電氣工程及其自動化-基于單片機(jī)的LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計

引言研究背景LED顯示屏控制系統(tǒng)，指根據(jù)使用者的要求，對LED大屏幕進(jìn)行正確的顯示，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接方式，可分為網(wǎng)絡(luò)版和單機(jī)版。該網(wǎng)絡(luò)版也被稱作LED信息發(fā)布控制系統(tǒng)，它能夠通過云端系統(tǒng)對單個LED終端進(jìn)行控制。LED顯示屏控制器是LED顯示屏的核心部分，它的功能是把電視上的外部視頻信號或者是平面媒體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成LED大屏幕上的數(shù)據(jù)，與家庭電腦中的圖形卡相似，不同的是，PC中的顯示器是CRT/LCD，而在這個系統(tǒng)中，顯示器是LED大屏幕。根據(jù)訪問信號模式，可以將其劃分為同步和異步兩種。在短暫的十來年，LED點陣顯示器就已以亮度高、工作電壓低、耗電少、微小化、使用壽命長、抗沖擊強(qiáng)和特點平滑等的優(yōu)勢，快速發(fā)展形成了平板顯示屏的主導(dǎo)商品，在電子信息展示領(lǐng)域也獲得了更廣泛的市場應(yīng)用[3]。LED的前景十分寬廣，目前已朝著更高亮度、更高抗氣候特性、更大的感光密度、更大的感光勻凈度、穩(wěn)定性、全色化等方面蓬勃發(fā)展。LED顯示器的圖像色彩艷麗，立體感極強(qiáng)，靜似圖畫，動似影院，應(yīng)用于地鐵站、港口、機(jī)場、商店、醫(yī)院、酒店、商業(yè)銀行、證券交易、建筑商場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理部門以及其他公共場合，具有傳統(tǒng)投影機(jī)、有線電視墻、LCD顯示屏等所不能及的性能特點。因此，對其進(jìn)行研究是必不可少的，它的產(chǎn)生激勵著人們不斷地進(jìn)行創(chuàng)新、改進(jìn)，以滿足我們的需要。LED顯示屏的發(fā)展速度很快，技術(shù)也很獨(dú)特，我們現(xiàn)在還沒能做出什么高端的LED顯示屏，但是我們可以從一些細(xì)節(jié)入手，學(xué)習(xí)LED的基礎(chǔ)，并且通過不斷的實踐來提高自己的應(yīng)用能力。對于本次畢業(yè)設(shè)計，我充滿了信心，與其說是讓我們完成學(xué)校給我們的任務(wù)，還不如說是給我們一次檢驗自己，鍛煉自己的機(jī)會?？萍际堑谝簧a(chǎn)力，為了明天，我一定會高質(zhì)量地完成本次電子作品的制作。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀LED顯示屏，是八十年代后期以來在國內(nèi)外快速發(fā)展起來的新型電子信息展示媒介，它采用由發(fā)光二極管所形成的點陣模塊或圖像單元形成電子顯示器畫面，以安全性高、使用壽命長、對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)、報價性能比高、運(yùn)行成本小等優(yōu)點，在短短的十來年中，就快速發(fā)展為平板顯示器的主流產(chǎn)品，在電子信息展示領(lǐng)域也獲得了更廣闊的市場應(yīng)用[7]。通過十多年的發(fā)展，中國LED顯示器產(chǎn)業(yè)基本建立了若干具備相當(dāng)規(guī)模的骨干企業(yè)。根據(jù)中國行業(yè)協(xié)會的不完全統(tǒng)計資料，自一九九八年開始，中國LED顯示器產(chǎn)業(yè)始終處于較高速度成長，且行業(yè)規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)張[9]。目前國內(nèi)外的主流LED顯卡生產(chǎn)廠家，基本上聚集于華東、華北、華南地區(qū)，主流廠家的市場區(qū)域也基本涵蓋了整個國內(nèi)外市場。就整個產(chǎn)業(yè)而言，有很大的發(fā)展?jié)摿?。