1、1 緒論LED用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強、價格性能比高、使用成本低等特點，在短短的十來年中，迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。1.1 LED顯示屏的廣泛應(yīng)用信息化社會的到來，促進(jìn)了現(xiàn)代信息顯示技術(shù)的發(fā)展，形成了 CRT、LCD、PDPLEDELDLP等系列的信息顯示產(chǎn)品，縱觀各類顯示產(chǎn)品，各有其所長和適宜的市場應(yīng)用需求。隨著LEDLED顯示屏以突出的優(yōu)包括：（1）證券交易、金融信息顯示。這一領(lǐng)域的 LED顯示屏占到了前幾年國內(nèi)LED顯示屏需求量的 50%以上，目前仍有較大的需求。（2）機場航班動態(tài)信息顯示。民航機場建設(shè)對住處顯示的要求非常明確，LED顯示屏是航班住處顯

2、示系統(tǒng) FIDS（Flight information Display system）的首選產(chǎn)品。（3）港口、車站旅客引導(dǎo)信息顯示。以 LED顯示民間為主體的信息系統(tǒng)和運樞紐的自動化系統(tǒng)，成為國內(nèi)火車站和港口技術(shù)發(fā)展和改造的重要內(nèi)容。（4）體育場館信息顯示。LED 顯示屏作為比賽信息顯示和比賽實況播放的的主要手段已取代了傳統(tǒng)的燈光及 CRT賽設(shè)施。（5）道路交通信息顯示。智能效通系統(tǒng)（ITS）的興起，在城市效通、高速公路等領(lǐng)域，LED顯示民間作為可變情報板、限速標(biāo)志等，得到普遍采用。（6）調(diào)度指揮中心信息顯示。電力調(diào)度、車輛動態(tài)跟蹤、車輛調(diào)高度管理等，也在逐步采用高密度的 LED顯示屏。（7）

3、郵政、電信、商場購物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳及信息顯示。（8）廣告媒體新產(chǎn)品。除單一大型戶內(nèi)、戶外顯示屏做為廣告媒體外，集群 LED LED顯示屏廣告發(fā)布系統(tǒng)等也已得到采用并正在推廣。（9）演出和集會。大型顯示屏越來越普遍的用于公共和政治目的的視頻直播，如在我國建國 50周年大慶、世界各地的新千年慶典等重大節(jié)日中，大型顯示屏在播放實況和廣告信息發(fā)布方面發(fā)揮了卓越的作用。（10）展覽會，LED顯示大屏幕作為展覽組織者提供的重要服務(wù)內(nèi)容之一， LED有一些規(guī)模較大的制造商提供租賃服務(wù) 。21.2 LED電子顯示屏產(chǎn)業(yè)狀況與市場發(fā)展1.2.1 LED顯示屏的產(chǎn)業(yè)狀況 LED具有實力和影響的企業(yè)把 L

4、ED 顯示屏作為經(jīng)營戰(zhàn)略發(fā)展的重要內(nèi)容，涉足 LED WTO LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機，預(yù)計在近兩年內(nèi)，我國的 LED顯示屏產(chǎn)業(yè)將會有較大的調(diào)整和發(fā)展。1998年低 LED顯示屏專委會進(jìn)行了一次不完全統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，1998年度銷售總額在 1000萬元以上的企業(yè)有 20 6行業(yè)市場總額的 85%以上；全國從事LED顯示屏的各企業(yè)有 100余家，從業(yè)人員近 6000 8 19961997年的增長速度均保持 40%左右，1998 30%左右。1998年成立的中國光學(xué)光電子待業(yè)協(xié)會光電器件分會 LED性和影響的 LED顯示屏主要生產(chǎn)企業(yè)，成立之初有 55家成員單位，目前已發(fā)展到 67家，基本上

