和多媒體內(nèi)容的中心。</p><p>　　與傳統(tǒng)的顯示設(shè)備相比，這種未來(lái)的巨大需求讓大屏幕顯示技術(shù)成為眾人目光的焦點(diǎn)：</p><p>　　LED顯示屏色彩豐富，顯示方式變化多樣(圖形、文字、三維、二維動(dòng)畫、電視畫面等)、亮度高、壽命長(zhǎng)，是信息傳播設(shè)施劃時(shí)代的產(chǎn)品。</p><p>　　LED顯示屏是集光電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)

23、技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品，可用來(lái)顯示文字、計(jì)算機(jī)屏幕同步的圖形。它以其超大畫面、超強(qiáng)視覺、靈活多變的顯示方式等獨(dú)居一格的優(yōu)勢(shì)，是目前國(guó)際上使用廣泛的顯示系統(tǒng)。</p><p>　　LED顯示屏應(yīng)用廣泛，金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂(lè)等方面，有巨大的社會(huì)效益和豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　在其歷史的演變過(guò)程中，出現(xiàn)了多種信息傳播媒體：但就其性能看：如陰級(jí)管(crt

24、)或石英管(dv)大型電視，成本非常昂貴，在不需要超大畫面且在室內(nèi)使用時(shí)效果尚可；彩色液晶顯示同樣成本昂貴、電路復(fù)雜，面積有限，受視頻角的影響非常大，可視角度很??；影象投影設(shè)備亮度小、清晰度差(畫面受光不均勻)；電視墻表面有分割線，視覺上有異物感，室外應(yīng)用時(shí)亮度效果差。而LED顯示屏以其受空間限制較小，并可以根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)屏的大小，具有全彩色效果，視角大，可以用于顯示文字、圖案、圖象、動(dòng)畫、視頻、錄象信號(hào)等各種信息的特點(diǎn)得到了突飛猛進(jìn)

25、的發(fā)展。</p><p>　　LED顯示屏的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：</p><p>　　1、1990年以前LED顯示屏的成長(zhǎng)時(shí)期。一方面，受LED材料器件的限制，LED顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒(méi)有廣泛開展;另一方面，顯示屏控制技術(shù)基本上是通訊控制方式，客觀上影響了顯示效果。這一時(shí)期的LED顯示屏在國(guó)外應(yīng)用較廣，國(guó)內(nèi)很少，產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主，控制方式為通訊控制，灰度等級(jí)為單點(diǎn)4級(jí)調(diào)灰，成本較高

26、。</p><p>　　2、1990-1995年，這一段是LED顯示屏迅速發(fā)展的時(shí)期。進(jìn)入九十年代，全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)，信息技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域不斷突破，LED顯示屏在LED材料和控制技術(shù)方面也不斷出現(xiàn)新的成果。藍(lán)色LED晶片研制成功，全彩色LED顯示屏進(jìn)入市場(chǎng);電子計(jì)算機(jī)及微電子領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，在顯示屏控制技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了視頻控制技術(shù)，顯示屏灰度等級(jí)實(shí)現(xiàn)16級(jí)灰度和64級(jí)灰度調(diào)灰，顯示屏的動(dòng)態(tài)顯示效果大大提高，產(chǎn)品應(yīng)用

27、領(lǐng)域涉及金融證券、體育、機(jī)場(chǎng)、鐵路、車站、公路交通、商業(yè)廣告、郵電電信等諸多領(lǐng)域，特別是1993年證券股票業(yè)的發(fā)展更引發(fā)了LED顯示屏市場(chǎng)的大幅增長(zhǎng)。LED顯示屏在平板顯示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品局面基本形成，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　3、 1995年以來(lái)，LED顯示屏的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)總體穩(wěn)步提高產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時(shí)期。進(jìn)入新世紀(jì)，光電子產(chǎn)業(yè)得到廣泛的重視，中國(guó)加入WTO、北京申奧成功等，成

28、為L(zhǎng)ED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機(jī)，LED顯示屏得到飛躍發(fā)展。 </p><p>　　1.2 軟件開發(fā)工具Keil C51 uVision2簡(jiǎn)介</p><p>　　Keil uVision2是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)c語(yǔ)言的語(yǔ)法來(lái)開發(fā)，與匯編相比，C語(yǔ)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(shì)，因而易學(xué)易用,而且大大的

29、提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期,他還能嵌入?yún)R編，您可以在關(guān)鍵的位置嵌入，使程序達(dá)到接近于匯編的工作效率。KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語(yǔ)言環(huán)境,同時(shí)保留了匯編代碼高效,快速的特點(diǎn)。C51編譯器的功能不斷增強(qiáng)， 使你可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。uVision2 IDE可為

30、它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。 </p><p>　　Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面，使您能在很短的時(shí)間內(nèi)就能學(xué)會(huì)使用keil c51來(lái)開發(fā)您的單片機(jī)應(yīng)用程序 。 </p><p>　　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(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大