就整體LED顯示屏系統(tǒng)來說，在國內(nèi)和全球都處于同等水平，因為國產(chǎn)產(chǎn)品的價格比其他國家要高，市場占有率高達(dá)九成以上，所以在中國的市場，國外的產(chǎn)品想要打入市斷增長，年均增長率在40%左右，從市場增長率來看，中國LED顯示器市場占有率的年均增長率在1996、1997、1999、2000、二零零一年均在百分之四十以下，只有在一九場，幾乎是不可能的事情。自一九九三年以來，LED顯示屏在國內(nèi)的市場份額不九八年為百分之三十。屬于成長迅速、發(fā)展速度較快的全新市場范疇。二零零三年中國LED顯示器產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展速度較快，規(guī)模型公司數(shù)量有所增加，行業(yè)也逐漸成熟。而按照國際發(fā)光二極體顯示器分會的數(shù)據(jù)，二零零三年銷量過億的公司有西安青松、上海三思、惠州深圳市德賽電池科技股份有限公司、北京利亞的等四家公司。每年銷量在一千億元以上的公司數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了五十余家，市場銷售總額大約為二十二億元，占到國內(nèi)市場銷量的三十億元的百分之七十三。其中，排名前面的六七家公司的市場銷量之和，將近國內(nèi)的一/3。全年銷量在五千億元以上的單位有十二家，其銷量之總和為十二億多元，約占我國年度市場銷量的百分之四十以上。從二零零四年到二零零七年，由于北京奧運(yùn)會的臨近，以及近年來中國各地方城市化改造進(jìn)度的加速，我國LED顯示器市場增量仍然巨大，年平均增長率約為百分之三十五左右。國外的藍(lán)和純綠LED產(chǎn)品從問世至今，生產(chǎn)成本逐年迅速下降，已達(dá)到完善的商品化要求。提高了LED全彩色顯示器的生產(chǎn)成本，擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域。目前，全彩LED顯示器的亮度、顏色和白光的均衡性能非常好，能夠很好的適應(yīng)戶外環(huán)境的要求，并且因為其具有性價比的優(yōu)勢，未來數(shù)年，全彩LED顯示屏將取代傳統(tǒng)的燈箱、霓虹燈、磁翻板等新型產(chǎn)品，而在體育場所的展示中，LED全彩顯示屏將成為主要的商品。LED全彩顯示技術(shù)有望成為LED行業(yè)新的發(fā)展增長點。與許多應(yīng)用科技術(shù)語相比，我國的LED漢字顯示屏并不是一種公認(rèn)的規(guī)范概念，人們通常都將表示漢字的LED顯示器叫做漢字顯示屏。漢字顯示屏的主要特點就是只監(jiān)控整個LED點陣中各發(fā)光元件的通斷（發(fā)亮或熄滅），而并不監(jiān)控整個LED的感光能力。而LED元件的色彩也可能是單色彩的、雙色彩的，或者還可能是復(fù)色彩的。LED漢字顯示器的外形既可做成條狀，也稱之為條形漢字顯示器，又稱條屏；也可按規(guī)定高寬比率做成矩形的平面漢字顯示器。但其實，條屏僅僅是其長度遠(yuǎn)大于寬度的平面顯示器，在顯示和操控的原理上并無區(qū)別差異。無論是顯示圖像或者文本，通常都是通過控制與構(gòu)成這個圖像或者文本的不同節(jié)點所在位置，相應(yīng)的LED器件發(fā)光。一般情況下，我們會把要顯示的文字轉(zhuǎn)化為點陣圖，然后按照畫面的顯示控制要求，用對應(yīng)的格式來表達(dá)。對于僅能控制開/關(guān)的漢字顯示，LED燈的每個數(shù)字，必須在對應(yīng)位置填1或0。當(dāng)然，根據(jù)控制線路的要求，這個逆向定律也是適用的。這樣，按照所要表達(dá)的漢字?jǐn)?shù)目，按照屏幕上的每一行一點來表示統(tǒng)計就能夠形成了一種表示數(shù)據(jù)文件，漢字的個陣形式也更為標(biāo)準(zhǔn)化，可使用于目前計算機(jī)上常見的字庫詞模。如果構(gòu)成了一種漢字的個陣形式，其尺寸就可能有16×16、24×24、32×32、48×48等各種尺寸。