5、包括了全國 LED顯示屏行業(yè)的主導(dǎo)企業(yè)。至2000年度，LED顯示屏專業(yè)委員會成員單位的年產(chǎn)值已逾11億元人民幣，所度銷售額超過了 10 199910%以上，其中個別企業(yè)的增長了近兩倍，有幾個企業(yè)增長了 50%以上，大部分企業(yè)穩(wěn)中有升，也有少數(shù)是下滑的，估計，這個產(chǎn)值占全國同行業(yè)的 75%以上。從業(yè)人數(shù)近 9000人，其中專業(yè)技術(shù)人員4000多人，約占全員的45%，具有中高級技術(shù)職稱的有 2400多人，約占全員的 28%。這些人員大部分從事技術(shù)開發(fā)，就整個行業(yè)來說，具有較強的開發(fā)能力 。3我國 LED 較先進(jìn)的水平。90 年代初即具備了成熟的 16 級灰度 256 色視頻控制技術(shù)及無線 LED

6、 顯示屏、256 級灰度視頻控制技術(shù)、出現(xiàn)；LED 顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路也已由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)并得到應(yīng)用。目前國內(nèi)主要 LED LED 300 150 的有 20 余家。而且由于國產(chǎn) LED 顯示屏的性價比比較高，市場占有率近 100%，國外同類產(chǎn)品基本沒有市場。1.2.2 LED顯示屏的市場發(fā)展從 93 LED PIDA 市場年增長率為 40% LED 顯示民間產(chǎn)業(yè)近年來年迅速發(fā)展。據(jù)電子工業(yè)年鑒及一些專業(yè)雜志的統(tǒng)計，97 年 LED 管產(chǎn)量比 96年只增加了 7 LED 產(chǎn)值增加了 1389 LED 顯示民間所用的 LED 絕大多數(shù)是進(jìn)口的，尤其是綠燈和藍(lán)燈）其中包括 LED 顯示

7、屏產(chǎn)值部分。實際上，在 97 年增加的 13.89 億產(chǎn)值中相當(dāng)一部分是 LED 顯示屏創(chuàng)造的產(chǎn)值， PIDA 估計的 99 年大陸 LED 顯示屏 7.7 億人民幣產(chǎn)值是一個保守的數(shù)字。2002 年 LED 產(chǎn)量超過 150 億只，產(chǎn)值超過 80 億元；2003 年 LED 產(chǎn)值超過100 億元，產(chǎn)量約200 億只，其中超高亮度LED 有幾十億只。近幾年LED 的發(fā)展速度超過 30%，其中超高亮度 LED 的發(fā)展速度超過 50%。5 年內(nèi)全球 LED 市場將從 2004 年的 32 億美元，增長至 2008 年的 56 億美元。超高亮度 LED 市場 2001 年為 12 億美元，2002

8、年市場約為 16 億美元。國內(nèi) LED 行業(yè)也正處于高速發(fā)展階段，目前來華投資 LED 的公司愈來愈多。2008 年可望達(dá) 8.44 LED 發(fā)展的重要關(guān)鍵.目前，標(biāo)準(zhǔn)及指示燈 LED 雖占了出貨的大宗，但未來 HBLED 和 LED 將出現(xiàn)顯著的營收，2006年之后高亮度LED尤其是超高亮度的LED（又稱UHBLED銷售增長幅度勢必極為驚人。HBLED到 2008年的營收估計可達(dá) 26.4億美元，而 UHBLED可望占全球 LED市場的 22%。預(yù)計在未來 5 年期間，汽車、信號燈及背光應(yīng)用將占到市場銷售量的60%， 超高亮 LED發(fā)展速度超 50%。31.3 LED顯示屏的發(fā)展趨勢1.3.

9、1 高亮度，全彩化藍(lán)色及純綠色 LED化條件。全彩色LED顯示屏將是 LEDLED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達(dá)到比較理想的效果，完全可以滿 LED顯示屏在戶外廣告媒體中會越來越多地代替 LED屏更會成為主流產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界上目前至少有 150家廠商生產(chǎn)全彩屏，其中產(chǎn)品齊全，規(guī)模較大的公司約有 30家左右，主要分布在美國、歐洲、亞洲（日本、中國臺 1994、1995年開始生產(chǎn)全彩色顯示屏，到 2001年底，全國范圍內(nèi)的全彩色 LED顯示屏達(dá)到 300多塊。全彩色 LED顯示屏的廣泛應(yīng)用會是LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個新的增長點。1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化材料、技術(shù)