31、型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　1.3 字模提取軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　第2章 LED顯示屏控制系統(tǒng)的系統(tǒng)分析</p><p>　　根據(jù)LED顯示屏控制系統(tǒng)的應(yīng)用，本章設(shè)計(jì)了LED圖文顯示屏的體系結(jié)構(gòu)和工作流程。其中軟件系統(tǒng)與無(wú)線傳輸控制硬件主系統(tǒng)之間采用串行通訊方式完成程序下載，實(shí)現(xiàn)文本信息的傳輸。</p><p&g

32、t;<b>　　2.1 整體分析</b></p><p>　　LED顯示屏系統(tǒng)組成</p><p>　　LED圖文顯示屏系統(tǒng)由軟件控制系統(tǒng)、無(wú)線傳輸系統(tǒng)、設(shè)備主控制器、LED顯示點(diǎn)陣、電源等部分組成?；窘Y(jié)構(gòu)如下圖：</p><p>　　圖4-1 LED顯示屏總體框架</p><p><b>　　系統(tǒng)工作過(guò)

33、程：</b></p><p>　　軟件控制系統(tǒng)主要完成的任務(wù)為圖文編輯、字模提取與保存、圖像預(yù)覽與文件傳輸；無(wú)線傳輸系統(tǒng)主要完成文件信息由PC機(jī)傳輸至LED顯示器，硬件控制系統(tǒng)中LED點(diǎn)陣主要任務(wù)是通過(guò)電流控制完成信息顯示，通過(guò)單片機(jī)的掃描驅(qū)動(dòng)方式的控制對(duì)LED點(diǎn)陣行列驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)并最終實(shí)現(xiàn)接收的圖文顯示功能。</p><p>　　2.2 LED顯示屏單片機(jī)控制系統(tǒng)總體

34、設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.3 設(shè)計(jì)論證</b></p><p>　　圖文顯示一般有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種方案，靜態(tài)方案雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但其使用的管腳太多，如本設(shè)計(jì)中16ｘ16的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多的端口，如果我采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，16ｘ16的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是16ｘ

35、16的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。</p><p>　　動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。具體就16ｘ16的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同1行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同1列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)極的接法

36、），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能夠看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。</p><p>　　采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存

37、儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹?lt;/p><p>　　采用串行傳輸?shù)姆椒ǎ刂齐娐房梢灾挥靡桓盘?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件

38、方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度。</p><p>　　解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾

39、問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有所存功能。經(jīng)過(guò)上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示</p><p><b&g

40、t;　　2.4硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2，3.1 電源、單片機(jī)系統(tǒng)及其管腳</p><p><b>　　電源部分</b></p><p><b>　　單片機(jī)系統(tǒng)及其管腳</b></p><p>　　常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)有兩種方式,一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，一種是外部時(shí)鐘方式。本實(shí)驗(yàn)

41、采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，將XTAL1與XTAL2之間跨接一個(gè)石英晶振和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激震蕩器。電容值取30pF左右，其大小將影響震蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。為減少線間的寄生電容，晶振和電容應(yīng)盡能安裝得與單片機(jī)靠近，保證晶振穩(wěn)定可靠的工作。</p><p>　　另一部分是復(fù)位部分。上電自動(dòng)復(fù)位電路是最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只需要一個(gè)1K左右電阻、一個(gè)22pF左右的電容及12MHZ的晶振。有時(shí)還

42、需要按鍵手動(dòng)復(fù)位，此時(shí)只要在電容上并聯(lián)一個(gè)按鍵即可。</p><p>　　單片機(jī)信號(hào)輸出采用串行輸出，因此在下一模塊的移位寄存器要與該部分的串行口P3.0（RXD）及P3.1（TXD）相連</p><p><b>　　其圖形如下圖</b></p><p>　　,2.4.2點(diǎn)陣及其驅(qū)動(dòng)部分</p><p>　　點(diǎn)陣顯示用是

43、動(dòng)的態(tài)掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在采用掃描方式顯示時(shí)，由于每行要帶動(dòng)十六個(gè)二極管，每行電流較大。若每個(gè)二極管安5mA計(jì)算，十六個(gè)二極管就得80mA電流，超出單片機(jī)管腳的承受范圍，因此每行都加有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，本設(shè)計(jì)的行驅(qū)動(dòng)用的是十六個(gè)pnp型三極管。三極管的發(fā)射極接5V電壓，集電極接點(diǎn)陣的行線，而其基級(jí)本應(yīng)接單片機(jī)，但該接線方式占用為了16個(gè)單片機(jī)管腳，為了節(jié)省單片機(jī)管腳，用了一片74LS154譯碼器,這樣就只需要3個(gè)管腳了。74LS154的管腳圖及其

44、說(shuō)明如圖三。點(diǎn)陣及其驅(qū)動(dòng)部分總體接線圖如圖五（未畫完整）</p><p>　　各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式存放。由于列線過(guò)多，故多采用串行傳輸。由于每次要傳輸16位，而且數(shù)據(jù)要逐位輸給驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行中各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿缓螅@一行的各列才能進(jìn)行并行顯示，耗時(shí)較長(zhǎng)。為了滿足以上要求，驅(qū)動(dòng)選擇74LS595移位寄存器。74HC595是硅結(jié)構(gòu)的CMOS器件，。74

45、HC595是有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。 移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。 數(shù)據(jù)在SCHcp的上升沿輸入，在STcp的上升沿進(jìn)入的存儲(chǔ)寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。 移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（Ds），和一個(gè)串行輸出（Q7’）,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時(shí)（為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。其特點(diǎn)：8位串行輸入 /