用點陣方法構(gòu)成字符，是非常靈活的，可以按照要求自由組合和改變，如果設(shè)定好正確的數(shù)據(jù)信息文本，就能夠獲得令人滿意的表示效率。所以，通過點陣型漢字顯示屏呈現(xiàn)經(jīng)常需要變化的文字信息，是十分合理的。條屏適用于簡單明顯的訊息，比如顯示在地鐵站、飛機(jī)場上的車次、航班信息，或是商廈的歡迎辭，或是在寫字樓的辦公室的簡短信息等。平面顯示器多用于屏幕上顯示比較復(fù)雜的信息內(nèi)容，如站臺屏幕上顯示各列火車的到開時間、飛機(jī)場屏幕顯示各航線運(yùn)營狀況以及證券交易場所屏幕上顯示股票行情等。漢字顯示器的色彩豐富，有單色、斗彩、以及復(fù)色等多種。最常見的是單色漢字顯示器。單色屏多采用了大紅或橙紅色或黃橙色的LED點陣單元。而斗彩顯示器則是復(fù)色顯示器，在LED點陣的每一點上都設(shè)置了兩種或多種不同色彩的LED發(fā)光元件。也就是說，相對的每個色彩都有自己的表示矩陣。在屏幕上顯示的同時，各個色彩的顯示點陣也是可以分別控制的。預(yù)先設(shè)定好不同色彩的表示數(shù)據(jù)，在屏幕顯示后再分別送到相應(yīng)的表示點陣，就可以達(dá)到預(yù)期效果。由于每一個色彩的控制方式都與單色的基本相同，所以把握了單色漢字顯示器的基本原理，雙色顯示屏和多色顯示屏也就不難理解了。系統(tǒng)總體方案設(shè)計顯示屏方案設(shè)計圖2.1是模塊式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，它包括復(fù)位模塊、晶振模塊、電源模塊、驅(qū)動模塊和顯示模塊。AT89S5AT89S5216×16點陣LED驅(qū)動電路晶振電路電源電路復(fù)位電路驅(qū)動電路圖2.1系統(tǒng)原理框圖LED點陣顯示屏介紹LED點陣顯示器是以光電二極管為核心的圖形，由高亮度的光電二極管核心陣列組成，采用聚砜環(huán)氧樹脂與塑料模具進(jìn)行密封。它的優(yōu)點是：亮度高、功耗低、針尖小、角度大、使用壽命長、抗潮濕、抗冷熱、抗腐蝕。點陣顯示有兩種類型，分為單色和雙色，可輸出全紅色、黃色、綠色、橙色等多種顏色。LED點陣有4×4,4×8,5×7,5×8,8×8,16×16,24×24,40×40等；根據(jù)像素的數(shù)目，雙基色、三基色等，根據(jù)像素的色調(diào)不同，顯示的文字、圖片等信息的色調(diào)也會發(fā)生變化。而雙基色和三基色點陣所顯示信息內(nèi)容的色調(diào)可以依據(jù)像素內(nèi)各種彩色感光二極管點亮的組合方法確定，如紅綠都點亮后可呈現(xiàn)出黃色，若采用光脈沖方法調(diào)節(jié)二極管的點亮?xí)r刻，則可以達(dá)到二百五十六或更高灰度的表現(xiàn)，甚至可以達(dá)到真彩色顯示。LED點陣顯示器在單一的應(yīng)用中，不僅可以代替數(shù)碼，還可以代表各種中西漢字及符號。例如5x7點陣顯示器用于中西文，5x8陣列顯示中西文，八x8點陣用于中文漢字，并能同時顯示圖像。通過多個點陣顯示屏的結(jié)合，也能構(gòu)成大尺寸的顯示屏，但通常都是由微型計算機(jī)或單片機(jī)來實現(xiàn)[15]。顯示屏的工作原理漢字顯示器應(yīng)用于汽車報站儀，廣告屏等。本章主要講述了一個實用的漢字顯示器的制作方法，由于充分考慮到電路元器件的易購性，所以并未選用八*八的高點陣發(fā)光管模組，但是直接選用了二百五十六個高亮度的感光管，構(gòu)成了16行16列的發(fā)光顯示點陣。并且為減少制造困難，制作了一個漢字的輪流顯示器，在實際應(yīng)用中可以按照這種原理自動增加顯示器的字?jǐn)?shù)。1、漢字顯示的原理：本文以UCDOS中文宋體字庫為例，將每個字按16行16列點陣進(jìn)行了綜合表達(dá)。也就是在國際漢字庫中，每個字都用二百五十六個點陣表示。每個細(xì)節(jié)都可以理解為一幅圖片，或者理解每個單詞的形狀。實際上，這臺漢字顯示屏不僅可以顯示漢字，還可以將256幅畫面中的所有畫面都顯示出來。圖2.2顯示漢字“大”的點陣圖形本文以漢字“大”為例，闡述了它的掃描原理：UCDOS中文宋體字庫中，每個漢字均采用16行16列的格子排列形式。