10、的成熟及市場價格的基本均衡之后，LED顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化將成為 LED統(tǒng)產(chǎn)品條件下是以價格作為主要的競爭手段，幾番價格回落調(diào)整達(dá)到基本均衡， LED顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化有了較高要求，業(yè)內(nèi)一些骨干企業(yè)已開始在企業(yè)實施 ISO9000 系列標(biāo)準(zhǔn)。1998年 1月原電子部發(fā)布實施LED顯示屏通用規(guī)范電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使LED顯示屏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工工作開始走向規(guī)范。1998正式成立了 LED展光電器件與 LED 顯示屏產(chǎn)品技術(shù)及檢測標(biāo)準(zhǔn)交流協(xié)調(diào)等方面積極開展工作，1999 年在昆明召開了“LED 器件與應(yīng)用研討會”，并組織起草了LED 顯示屏檢 2000 年 8 LED 顯示屏專業(yè)委員 LED 顯示屏專

11、業(yè)委員正在就LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)在向健康有序的方向發(fā)展。行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體序。1.3.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化LED 顯示民間的應(yīng)用前景更為廣闊。預(yù)計大型或超大型LED 小型 LED LED 顯示屏產(chǎn)品門類和品量、小型化的標(biāo)準(zhǔn)系列 LED 顯示屏在 LED 顯示屏市場總量中將會占有多數(shù)份額。LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)正面臨良好的市場機遇。隨著LED 器件材料性能的不斷提高，全彩色顯示屏正在成為 LED 顯示屏行業(yè)新的增長點；2008 年北京奧運會、2010 年上海世博會等大型活動的舉辦，為 LED 顯示屏 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開拓了更大的空間；戶外廣告LED 顯示屏、體育用LED 顯示屏、交通用戶外LED顯

12、示屏和演出 LED 彩幕屏、展覽用LED 顯示屏、租賃用LED 顯示屏、集會用LED顯示屏等領(lǐng)域的市場顯著增加。1.4 課題研究的意義從 LED LED 顯示屏無論大型還是小型，其最小系統(tǒng)的三大組成部分()不能改變，而對于三部分中占投資比重較大的計算機實際利用率并不高，僅在內(nèi)容更新時才與LED 顯示屏相連接，如果能將計算機去掉或多臺LED 顯示屏共用一臺計算機，則 LED 常重要的市場價值。此次畢業(yè)設(shè)計的課題，一方面是熟悉 LED顯示原理,另一方面是在實際操作過程中培養(yǎng)各方面的能力，對單片機應(yīng)用有一個更深入地理解。1.5 課題主要的研究內(nèi)容主要對傳統(tǒng)的文字型的 LED 顯示屏進(jìn)行研究，了解其工

13、作原理以及運行管 LED顯示屏控制器的硬件連接方式。通 LED LED LED顯示屏的驅(qū) USB通訊方式，完成信息的傳輸，并且在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)信息實時更新的功能。2 LED顯示屏基礎(chǔ)理論現(xiàn)在一般把顯示圖形或文字的 LED LED 圖文顯示 LED 本系統(tǒng)設(shè)計正是基于 LED LED 顯示屏的文字方面的顯示及設(shè)備驅(qū)動 。LED異步顯示屏可以用圖文、靜止的或連續(xù)的圖像，圖文顯示時只控制 LED點陣中各發(fā)光器件的通斷(發(fā)光和熄滅) LED不僅控制 LED LED圖像的更新速度必須滿足運動連續(xù)和無閃爍的要求。 8*8 LED發(fā)光器件驅(qū)動器一列的列線連到電源的另一端，當(dāng)行驅(qū)動選中第 i 行，列驅(qū)動選中第