46、8位串行或并行輸出 存儲(chǔ)狀態(tài)寄存器，三種狀態(tài); 輸出寄存器可以直接清除 100MHz的移位頻率。輸出能力： 并行輸出，總線驅(qū)動(dòng)；串行輸出；標(biāo)準(zhǔn)中等規(guī)模集成電路 。 74LS595的管腳圖及其說(shuō)明如</p><p>　　圖三 74LS154管腳圖</p><p>　　圖四: 74LS595管腳圖</p><p><b>　　2.5

47、2</b></p><p>　　軟件模塊分為編輯部分和控制通訊部分，編輯部分實(shí)現(xiàn)圖文文件的編輯功能，通訊部分通過(guò)RS-232C串口通訊完成文件到單片機(jī)存儲(chǔ)模塊的傳輸。通訊部分將在第三章做詳細(xì)的介紹。</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用Windows操作系統(tǒng)下，開啟文本編輯窗口，客戶區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)采用與實(shí)際LED點(diǎn)陣顯示屏像素點(diǎn)相同，功能類似Word文檔編輯工具，包括編輯模塊、繪圖模塊

48、、文字編輯模塊、顏色控制模塊、顯示效果加載模塊、預(yù)覽模塊、信息下載模塊。</p><p><b>　　1、編輯模塊</b></p><p>　　1)除Windows自生成的剪貼、復(fù)制、粘貼功能，系統(tǒng)加入了撤消、重復(fù)功能。</p><p>　?。?）選中撤消功能可以實(shí)現(xiàn)之前編輯工作的一步步取消功能。</p><p>　?。?/p>

49、2）選中重復(fù)功能可以實(shí)現(xiàn)之前編輯工作的最近的一條操作命令。</p><p>　　2)繪圖：包括直線、矩形、橢圓、圓等在內(nèi)的圖形繪制功能。</p><p>　　3)文字編輯：包括各種字體、字形、字號(hào)、效果、顏色的文字的編輯，并且根據(jù)應(yīng)用的特殊用途，加入指定位置文字的編輯。</p><p>　?。?）選中文字功能，彈出字體選擇框體，可以選擇各種字體的文字進(jìn)行編輯<

50、/p><p>　?。?）調(diào)出具體文字位置編輯對(duì)話框，輸入文字和要求顯示位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。</p><p>　　4)顏色控制模塊：由于應(yīng)用領(lǐng)域的具體特點(diǎn)，主要采用了紅、綠、黃三種顏色，可以實(shí)現(xiàn)顏色控制。</p><p>　　2、增添效果模塊：通過(guò)增添顯示效果和傳輸通訊中多屏文件單屏傳送，完善了控制系統(tǒng)的功能。</p><p>　　1)普通效果，

51、靜態(tài)的顯示屏幕上的信息</p><p>　　2)滾動(dòng)效果，可以實(shí)現(xiàn)從左向右的信息滾動(dòng)顯示，可以與靜態(tài)信息穿插顯示。</p><p>　　3)單屏信息傳輸，實(shí)現(xiàn)編輯待傳輸信息的保存。</p><p>　　4)多屏信息傳輸，實(shí)現(xiàn)編輯保存好的單屏信息合并保存成一個(gè)文件，大大減少傳輸文件時(shí)的煩瑣。</p><p>　　3、圖像預(yù)覽模塊：在文件傳輸之前

52、實(shí)現(xiàn)字模信息的預(yù)覽功能，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)覽傳輸前所保存的任何形式的字模信息，并且直接集成到工具欄文件打開功能鍵按鈕。</p><p>　　1)顯示效果，通過(guò)文件傳輸前的預(yù)覽，可以調(diào)整靜態(tài)與滾動(dòng)顯示效果的排列順序。</p><p>　　2)顯示時(shí)間，顯示不同屏幕顯示信息之間的時(shí)間間隔。</p><p>　　軟件模塊結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　圖

53、3-2軟件模塊結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　第3章 串行接口</b></p><p>　　3.1 串行通信的工作原理</p><p>　　在各種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，如智能儀器儀表、各類手持設(shè)備、GPS接收器等，都會(huì)遇到怎樣與PC機(jī)進(jìn)行通訊的問(wèn)題。微機(jī)的主板通過(guò)并行口和串行口等與外設(shè)交換數(shù)據(jù)，并行口主要進(jìn)行短距離的數(shù)據(jù)傳送，傳送速率較快

54、，通常用作打印機(jī)的輸出。而長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳送只能采用串行口，串行口只需一根數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，傳送距離較長(zhǎng)，投資較少，但傳送速率較低。因此，在數(shù)據(jù)量不大、傳輸要求不高的情況下，一般都采用串行通訊方式，即通過(guò)與PC機(jī)配置的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口COMl, COM2等相連接來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。</p><p>　　為了能使微機(jī)與單片機(jī)之間能通信，必須遵守相同的通信協(xié)議。由于單片機(jī)的串行口以TTL電平