而若是用在八位數(shù)的AT89S52單片或微型算法中，則因為單片機(jī)的總線通道是八位數(shù)，所以一個漢字也可以拆分成二個部分。通常可以將它拆分成上部與下部，上部由八*十六點陣構(gòu)成，而下部則由八*十六點陣構(gòu)成。在此例中，單片機(jī)通常我們所看到的是左上角的第一縱隊的上零點五部分，為第零列的P00-P07口。順序為從P零至P07，當(dāng)表示漢字為大時，將P五口點亮，然后從上至下排列，即P00滅，P01滅，P02滅P03滅，P04滅，P05亮，P06滅，P07滅。即二進(jìn)制00000100，在轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制后是04H。上零點五部第一列結(jié)束后，接著直接掃描下零點五部的第一縱隊，但出于接線的便利，我們?nèi)栽O(shè)定了從上向下的掃描方式，即由P二十七向P二十方向掃描，由上圖便可看出，這一排全為不亮字，即為00000000，而十六進(jìn)制的則是零時H。接著單片機(jī)再轉(zhuǎn)到上零點五部門第二列，結(jié)果仍是P五點亮，為00000100，即16進(jìn)制04H.這一列結(jié)束后接著開始下零點五部門的掃描，結(jié)果P二十一點亮，為二進(jìn)制00000010，即16進(jìn)制02H.再按照這種方式，接著結(jié)束下的掃描，一共掃描了32個8位，即可得到漢字大的掃描代號為：04H、00H、04H、02H、04H、02H、04H、04H04H、08H、04H、30H、05H、0C0H、0FEH、00H05H、80H、04H、60H、04H、10H、04H、08H04H、04H、0CH、06H、04H、04H、00H、00H從這個理論上，我們可以看出，無論是文字還是圖片，都可以通過這種技術(shù)，將其解析出來，然后將其呈現(xiàn)在屏幕上。不過，現(xiàn)在有很多漢字模型生成軟件，我們不必再自己動手繪制表格計算了。軟件開機(jī)后，輸入漢字，按下檢查鍵，十六進(jìn)制漢字編碼會自動生成，你需要的豎排號碼可以直接拷貝到我們的程序中。我們把行列總線與單片機(jī)的I/O接口連接起來，然后把上面的分析代碼輸入到總線中，就可以得到正確的漢字。但在這種情況下，因為總共有16條線，也就是16條線，如果把這些線都連接到89S52單片機(jī)上，總共需要32個I/O端口，這樣就會占用更多的I/O資源，使得系統(tǒng)無法繼續(xù)擴(kuò)充[17]。實際使用中我們可以通過4-16條譯碼器74ls154線來實現(xiàn)列方向的顯示。而行方向十六條線則連接在P零口和P2口。通過P零口和P二端口對電路的中間行進(jìn)行掃描，由于P零口沒有上拉電阻器，因此加了4.7K*8的排阻。如果沒有阻力，8個普通的4.7K/8W的電阻也可以。或由于負(fù)載容量增大，可接2n5551NPN充氣三極管16個。列方向則是由4-16譯碼管74LS154執(zhí)行的，并由八十九S五十二的P1.0-P1.3控制。類似地，該傳動部件還通過16個2N5401充氣三極管來完成。電路的輸出采用LM七千八百零五的三端電壓調(diào)節(jié)器，功率大約在100毫安。6圖2.7關(guān)節(jié)角度配置圖[090°90°0]系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計單片機(jī)的選型單片機(jī)選擇在整個系統(tǒng)中有著至關(guān)重要的作用，這里要選擇一款低成本、高運(yùn)算速度、內(nèi)存大等特點的單片機(jī)，經(jīng)過不斷的查找資料，最后我們選擇了AT89S52作為主控芯片。AT八十九S五十二是一種低功率，高效能CMOS8位機(jī)械手，其芯片尺寸為4kBytesISP，可反復(fù)擦寫上千次的Flash只讀存儲器[5]。相容于標(biāo)準(zhǔn)MCS-五十二指令控制器架構(gòu)和八十C五十二指針架構(gòu)，在晶片內(nèi)部還整合了普通的八個核心處理器和ISPFlaSh存儲器單位，在功能更強(qiáng)大的微型計算機(jī)中的AT八十九S五十二可以為多種嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提出高性價比的解決對策。