14、 j LED器件根據(jù)列驅(qū)動器的要求進(jìn)行顯示控制電路負(fù)責(zé)有序的選通各上的器件就可以根據(jù)列數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。上下位機之間的數(shù)據(jù)傳輸可采用 USB 接或微處理器實現(xiàn)對顯示屏的控制 。42.1 LED顯示屏器件 LED 顯示屏得以廣泛應(yīng)變化;而通斷頻率增高時，視覺就逐漸不能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的亮度變化了，刷新頻率越也越高。視覺惰性可以說是 LED LED 顯示屏中可以利驅(qū)動方式的優(yōu)點在 LED 個發(fā)光燈為一組共用一個驅(qū)動電路，通過掃描的方法，使各組發(fā)光燈依次點亮， LED 顯不屏效益是十分可觀的 。62.2 LED顯示屏的設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個室內(nèi)用16*128點陣 LED LED顯示屏各點亮度均勻，充足，可顯示圖形和文

15、字，顯示圖形或文字穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止和移入移出等顯示方式，并且可以以 USB 接口來系統(tǒng)的單色 LED顯示屏的控制電路、驅(qū)動電路的設(shè)計方法，并針對一個16*128屏的顯示特點，對其軟件實現(xiàn)的算法給出了具體的分析。2.3 顯示屏工作原理2.3.1 數(shù)學(xué)模型對于點陣型 LED電路如圖 2-1 0的發(fā)光二極進(jìn)行逐次掃描，就可以逐行點亮點陣。只要掃描速度大于 24Hz，由于掃描時間很快，人眼的視覺有暫留效應(yīng)，就可以看到顯示的是完整的圖形或文字。列列列列4123行行行行 0LEDLEDLEDD 1LED 2DLEDLED 4DLEDLED 6DLEDLED圖例如，若要圖中所示 16個

16、 LED顯示一個“口”字的方框，則首先在列 1別加上如表 2-1所示數(shù)據(jù)：表行1行2行3行40000011001100000這樣，當(dāng)?shù)谝恍羞x通時列信號為 0000；第二行選通時列信號為 0110；第三行選通時列信號為 0110；第四行選通時列信號為 0000；再選通第一行送列信號0000如此循環(huán)下去，當(dāng)刷新頻率足夠高時（大于24Hz留特性，便可觀察到穩(wěn)定的方框。2.4 LED顯示器的驅(qū)動當(dāng)向 LED 器件施加正向電壓時，流過器件的正向電流使其發(fā)光。因此 LED的驅(qū)動就是如何使已的 PN 結(jié)處于正向偏置，而且為了控制它的發(fā)光強度，還要驅(qū)動等。2.4.1 直流驅(qū)動直流驅(qū)動是最簡單的驅(qū)動方法。LED

17、 的工作點由電源電壓 VCC,串聯(lián)電阻 R和 LED LED 恒定的情況。例如公交車用于固定顯示”XX 路”字樣的顯示器。2.4.2 恒流驅(qū)動由于 LED 若對 LED 輸出特性具有恒流特性，所以可以用晶體管驅(qū)動 LED，如圖 2-2 所示。2.4.3 脈沖驅(qū)動 LED 動的主要目的是節(jié)約驅(qū)動器，簡化電路。如N 行 LED 共用一列數(shù)據(jù)，稱其為1/N掃描方式，N 常取 4.8.16.32 N 為 16,室外屏應(yīng)用時，N 一般為4 驅(qū)動方式的電路圖如圖 2-2 所示：7動。圖 3 LED顯示屏系統(tǒng)方案分析3.1方案一靜態(tài)顯示對 LED 電子顯示屏中每一像素點都通過硬件單獨控制，整個 LED電子顯