55、進(jìn)行輸入輸出，而微機(jī)的RS-232接口則采用+12V和的-12V電平方式，與PC機(jī)RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口的電氣規(guī)范不一致，因此要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通讀，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。一般常用的平轉(zhuǎn)換器件有MC1488, MC1489及MAX232等，但MC1488, MC1489需要+-12V電源，這對(duì)于不具備+-12V電源的單片機(jī)系統(tǒng)是非常不便的，而雙路RS-232收發(fā)器MAX232就是基于這一功能開發(fā)的新型器件[4]。</p&

56、gt;<p>　　3.2 RS-232C串行通信簡(jiǎn)介</p><p>　　串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)使用和發(fā)展，目前已經(jīng)有幾種。但都是在RS-232標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)而形成的。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會(huì))與BELL等公司一起開發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0~20000b/s范圍內(nèi)的通信。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行通信接口的有關(guān)問(wèn)題，如信號(hào)線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。

57、由于通行設(shè)備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用。</p><p>　　RS-232C標(biāo)準(zhǔn)(協(xié)議)的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA（Electronic Industry Association)代表美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS（recommeded standard)代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識(shí)號(hào)，C代表RS-232的最新一次修改(1969在這

58、之前，有RS232B ，RS232A)。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號(hào)功能及傳送過(guò)程。</p><p>　　RS-232C規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線，4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線，常用的只有9根，它們是：</p><p>　?。?）聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)線：</p><p>　　數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好(Data set ready-DSR)——有效時(shí)(O

59、N)狀態(tài)，表明MODEM處于可以使用的狀態(tài)。</p><p>　　數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(Data set ready-DTR)——有效時(shí)(ON)狀態(tài)，表明數(shù)據(jù)終端可以使用。</p><p>　　這兩個(gè)信號(hào)有時(shí)連到電源上，一上電就立即有效。這兩個(gè)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)有效，只表示設(shè)備本身可用，并不說(shuō)明通信鏈路可以開始進(jìn)行通信了，能否開始進(jìn)行通信要由下面的控制信號(hào)決定。</p><p>

60、;　　請(qǐng)求發(fā)送(Request to send-RTS)——用來(lái)表示DTE請(qǐng)求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當(dāng)終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使該信號(hào)有效(ON狀態(tài))，向MODEM請(qǐng)求發(fā)送。它用來(lái)控制MODEM是否要進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)。</p><p>　　允許發(fā)送(Clear to send-CTS)——用來(lái)表示DCE準(zhǔn)備好接收DTE發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，是對(duì)請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)RTS的響應(yīng)信號(hào)。當(dāng)MODEM已準(zhǔn)備好接收終端傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并向前發(fā)送時(shí)，使該信號(hào)有

61、效，通知終端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TXD發(fā)送數(shù)據(jù)。</p><p>　　這對(duì)RTS/CTS請(qǐng)求應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號(hào)是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中作發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要RTS/CTS聯(lián)絡(luò)信號(hào)，使其變高。</p><p>　　接收線信號(hào)檢出(Received Line detection-RLSD)——用來(lái)表示DCE

62、已接通通信鏈路，告知DTE準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。當(dāng)本地的MODEM收到由通信鏈路另一端(遠(yuǎn)地)的MODEM送來(lái)的載波信號(hào)時(shí)，使RLSD信號(hào)有效，通知終端準(zhǔn)備接收，并且由MODEM將接收下來(lái)的載波信號(hào)解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線RXD送到終端。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出(Data Carrier dectection-DCD)線。</p><p>　　振鈴指示(Ringing-RI)——當(dāng)MODEM收到交換臺(tái)送來(lái)的振鈴呼叫

63、信號(hào)時(shí)，使該信號(hào)有效(ON狀態(tài))，通知終端，已被呼叫。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線：</p><p>　　發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitted data-TXD)——通過(guò)TXD終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM，(DTE→ DCE)。</p><p>　　接收數(shù)據(jù)(Received data-RXD)——通過(guò)RXD線終端接收從MODEM發(fā)來(lái)的串行數(shù)據(jù)，（ D

64、CE→DTE）。</p><p>　?。?）地線有兩根線SG，PG——信號(hào)地和保護(hù)地信號(hào)線，無(wú)方向。</p><p>　　3.3 RS-232C引腳及使用</p><p>　　從機(jī)械特性而言，RS-232C包括標(biāo)準(zhǔn)的25針及簡(jiǎn)化的9針引腳排列。實(shí)際上，RS-232C的25條引腳中有許多是很少使用的，要完成最基本的串行通信功能，只需要RXD , TXD和GND即可。

65、表1為常用的9針接口各引腳的信號(hào)功能。 </p><p><b>　　表1</b></p><p>　　從電氣特性而言，RS-232總線的邏輯電平與TTL電平完全不兼容，因此必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。目前常使用的電平轉(zhuǎn)換電路為MAX232。</p><p>　　3.4 MAX-232介紹</p><p>　　MAX232是雙路