AT八十九S五十二芯片具備了下列特征：1、指令與8051完全兼容；2、8KB的Flash內(nèi)存；3、0-33兆赫的時鐘頻率；4、128字節(jié)的RAM(RAM)；5、32個程序輸入/輸出插針；6、3個16比特的計時/計數(shù)裝置；7、2個外部中斷，1個串行，3個計時器AT89S52具有32個可編程IO、1個VCC、1個GND、1個重置管腳、2個晶體振蕩器。下面顯示了特定的管腳函數(shù)：VCC：電源電壓.GND：地面.P0為一種8位的開路雙向輸入/輸出端口，每根引腳能接收8個TTL門的電流。P1為一個8位的雙向I/O口，其有一個向上的電阻器，可以接收4個TTL門的電流。P2端口是8位上拉輸入/輸出接口，可以接收P2端口的緩沖，能夠輸出4個TTL門的電流。P3端口是8位帶上拉電阻的雙向輸入/輸出端口，可以輸出4TTL門的電流。P3端口還可以用作AT89S51的某些特定的接口，也就是下面所述的第2個插針的功能：P3.0RXD（串行輸入）P3.1TXD（串行輸出）P3.2/INT0（0）P3.3/INT1（1）P3.4T0（從外部輸入計時/計數(shù)器0）P3.5T1（從外部輸入計時/計數(shù)器1）P3.6/WR（外部存儲寫入選擇）P3.7/RD（外存儲器讀?。㏄3端口接受特定的控制信號，以進(jìn)行閃爍和程式檢查。重置訊號。在對裝置進(jìn)行耦合振動器的重置時，必須保證RST管腳的兩次機(jī)械周期均達(dá)到最大值。在使用外存儲器時，可以允許的輸出電平被用來鎖住地址里的位元。PSEN：一種門禁，一種外來的程序登記.在所有的電腦周期/PSEN中，手指從外部程序存儲器中移除時都是有效的。/VPP：不論是否由內(nèi)部程序存儲，在保證外部過程（0000H-FFFFFH）的低電平狀態(tài)下。在注意到了密碼模式時，將它鎖在RESET中；在終端機(jī)維持高電平后，此為程式的記憶體。在FLASH編程期間，這個插頭還被用于添加12V的程序功率。XTAL1：輸入逆變器和內(nèi)設(shè)時鐘工作回路。XTAL2：逆變器的輸出。圖3.1顯示了AT89S51的插針，而實際的視圖則顯示在圖3.2中。圖3.1單片機(jī)引腳圖圖3.2單片機(jī)實物圖系統(tǒng)各硬件電路設(shè)計LED電源電路的設(shè)計圖3.3是LED文字顯示點陣的電源電路，用的是六腳開關(guān)控制電源開關(guān)通斷，并且同時監(jiān)控了開關(guān)電源中的正負(fù)極，同時還在開關(guān)與電源二端加了一個濾波處理的電容，能夠避免了電源一致突變，從而很好地保障了系統(tǒng)的安全，同時還有一個電源指明燈，在上面加有一個一K的限流電阻[2]。該電路完成了整個系統(tǒng)的電源管理，并且指示了電路的工作狀態(tài)，以便于用來使用。圖3.3文字顯示電源電路LED復(fù)位電路的設(shè)計圖3.4為系統(tǒng)復(fù)位電路，對于確?？刂葡到y(tǒng)中單片機(jī)電路平穩(wěn)安全地上班，恢復(fù)電路管理工作是至關(guān)重要的部分，而恢復(fù)電路管理工作的主要功用便是上電復(fù)位。而通常單片機(jī)集成電路通常運(yùn)行時要求供電電源的5V±百分之五，即4.75~5.25V。但因為單片機(jī)集成電路是時序數(shù)字電路，所以它必須保持穩(wěn)定的時鐘信息，所以當(dāng)電源上電時，只有在VCC高于四點七五V小于五點二五V而晶體振蕩器穩(wěn)定工作時，恢復(fù)信息才被撤除，從而單片機(jī)集成電路才重新開機(jī)運(yùn)作。而這個恢復(fù)集成電路的工作機(jī)理為：在VCC上時，為C一充電，在十K電流上產(chǎn)生電流，從而使單片或微型計算機(jī)恢復(fù)；數(shù)毫秒之后，C1再次充滿，10K的電阻處，電流變?yōu)?，同時電壓也是0，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)[8]。在操作過程中，按壓S1并釋放C1。S1松手，C1再填滿，在十K阻力上重新產(chǎn)生電流，使該系統(tǒng)恢復(fù)正常[20]。幾毫秒后，該系統(tǒng)走入狀態(tài)。