18、示屏的顯示實際上就是所有 LED 制電路統(tǒng)一控制，結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示：單片機控制電路圖3.2 方案二采用動態(tài)掃描法串行輸出數(shù)據(jù)。以 CPLD構(gòu)造的高速掃描電路為系統(tǒng)核心，顯示數(shù)據(jù)的提取，并行轉(zhuǎn)換為串行輸出和掃描信號的產(chǎn)生為高速 CPLD掃描電路控制 ，把原本同 CPU軟件實現(xiàn)用硬件完成，結(jié)構(gòu)如圖 3-2所示。11圖 3.3 方案對比方案一的優(yōu)點在于編程簡單且對 LED LED串行動態(tài)掃描的方法。軟件較復(fù)雜。此外，系統(tǒng)硬件實現(xiàn)較為復(fù)雜，開銷較大。方案二中高速的 CPLD掃描模塊電路實現(xiàn)了由實現(xiàn)的部分操作，使 CPU操作大大簡化。CPLD 的高頻率工作特性，使它能高速地完成數(shù)據(jù)提取，并串轉(zhuǎn)換和

19、移位輸出 ，還可以很好地實現(xiàn)掃描同步輸出，但是由于時間和水平的有限，未能采取這個方案 。103.4 本課題方案論證 LED電子顯示屏四部分功能模塊個點所在位置相對應(yīng)的 LED時控制各個發(fā)光點亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動顯示方式。16*128的點陣共有 2048個發(fā)光二極管，顯然單片機沒有這么多端口，如果我們采用鎖存器來擴展端口，按 8位的鎖存器來計算，16*128的點陣需要 256個鎖存器。這個數(shù)字很龐大，而且成本很昂貴，我們僅僅是 16*128的 8個漢字點陣，在實際應(yīng)用中的顯示屏用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計，而采用另一種稱為動態(tài)掃描的顯示方法。多行(比如 8行)的同名列共用一套列驅(qū)動器。具體

20、就 16*128的點陣來說，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起，再去驅(qū)動這一列 LED (共陽接法)，每一列先送出對應(yīng)第11行使其點亮一定的時間， 2 2后熄滅第 8 1快(每秒 24次以上)，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了 。6 8位一個字節(jié)的形式順16*128的LED點陣有8列8*8 8*8=64 C8051F020只有 64個 I/O此可以得出，當(dāng)列數(shù)很多時，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉?。采用串行傳輸?shù)姆椒ǎ刂齐娐房梢灾挥?根線：數(shù)據(jù)線、時鐘線。將行數(shù)以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(傳輸)了，以致影響到 LED 的亮度。功能；對數(shù)據(jù)顯示來說，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備

21、好的數(shù)據(jù)打影響本行的顯示。同時為了LED 顯示的亮度，采用8 行掃描，每個漢字上面有2個 16 列驅(qū)動器驅(qū)動，列驅(qū)動器的位置應(yīng)該是在第 1 行跟第 9 行，即每個 16*16的漢字點陣是有 4 個 8*8 1 行跟第 9 行，第二次掃描的時候顯示第 2 行跟第 10 行，以此類推，最后顯示第 8 行跟第 16 行，如圖 3-3 所示：第1 第2 第3 第4 第5 第6 第7 第8 第9 第 第 第 第 第 第 第 圖 綜合上述可以看出整個點陣顯示的實現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)應(yīng)該如圖 3-3 所示：在實際應(yīng)用中的大屏幕 LED 個模塊一般是有 16*16 LED 是分開的，C8051F020 單片機有足夠的

22、RAM 空間來存放這些字膜數(shù)據(jù)，之后不需要電腦控制即可自己循環(huán)控制顯示。而且一個控制模塊控制一個至幾個 16*128 的點陣模塊。顯示屏電路框圖如圖 3-4 所示。0圖 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計計的功能要求，其總體框圖如圖 4-1 所示：路四部分功能模塊。(1)的規(guī)律將數(shù)據(jù)存放到顯存 RAM 中，對漢字的顯示效果進(jìn)行實時控制。(2)硬件掃描模塊的功能是：對 RAM 進(jìn)行訪問，將列數(shù)據(jù)傳送給 LED號同步。這樣子才能達(dá)到用硬件的方式顯示漢字的效果。(3)因為從 RAM 和列行描器出來的數(shù)據(jù)不能直接驅(qū)動 LED 其進(jìn)行處理，使其電流能夠驅(qū)動LED，所以驅(qū)動電路的功能是保證LED 有足夠的亮度，才能達(dá)到所設(shè)