66、驅(qū)動(dòng)/接收器，內(nèi)部包括電容型的電壓生成器，可以將單5V電源轉(zhuǎn)換成符合EIA/TIA-232-E的電壓等級(jí)。接收器將EIA/TIA-232-E標(biāo)準(zhǔn)的輸入電平轉(zhuǎn)換成SVTTL/CMOS電平。接收器的典型臨界值是1.3V，典型磁滯是0.5 V，可以接收+-30V的輸入信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器(發(fā)送器)將TTL/CMOS輸入電平轉(zhuǎn)換成EIA/TIA-232-E電平。圖2.4為其管腳分布圖。其特性如下[6]。</p><p>　　圖3

67、-1 MAX232管腳圖</p><p><b>　　(1)單5V電源</b></p><p>　　(2) LinBiCMOS工藝</p><p>　　(3)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器和兩個(gè)接收器</p><p>　　(4)+-30V的輸入電平</p><p>　　(5)低工作電流：8mA典型值</p&g

68、t;<p>　　(6)滿足和超過(guò)ANSI EIA/TIA-232-E和ITU推薦標(biāo)準(zhǔn)V.28</p><p><b>　　其工藝技術(shù)如下：</b></p><p>　　(1)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器</p><p>　　(2)+-30V輸入電平</p><p>　　(3)低電源電流：典型值是8mA</p

69、><p>　　(4)符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA-232-E及ITU推薦標(biāo)準(zhǔn)V. 28</p><p>　　(5)可與Maxim公司的MAX232互換</p><p>　　(6)ESD保護(hù)大于MIL-STD-883(方法3015)標(biāo)準(zhǔn)的2000V</p><p><b>　　注意事項(xiàng)：</b></p>

70、<p>　　(1)工作溫度(自然通風(fēng))范圍內(nèi)的極限參數(shù)(除非另有說(shuō)明)</p><p>　　(2)輸入電源電壓范圍，Vcc -0. 3V至6V</p><p>　　(3)正輸出電源電壓范圍，VS+ Vcc-0. 3V至15V</p><p>　　(4)負(fù)輸出電源電壓范圍，VS- -0. 3V至-15V</p><p>　　(

71、5)輸入電壓范圍，VI：驅(qū)動(dòng)器 -0. 3v至Vcc + 0. 3V</p><p>　　(6)接收器 +-30V</p><p>　　(7)輸出電壓范圍，V0：T10UT, T20UT VS- -0. 3V至VS++O. 3V</p><p>　　(8) RlOUT，R20UT -0. 3V至Vcc +O. 3V</p><p>

72、　　(9)短路持續(xù)時(shí)間：T10UT, T20UT未限制</p><p>　　(10)工作溫度(自然通風(fēng))范圍，TA：MAX232 0℃至70 ℃</p><p>　　(11)MAX232I -40℃至85℃ </p><p>　　(12)存儲(chǔ)溫度范圍，Tstg -65℃至150 ℃</p><p>　　(13)引線溫度，離外殼1.6

73、mm(1/16英寸)，10秒260 ℃</p><p>　　強(qiáng)度超出所列的極限參數(shù)可能導(dǎo)致器件的永久性損壞。這些僅僅是極限參數(shù)，并不意味著在極限參數(shù)條件下或在任何其它超出推薦工作條件所示參數(shù)的情況下器件能有效地工作。延長(zhǎng)在極限參數(shù)條件下的工作時(shí)間會(huì)影響器件的可靠性。</p><p>　　第4章 軟件控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　本軟件要求實(shí)現(xiàn)如下要求：漢

74、字要穩(wěn)定、明亮并且文字要以一定速度上升滾動(dòng)顯示。</p><p>　　顯示屏軟件模塊：初始化程序、主程序、多字滾動(dòng)、顯示程序、掃描程序。顯示程序的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。軟件設(shè)計(jì)中，顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩層；第一層是底層的顯示驅(qū)動(dòng)程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其他控制信號(hào)，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工

75、作。顯示驅(qū)動(dòng)器程序由定時(shí)器T0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　4.1顯示驅(qū)動(dòng)程序</b></p><p>　　顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計(jì)算公式如下：</p><p>　

76、　刷頻率（幀頻）=1/16×T0溢=1/16×f/12（65536-t） </p><p>　　其中f位晶振頻率，t為定時(shí)器T0初值（工作在16位定時(shí)器模式）。</p><p>　　然后顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢當(dāng)前燃亮的行號(hào)，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打

77、入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開顯示。圖六為顯示驅(qū)動(dòng)程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖</p><p><b>　　圖六</b></p><p><b>　　4.2系統(tǒng)主程序</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件能使系統(tǒng)LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖

78、形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。</p><p>　　系統(tǒng)主程序開始以后，首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口；然后以“卷簾出”效果顯示圖形，停留約幾秒；接著向上滾動(dòng)顯示“--------”這幾個(gè)漢字及一個(gè)圖形，然后以“卷簾入”效果隱去圖形。由于單片機(jī)沒(méi)有停機(jī)指令，所以可以設(shè)置系統(tǒng)程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。</p><p>　　單元顯示屏可以接收來(lái)自控制器

79、（主控制電路板）或上一級(jí)顯示單元模塊傳輸下來(lái)的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級(jí)顯示模塊單元中，因此顯示板可擴(kuò)展至更多的顯示單元，用于顯示更多的顯示內(nèi)容。如果想改變些事內(nèi)容，先用字模產(chǎn)生字代碼，將用這段代碼覆蓋原來(lái)的代碼，即可顯示你想要的內(nèi)容。</p><p>　　圖七是系統(tǒng)主程序流程圖。</p><p><b>　　4.3 字模提取&