圖3.4復(fù)位電路LED晶振電路的設(shè)計圖3.5是振蕩控制系統(tǒng)，在單片機(jī)控制系統(tǒng)里也有晶體振蕩器，全稱叫晶體振動儀，在單片機(jī)控制系統(tǒng)里晶振的功能特別大，可以直接通過單片機(jī)系統(tǒng)里面的集成電路，直接提供給機(jī)器人控制系統(tǒng)所要求的時刻信息，而單片機(jī)系統(tǒng)的所有指令的實現(xiàn)也都是構(gòu)建在這基礎(chǔ)上的，如果晶體振蕩器地給出的時鐘速率越高，那么機(jī)器人的工作速率也就越快，具體如下圖，在晶體振蕩器二邊加上了兩個30pF(27-33pF）的電容器，從而使得振蕩速度更加平穩(wěn)。振蕩電路連接到AT八十九S五十二單片機(jī)的18、19兩個接口上，為該系統(tǒng)輸出振蕩電路。圖3.5晶振電路LED顯示電路的設(shè)計圖3.6的1602顯示電路中，該12864的數(shù)據(jù)口用的AT八十九S五十二的P0口，但因為在P零口內(nèi)沒加上下拉電阻，所以需要再外接十K的上拉電阻，才能確保資料的正常傳送。1602的三腳都是背光調(diào)節(jié)的雙接腳結(jié)構(gòu)，在三腳的壓力不同時背光電源的亮度也有所不同，在此處設(shè)想了一種集成電路來調(diào)整三腳的壓力，即用一種滑動變阻器一只腳接電源電壓，一只腳接電，調(diào)整滑動變阻器就能夠調(diào)整其中那一個插針的壓力，我們只需要把其中的那一個插針與1602的三腳連接起來就行了。圖3.6顯示電路LED下載接口電路的設(shè)計圖3.7是一個軟件下載的接口電路，只要有了它，我們就可以輕松地在單片機(jī)中編寫編碼，讓單片機(jī)可以根據(jù)編程順序進(jìn)行。圖3.7下載接口電路系統(tǒng)總原理圖設(shè)計圖3.8為電路設(shè)計的總原理圖，該電路設(shè)計主要由單片機(jī)，電源電路，下載接口電路，晶振電路，按鍵等組成。圖3.8電路設(shè)計總原理圖系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件編程環(huán)境介紹系統(tǒng)設(shè)計采用了C語句程序設(shè)計，編譯工作環(huán)境是keilUV4。KeilC51是美國KeilSoftware公司開發(fā)的51系列C語言程序。易于學(xué)習(xí)，易于使用。KeilC51軟件提供豐富多彩的庫函數(shù)和功能強(qiáng)勁的集成編程調(diào)試應(yīng)用軟件，全Windows界面。還有關(guān)鍵的地方，要看一下匯編后得到的匯編代碼，就能體會到keilC51產(chǎn)生的目標(biāo)程序利用率十分之高，多數(shù)語言產(chǎn)生的匯編程序比較緊湊，易于掌握。在編寫大規(guī)模程序中最能體現(xiàn)高級編程語言的優(yōu)點。KeilC51能夠?qū)崿F(xiàn)完整的編寫，翻譯，鏈接，測試，模擬等功能。開發(fā)人員使用IDE或其它編輯器對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，并與C51和A51編輯器進(jìn)行編譯，生成所有在這個系統(tǒng)中可以執(zhí)行的二進(jìn)制（HEX）。系統(tǒng)軟件包含以下三個方面：一是初始化操作系統(tǒng)；二是按鍵功能；三是將數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理和加以顯示。這三幾個方面的作業(yè)都分別在主程序中來完成。程序一般使用模塊化的架構(gòu)，因為這樣程序結(jié)構(gòu)比較清楚，易于編寫和易讀性比較好，而且易于調(diào)試和修改。軟件使用標(biāo)準(zhǔn)匯編語言編寫，用Keil的編寫環(huán)境完成了匯編，設(shè)計分為主程式與外中斷服務(wù)過程二個組成部分。系統(tǒng)軟件主程序?qū)崿F(xiàn)了控制系統(tǒng)初始化、顯示程序和前端程序，外中斷服務(wù)過程則實現(xiàn)了按鍵控制和管理功能。