23、計的顯示效果。(4)其進(jìn)行處理。圖 位機接收數(shù)據(jù)后將其存放在顯存 RAM 位機的軟件來實現(xiàn)，下位機只負(fù)責(zé)接收上位機的數(shù)據(jù)并將其存放在顯存 RAM 中。因為顯示漢字是最基本的，列出以下幾種最基本的顯示效果及硬件的實現(xiàn)方法：(1) 靜態(tài)顯示：行掃描器的初值為零，RAM緩存區(qū)的初值恒定為某一個值；改變這個初值就可以改變靜態(tài)顯示的內(nèi)容。(2) T單片機就給 RAM緩存賦一個初值，而且這個初值是遞增變化的，改變時間 T就可以改變左移速度。(3) 循環(huán)左移：是左移的一種特殊形式，只要 RAM的頭 256個字節(jié)和最后256 256個字節(jié)進(jìn)行左移的賦值規(guī)律即可達(dá)到循環(huán)左移的效果。4.1電源電路本設(shè)計采用的是電

24、腦開關(guān)電源，它的主控芯片是 TL494。TL494是一種固定激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。TL494的管腳以及內(nèi)部電路框圖如圖 4-2所示。其引腳功能如下：圖TL494 內(nèi)部原理圖如圖 4-3所示，1、2，16、15 腳分別為 2 個誤差比較放大器的同相輸入端和反相輸入端。3 腳為控制比較放大器和誤差比較放大器的公 3 腳的電平變高時，TL494送出的驅(qū)動脈沖寬度變窄，當(dāng)3 腳電4 腳為死區(qū)電平控制端，從4 腳加入死區(qū)控制電壓 180 電路中的三極管。5、6 腳分別用于外接振蕩電阻和電容。7 腳為接地端。8、9腳和 12 腳分別為 TL494內(nèi)容末級兩個輸出三極管的集電極和發(fā)射極。12 腳

25、為電源供電端。13 腳為功能控制端。14 腳為內(nèi)部 5V 基準(zhǔn)電壓輸出端。我們的設(shè)計使用電腦開關(guān)電源提供的 12V，5V，3.3V 3路電壓。圖4.2單片機最小系統(tǒng)C8051F020用的是 PDIUSBD12，負(fù)責(zé)跟上位機進(jìn)行通信。4.2.1 C8051f020介紹C8051F020采用100腳TQFP封裝,是一個全集成混合信號在片系SOC(SystemOn Chip)單片機。實際上, SOC是隨著半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展而產(chǎn)生的新概念。他是集成度越來越高和對嵌入式控制技術(shù)可靠性越來越高的產(chǎn)物。C8051F020單片機內(nèi)集成了2個多通道ADC子系統(tǒng)(每個子系統(tǒng)包括1個可編程增益放大器和 1個模

26、擬多路選擇器)、2個電壓輸出 DAC、2個電壓比較器、電壓基準(zhǔn)、SMBus/I2C總線接口、UARTSPI總線接口、5個通用的 16位定時器、1個具有 5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)器/定時器陣列(PCA)、內(nèi)部振蕩器、8個 8位通用數(shù)字 I/O端口、64kBFlash程序存儲器和 4352B數(shù)據(jù) RAM,同時還具有片內(nèi)電源監(jiān)測、片內(nèi)看門狗定時器時鐘源,因而是一種功能比較齊全的高速、高性能單片機。C8051F020單片機具有 100個引腳,其主要特點如下:(1)采用流水線結(jié)構(gòu)，廢除了機器周期的概念，指令以時鐘周期為運行單位，由標(biāo)準(zhǔn)的 12個系統(tǒng)時鐘周期降低到 1個系統(tǒng)時鐘周期，處理能力大大提高