80、lt;/b></p><p><b>　　4.3.1字模簡(jiǎn)介</b></p><p>　　文字的字模是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有著根本的變化，它是用數(shù)字的各位信息來(lái)記載英文或漢字的形狀[1]。</p><p>　　在電腦硬件中，根本沒(méi)有漢字這個(gè)概念，也沒(méi)有英文的概念，其認(rèn)識(shí)的概念只有——內(nèi)碼(將ASCII表的高128個(gè)很少用到的

81、數(shù)值以兩個(gè)為一組來(lái)表示漢字，即漢字的內(nèi)碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，即英文的內(nèi)碼)。如果你用啟動(dòng)盤啟動(dòng)系統(tǒng)后用DIR命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那確確實(shí)實(shí)是漢字，如果你啟動(dòng)UCDOS或其他的漢字系統(tǒng)后，就會(huì)看到那是一個(gè)個(gè)熟悉的漢字。在硬件系統(tǒng)內(nèi)，英文的字模信息一般固化在ROM里，即使在沒(méi)有進(jìn)入系統(tǒng)的CMOS里，也可以讓你看到英文字符。而在DOS下，中文的字模信息一般記錄在漢字庫(kù)文件里(將制作好的字模放到一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)

82、中，這就是點(diǎn)陣字庫(kù)文件)。</p><p>　　4.3.2 LED顯示屏領(lǐng)域字模實(shí)現(xiàn)技術(shù)</p><p>　　在通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)中，目前有許多字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，點(diǎn)“檢取”，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動(dòng)生成，把我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序中即可。在通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)字模提取的技術(shù)中，有在單片機(jī)系統(tǒng)中增加硬漢字庫(kù)的方法，主控器發(fā)送的漢字是其機(jī)內(nèi)碼，用兩個(gè)字節(jié)來(lái)表示一個(gè)漢字

83、。根據(jù)機(jī)內(nèi)碼，顯示單元控制模塊從漢字庫(kù)中查取顯示字模，實(shí)現(xiàn)漢字顯示。由于帶有硬漢字庫(kù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)文字顯示時(shí)，通用智能顯示單元僅接受漢字的機(jī)內(nèi)碼即可，這樣數(shù)據(jù)通訊量大大減少。因此，“動(dòng)態(tài)文字顯示速度快”。</p><p>　　4.3.3軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　而在LED顯示屏控制系統(tǒng)具體應(yīng)用的Windows操作系統(tǒng)下如何提取字模信息是設(shè)計(jì)的核心。軟件控制系統(tǒng)在實(shí)際

84、編輯過(guò)程中，要求各種字體、字號(hào)的文字都能被編輯、保存。所以系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，把文本區(qū)理解為由眾多的象素點(diǎn)構(gòu)成，而把不同字體、字號(hào)的文字理解為一幅圖像。因?yàn)樗_啟的文本區(qū)大小與LED顯示屏的大小對(duì)應(yīng)，所以采用16×16點(diǎn)陣為單位，把文本區(qū)內(nèi)的每個(gè)像素點(diǎn)都看成一個(gè)二維數(shù)組，由于系統(tǒng)中各種顏色都有對(duì)應(yīng)的值，賦予每個(gè)不同顏色的像素點(diǎn)不同的對(duì)應(yīng)值，再把每個(gè)點(diǎn)賦予一個(gè)int型的值，這樣保存下來(lái)的信息就是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，我們不僅可以

85、把任何字型，任何大小的文字保存下來(lái)，還可以顯示以256個(gè)像素點(diǎn)陣為單位的任何圖形。在軟件控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)字模的提取，也就避免了在單片機(jī)中加載硬漢字庫(kù)模塊，從而簡(jiǎn)化了硬件模塊的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第5章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　調(diào)試主要分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試： </p><p>　　硬件調(diào)試：在焊接電路板的時(shí)候，應(yīng)該從

86、最基本的最小系統(tǒng)開始，分模塊，逐個(gè)進(jìn)行焊接測(cè)試。在對(duì)各個(gè)硬件模塊進(jìn)行測(cè)試時(shí)，要保證軟件正確的情況下去測(cè)試硬件，要不然發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，不知道到底是哪一方出錯(cuò)了。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。焊接完成后，檢驗(yàn)點(diǎn)陣、及線路的好壞：燒進(jìn)檢驗(yàn)程序，點(diǎn)陣將自第一排向下（上）點(diǎn)亮。檢驗(yàn)無(wú)異常，下載主程序</p><p>　　軟件調(diào)試：軟件為老師所提供提供，其原理在上一模塊以作說(shuō)明，在這里</p&

87、gt;<p>　　再作說(shuō)明，軟件經(jīng)調(diào)試無(wú)誤，直接將其下再到單片機(jī)中，看是否達(dá)到所要的效果</p><p>　　軟件部分是先參考書上的例子，然后自己根據(jù)硬件電路寫程序，</p><p>　　由于以前所學(xué)是單片機(jī)匯編C語(yǔ)言，所以這個(gè)系統(tǒng)在編寫程序過(guò)程中都采用匯編C語(yǔ)言編寫。剛剛開始，編寫不會(huì)一次性通過(guò)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析修改最后編譯成功。但是，在實(shí)際寫如S51中，LED顯示屏出現(xiàn)各種各