系統(tǒng)程序流程圖設(shè)計圖4.1系統(tǒng)軟件流程圖系統(tǒng)程序設(shè)計#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definedata1P0#definedata2P2sbits1=P3^6;sbits2=P3^7;bitfangxiang;uintalt=0,net=0,sl=32*5; bitmode;#include<reg51.h>ucharcodetab[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"",0*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"",1*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0xF0,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0xFF,0xFF,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x0F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"",2*/0x00,0x04,0x04,0x06,0x04,0x04,0x04,0x08,0x04,0x08,0xFF,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFC,0x02,0x02,0x04,0x02,0x08,0x02,0x10,0x02,0x00,0x1E,0x00,0x00,/*"",3*/0x04,0x01,0x04,0x01,0x04,0x02,0x04,0x04,0x04,0x08,0x04,0x30,0x04,0xC0,0xFF,0x00,0x04,0xC0,0x04,0x30,0x04,0x08,0x04,0x04,0x04,0x02,0x04,0x01,0x04,0x01,0x00,0x00,/*"",4*/0x02,0x20,0x0C,0x20,0x88,0x20,0x69,0x20,0x09,0x20,0x09,0x22,0x89,0x21,0x69,0x7E,0x09,0x60,0x09,0xA0,0x19,0x20,0x28,0x20,0xC8,0x20,0x0A,0x20,0x0C,0x20,0x00,0x00,/*"",5*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"",6*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"",7*/};voiddelay(uintz) //延時子函數(shù){ucharx;for(;z>0;z--)for(x=110;x>0;x--);}voidxianshi() //顯示{ucharaa,i;for(i=0;i<16;i++){P1=i;//列掃描data1=tab[net+aa];//取出上8行數(shù)據(jù)輸出aa++;data2=tab[net+aa];//取出下8行數(shù)據(jù)輸?aa++;delay(5); //延時data1=0;//清屏data2=0;//清屏P1=0x00;//消除余輝if(aa>30)aa=0;//字模地址} }voidmain() //主函數(shù){ET1=1; //使能定時器0EA=1; //開啟總中斷TR1=1; //開始計數(shù)while(1) //無限循環(huán){xianshi();//顯示if(s1==0)//檢測按鍵{delay(30);//延時消抖TR1=~TR1; //按下暫停，暫按繼續(xù)while(!s1)xianshi();delay(30);}if(s2==0) //檢測按鍵{delay(30); //延時消抖fangxiang=~fangxiang;//方向取反while(!s2)xianshi();delay(30);}}}voidtimer1()interrupt3{alt++;if(alt==10) //到一定的時間加以實現(xiàn)左移{alt=0;if(fangxiang==0) //如果是正向正向移動{net=net+2;if(net>sl)//字移動數(shù)量net=0;}else //否則反向移動{net=net-2;if(net<2)net=sl; //字移動數(shù)量}}}系統(tǒng)的調(diào)試與仿真元器件清單表5.1元器件清單名稱數(shù)量規(guī)格4.7k1/8w32電阻4.7k*8排阻2電阻排LED2563mm白發(fā)紅高亮度22P2瓷片電容10uf/50v1電解電容100uf/25v2電解電容AT89S521AT89S5240pinIc座1插89c51用12M1晶體74LS1381或74HC138LM78051穩(wěn)壓IC電源插座1穩(wěn)壓電源19-12V/200Ma穩(wěn)壓電源萬用電路板112*20(cm)系統(tǒng)的仿真圖5.1系統(tǒng)仿真結(jié)果圖5.2系統(tǒng)仿真結(jié)果結(jié)論本文是指應(yīng)用AT89S52單片機(jī)計控制LED點陣顯示屏的作品，不論是在測量準(zhǔn)確度，還是穩(wěn)定性上均符合的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并有較好的標(biāo)定與校正方式，故特性比較穩(wěn)定，使用簡便，且價格較為便宜。下面就設(shè)計LED點陣顯示屏展望一下它的發(fā)展：在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，我對中北大學(xué)高校前四年學(xué)習(xí)的理論知識有了一次較系統(tǒng)的認(rèn)知與掌握，尤其是對單片機(jī)的應(yīng)用和相關(guān)的理論知識有了更多的了解，通過Keil系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，使我對該系統(tǒng)的研究及實際問題的解決有了更多的認(rèn)識和經(jīng)驗，在實踐中，我們可以通過學(xué)習(xí)來提高自己的認(rèn)識，豐富自己的經(jīng)驗，提高自己的解決問題的能力。而對其進(jìn)行系統(tǒng)的研究和設(shè)計，是一種對學(xué)習(xí)的總結(jié)，是一種不斷學(xué)習(xí)、不斷探索的過程。系統(tǒng)研究設(shè)計是一個十分復(fù)雜的工程過程，要嚴(yán)格按照研究分析、系統(tǒng)設(shè)計、實施、運(yùn)行和調(diào)試等工作程序來完成。系統(tǒng)的研發(fā)和設(shè)計既是一項艱巨的工作，也是一種有趣的工作，在系統(tǒng)的設(shè)計中，你可以一邊學(xué)習(xí)，一邊練習(xí)，一旦有新的問題，就會不斷地去探索和試驗，即可使難題得以克服。理論與實踐之間要求緊密聯(lián)系，在工程設(shè)計中必須按照截然不同的體系或依據(jù)理論知識給予截然不同的設(shè)計方法，并充分考慮各相關(guān)方面的影響與要求，以篩選出最優(yōu)化的設(shè)計方法和結(jié)果。該課程軟件與硬件相結(jié)合，雖然有著比較大的難度，但卻有著較大的實用性價值。在完成畢業(yè)設(shè)計的課堂教學(xué)中，我的理論知識與實際水平均有了很大的提升。在該課程的畢業(yè)設(shè)計中，我已經(jīng)熟練掌握了微機(jī)控制器的基本使用與接口技術(shù)，并對LED點陣顯示屏的基本原理和使用方法有了一定的認(rèn)識，也熟悉了各種控制電路和有關(guān)元器件的實際應(yīng)用。經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計，我不但懂得了怎樣把所學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活中，還懂得了怎樣解決未知的問題，克服困難的辦法。設(shè)計工作已經(jīng)完成了，這也意味著我的大學(xué)生活中最后一個任務(wù)也完成了，在這個設(shè)計中，我將自己四年來學(xué)到的一切，尤其是在C語言編程的基礎(chǔ)上，通過這一次的學(xué)習(xí)，我對Keil的C語言編程和Prote