27、，一般型號的峰值速度可達(dá) 25MIPS, 80C51系列單片機提高了 10 倍。70%指令的執(zhí)行時間為一個或兩個系統(tǒng)時鐘周期，只有 4條指令的執(zhí)行時間大于4個系統(tǒng)時鐘周期。(2)大容量的Flash程序存儲器(64kB)和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 RAM(4352B);(3)具有較高精度和速度的 2個多通道 ADC(最大速度可達(dá) 100kb/s)和 2路 12位 DAC;(4)工作溫度范圍較大,為-45+85;(5)功耗低,供電電壓為2.73.3V,典型工作電流為12mA,并具有多種節(jié)電休眠和停機模式,全部 I/O,RST,JTAG引腳均允許 5V電壓輸入;(6)片內(nèi) JTAG仿真電路可提供全速、非插入式

28、的電路內(nèi)仿真。C8051F020單片機采用 Cygnal公司的專利 CIP51微處理器內(nèi)核。CIP 51在提升 8051速度上采取了新的途徑,即設(shè)法在保持 CISC結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)不變的情況下,對指令運行實行流水作業(yè)。在這種模式中,廢除了機器周期的概念,指令以時鐘周期為運行單位。平均每個時鐘可以執(zhí)行完 1條單周期指令,從而大大提高了指令運行速度。即與 8051 相比,在相同時鐘下單周期指令運行速度為原來的12倍;整個指令集平均運行速度為原來 8051的 9.5倍,使 8051兼容機系列進(jìn)入了 8位高速單片機行列。同時, C8051F020單片機擴展了中斷處理,增加了中斷源,可提供22個中斷源,這

29、對實時多任務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)是很重要的;另外C8051F020單片機還具有內(nèi)部時鐘,但若需要也可接外部時鐘。該芯片在程序運行時可實現(xiàn),這在低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中非常實用;同時 C8051F020還在內(nèi)部增加了復(fù)位源,從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。C8051F020中包含有數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器。C8051F020單片機的 CIP 51具有標(biāo)準(zhǔn) 8051的程序數(shù)據(jù)地址結(jié)構(gòu),他包含有 4 352 B的 RAM以及 64 k的擴展數(shù)據(jù) RAM。C8051F020單片機內(nèi)部帶有 64 kB Flash存儲器,該存儲器可按 128 B為一個扇區(qū)來編程,同時也可以在線編程,而不需要程序代碼的未用扇區(qū)可作為非易失性數(shù)據(jù)存

30、儲器使用。,這在大屏幕 LED顯示系統(tǒng)中已能滿足程序存儲和數(shù)據(jù)存儲的需要。由于外部無需另外加擴展且便于編程,因而提高了系統(tǒng)的運行效率 。134.2.2 USBPDIUSBD12介紹一、PDIUSBD12簡介PDIUSBD12是一款性價比很高的USB微控制器進(jìn)行通信的高速通用并行接口。它還支持本地的DMA傳輸。PDIUSBD12完全符合USB1.1版的規(guī)范。它還符合大多數(shù)器件的分類規(guī)格：成PDIUSBD12理想地適用于許多外設(shè)，例如：打印機，掃描儀，外部的存儲設(shè)備（ZipSCSI的系統(tǒng)可以立即降低成本。PDIUSBD12所具有的低掛起功耗連同Lazy Clock輸出可以滿足使用ACPI, OnN

31、OW和USB電源管理的要求低的操作功耗可應(yīng)用于使用總線供電的外設(shè)。此外它還集成了許多特性包括SoftConnet GoodLink TMTM晶振和終止寄存器集合。二、PDIUSBD12的特性1.符合通用串行總線USB 1.1版規(guī)范2.高性能USB 接口器件集成了SIE FIFO存儲器收發(fā)器以及電壓調(diào)整器3.符合大多數(shù)器件的分類規(guī)格4.可與任何外部微控制器/微處理實現(xiàn)高速并行接口2M字節(jié)/秒5.完全自治的直接內(nèi)存存取DMA操作6.集成320 字節(jié)多結(jié)構(gòu)FIFO存儲器7.主端點的雙緩沖配置增加了數(shù)據(jù)吞吐量并輕松實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸8.在批量模式和同步模式下均可實現(xiàn)1M字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率9.具有良好