88、樣的亂碼，通過(guò)再次認(rèn)真仔細(xì)分析多次修改程序后，程序能夠正常運(yùn)行</p><p><b>　　第6章 總結(jié)</b></p><p>　　LED顯示屏控制系統(tǒng)涉及到操作系統(tǒng)、設(shè)備通訊、軟件和硬件等各方面問(wèn)題。本論文主要完成了以下工作：</p><p>　　1、基于Windows操作系統(tǒng)下，軟件控制系統(tǒng)采用Windows標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)格窗體，通過(guò)對(duì)文本區(qū)的開

89、啟，滿足對(duì)應(yīng)LED顯示屏象素點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)基本功能：如文字圖形的編輯、顏色的選擇、動(dòng)態(tài)顯示效果的添加、顯示信息的預(yù)覽功能以及串行通訊文件的下載功能。</p><p>　　2、通過(guò)查閱資料，了解了字模保存技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。系統(tǒng)在分析設(shè)計(jì)后，采用軟件控制保存方式 ，在文件保存時(shí)直接提取字模信息，不必再增設(shè)漢字庫(kù)，從而簡(jiǎn)化了硬件模塊的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3、在PC機(jī)與無(wú)線發(fā)射記得的數(shù)據(jù)傳輸通訊方

90、面，PC機(jī)通過(guò)RS-232C串口，遵循串行通訊協(xié)議，完成數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p>　　論文完成了LED顯示屏軟件控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，確定了系統(tǒng)上作流程，完成了系統(tǒng)軟件控制功能。系統(tǒng)的工作流程：在計(jì)算機(jī)顯示屏上開啟文本窗口(大小可根據(jù)具體對(duì)應(yīng)大屏的象素點(diǎn)數(shù)，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn))，在工具欄選擇具體工具完成文字、圖形的編輯，并采用圖像處理算法完成信息的優(yōu)化及顯示效果的處理，并實(shí)現(xiàn)預(yù)覽功能。在完成整體編輯、設(shè)計(jì)后應(yīng)用系

91、統(tǒng)設(shè)計(jì)的字模信息保存方法實(shí)現(xiàn)文本信息的保存。根據(jù)具體設(shè)備通訊要求，采用串口通訊技術(shù)，通過(guò)介紹端口通訊以及串口通訊協(xié)議的相關(guān)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)與硬件設(shè)備部分的通訊，完成實(shí)現(xiàn)LED顯示屏的文本信息傳輸功能。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 王有緒,許杰,李拉.《PIC系列單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.北京航空航天大學(xué)出版社出版

92、.2000</p><p>　　[2] 馬黎.《單片機(jī)控制的漢字點(diǎn)陣大屏幕顯示》.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究.99年第3期 [3] 戴勇《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》.湘潭大學(xué)出版社.2010</p><p>　　[4] 羅維平,劉豐主編《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》.武漢科技學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)中心. </p><p>　　[5] 謝維成， 楊加國(guó) 主編.《單片機(jī)原理與應(yīng)用及C

93、51程序設(shè)計(jì)》.清華大學(xué)出版社（第二版）</p><p>　　[6] 韓潤(rùn)萍,陳小萍.點(diǎn)陣LED顯示屏控制系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2003，19（10）：50-51</p><p>　　[7] 劉欣銘,張廣斌.LED顯示屏技術(shù)綜述[J].黑龍江電力，2003, 25(4):294-296.</p><p>　　[8] Mark Nelson著.瀟湘工作室譯.串行通

94、信開發(fā)指南[M].中國(guó)水利水電出版社，2002. </p><p>　　[9] 郭勇，董志剛《Protel 99 SE 印制電路板設(shè)計(jì)教程》機(jī)械工業(yè)出版社2010</p><p>　　[10]康萬(wàn)新主編《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)及案例剖析 應(yīng)用電子技術(shù)方向》清華大學(xué)出版社</p><p>　　[11]張靖武，周靈彬 編著《單片機(jī)系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真》電子工業(yè)出版社&

95、lt;/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選擇到論文的最終完成的每一個(gè)環(huán)節(jié)，自始至終得到劉老師的精心指導(dǎo)和幫助。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)創(chuàng)新的工作作風(fēng)、對(duì)事業(yè)和科學(xué)的執(zhí)著追求，以及對(duì)我們小組三人諄諄教誨給我留下了深刻的印象，使我受益終身。在課題的研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，我不僅從xx老師那里學(xué)到許多專

96、業(yè)知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)新知識(shí)并將其鞏固的方法，這無(wú)疑是一把開啟未來(lái)生活的鑰匙，特此向xx老師表示衷心的感謝！</p><p>　　在此，要感謝我們的同班同學(xué)，感謝你們的無(wú)私奉獻(xiàn)和熱情的幫助，使我們克服了很多困難，最終完成了論文。</p><p>　　最后，我要感謝父母及親人對(duì)我完成學(xué)業(yè)的支持和關(guān)心，是他們的摯愛和鼓勵(lì)給予了我勤奮進(jìn)取的力量。</p><p>　

97、　在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活中，還得到了許多領(lǐng)導(dǎo)和老師的熱情關(guān)心和幫助，在此，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友們表示由衷的謝意!</p><p>　　衷心的感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師！</p><p><b>　　2011年12月</b></p><p>　　7.附 錄A；源程序</p><p>　

98、　***************************************</p><p>　??； * *</p><p>　??； * 單個(gè)16ｘ16的點(diǎn)陣電子屏字符顯示器 *</p><p>　?。?

99、* ATA89C52 12MHz晶振 *</p><p>　??； * 2011.12.11 LRM *</p><p>　?。?***************************************</p><p>　??；顯示

100、字用查表法，不占用內(nèi)存，字符用16ｘ16共陽(yáng)LED點(diǎn)陣，</p><p>　??；效果：向上滾動(dòng)顯示5個(gè)字，再重復(fù)循環(huán)。</p><p>　　；R1：查表偏址寄存器，B：查表首址，R2：掃描地址（從00～0FH）。</p><p>　??；R3：滾動(dòng)顯示時(shí)控制移動(dòng)速度，單字顯示可控制靜止顯示的時(shí)間。</p><p>　?。?***********

101、*；</p><p><b>　?。恢袛嗳肟诔绦?；</b></p><p>　?。?************；</p><p><b>　　；</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP START</p>&l

102、t;p>　　ORG 0003H</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　ORG 000BH</p><p>　　LJMP INTTO</p><p>　　ORG 0013H</p><p><b>　　ERTI</b&g

103、t;</p><p>　　ORG 001BH</p><p><b>　　ERTI</b></p><p>　　ORG 0023H</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　ORG 002BH</p><p&

104、gt;<b>　　RETI</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　；***********；</p><p><b>　??；初始化程序；</b></p><p>　??；***********；</p><p><b&g

105、t;　　；</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　??；***********；</p><p>　　； 主程序 ；</p><p>　??；***********；</p><p><b>　　；</b></p>&l

106、t;p>　　START: MOV 20H,#00H ；清零標(biāo)志，00H為第16行開始掃描標(biāo)志，01為1幀</p><p><b>　??；掃描結(jié)束標(biāo)志</b></p><p>　　MOV A,#0FFH ；端口初始化</p><p>　　MOV P1,A </p><p>　　MOV

107、 P1,A</p><p>　　MOV P3,A</p><p>　　MOV P0,A</p><p>　　CLR P1.6 ；串行寄存器輸入打入輸出控制位</p><p>　　MOV TMOD,#01H ；使用T0做16位定時(shí)器，行掃描用。</p><p>　　MOV

108、 TH0,#0FCH ；1ms初值（12MHz）</p><p>　　MOV TL0,#18H</p><p>　　MOV SCON,#00H ；串口0方式傳送顯示字節(jié)</p><p>　　MOV IE，#82H ；T0中斷允許，總中斷允許</p><p>　　MOV SP，#70H</p>&l

109、t;p>　　MAIN： LCALL DISI ；顯示準(zhǔn)備，黑屏，1.5s</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　LCALL MOVDISP ；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（8個(gè)字）</p><p>　　INC DPH</p><p>　　LCALL MOVDISP ；向上

110、滾動(dòng)顯示一頁(yè)（8個(gè)字）</p><p>　　INC DPH</p><p>　　LACLL MOVDISP ；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（8個(gè)字）</p><p>　　AJMP MAIN</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　??；</b>

111、;</p><p>　??；***********************；</p><p>　?。?多字滾動(dòng)顯示程序 ；</p><p>　??；***********************；</p><p>　??；每次8個(gè)字，入口時(shí)定義好DPTR值</p><p><b>　??；</b>

112、;</p><p>　　MOVDISP: MOV B,#00H ；向上移動(dòng)顯示，查表偏值暫存（從00開始）</p><p>　　DISLOOP: MOV R3,#07H ；移動(dòng)速度</p><p>　　DISMOV： MOV R2,00H ；第0行開始</p><p>　　MOV R1,B&l

113、t;/p><p>　　SETB TR0 ；開掃描(每次一幀)</p><p>　　WAITMOV: JBC 01H,DISMOV1 ；標(biāo)志為1掃描一幀結(jié)束（16ms為1幀，每行1ms）</p><p>　　AJMP WAITMOV</p><p>　　DISMOV1: DJNZ R3,DISMOV ；1

114、幀重復(fù)顯示(控制移動(dòng)速度)</p><p>　　INC B ；顯示字的下一行（每行2字節(jié)）</p><p><b>　　INC B</b></p><p>　　MOV A,R1 ；R1為0，8個(gè)字顯示完</p><p>　　JZ MOVOUT</p>

115、<p>　　AJMP DISLOOP</p><p>　　MOVOUT: RET ；移動(dòng)先是結(jié)束</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　?。?***************；</p>

116、;<p>　?。?單字顯示程序 ；</p><p>　??；****************；</p><p><b>　　；顯示表中某個(gè)字；</b></p><p>　?。?***************；</p><p>　　DIS1: MOV R3,#5AH ；靜止顯示時(shí)間