32、EMI 特性的總線供電能力10.在掛起時可控制LazyClock輸出11.可通過軟件控制與USB的連接12.采用GoodLink技術(shù)的連接指示器,在通訊時使LED閃爍13.可編程的時鐘頻率輸出14.符合ACPI OnNOW和USB電源管理的要求15.內(nèi)部上電復(fù)位和低電壓復(fù)位電路16.具有高錯誤恢復(fù)率(99%)的全掃描設(shè)計確保了高品質(zhì)17.雙電源操作3.3 0.3V或擴展的5V電源,范圍為3.65.5V18.多中斷模式實現(xiàn)批量和同步傳輸三、PDIUSBD12芯片功能框圖及其說明芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖4-4所示。 1、模擬收發(fā)器集成的收發(fā)器接口可通過終端電阻直接與USB電纜相連。2、電壓調(diào)整器片內(nèi)集

33、成了一個3.3V接到外部1.5k 的上拉電阻?？蛇x擇PDIUSBD12提供的帶1.5k 內(nèi)部上拉電阻的軟件連接技術(shù)。3、PLL片內(nèi)集成了6M到48M時鐘乘法PLL。這樣就可使用低成本的6M晶振。EMI也隨之降低。PLL的工作不需要外部元件。4、位時鐘恢復(fù)位時鐘恢復(fù)電路使用4X過采樣規(guī)則，從進(jìn)入的USB數(shù)據(jù)流中恢復(fù)時鐘。它能跟蹤USB規(guī)定范圍內(nèi)的抖動和頻漂。5、Philips串行接口引擎 PSIEPhilips SIE實現(xiàn)了全部的USB協(xié)議層。完全由硬件實現(xiàn)而不需要固件的參與。該模塊的功能包括：同步模式的識別，并行/串行轉(zhuǎn)換，位填充/解除填充，CRC校驗/產(chǎn)生，PID校驗/產(chǎn)生，地址識別和握手評

34、估/產(chǎn)生。6、SoftConnectTM與USB的連接是通過1.5k 上拉電阻將D+（用于高速USB1.5k 上拉電阻集成在PDIUSBD12VCC過外部/USB建立連接之前完成初始化時序。USB總線連接可以重新初始化而不需要拔出電纜。PDIUSBD12在連接可以建立之前會檢測VBUS是否可用。VBUS可通過EOT_N管腳進(jìn)行檢測。7、GoodLinkTMGoodLink 技術(shù)可提供良好的USB連接指示。在枚舉中，LED指示根據(jù)通信的TMPDIUSBD12成功地枚舉和配置后，LEDPDIUSBD12之間成功的傳輸（帶應(yīng)答）將關(guān)閉LED，處于掛起狀態(tài)時，LED將會關(guān)USBUSB本。8、存儲器管理

35、單元MMU和集成RAM在以12M/s的速率傳輸并與微控制器并口相連時，MMU和集成RAM作為USB之間速度差異的緩沖區(qū)。這就允許微控制器以它自己的速率對USB信息包進(jìn)行讀寫。9、并行和DMA接口PDIUSBD12看起來就像一個帶8位數(shù)據(jù)總線和一個地2PDIUSBD12支持多路復(fù)用和非復(fù)用的地址和數(shù)RAM之間直接讀取的DMA發(fā)模式的DMA傳輸。四、PDIUSBD12引腳極其功能芯片引腳如圖4.5所示，表4-1定義了芯片的引腳。 P1234567890123地4567IIIII 1OP/144.2.3 PDIUSBD12 與單片機的連接設(shè)計D12與 51單片機的連接非常簡單，可以參照圖 4.6。圖

36、中，ALE接為低電平表示一個獨立的地址和數(shù)據(jù)總線配置PDIUSBD12的A0腳與F020的任意一個I/O口相連。該端口控制PDIUSBD12C51的多位地址和數(shù)據(jù)總線可直接與 PDIUSBD12的數(shù)據(jù)總線相連。D12可以選擇5V和3.3V5VVout3.3輸出引腳接10 F和0.1 F的去耦電容，Vcc接5V3.3VVcc和Vout3.3兩腳都接3.3V5V電源供電。D12與單片機連接時可以給它加接6M的石英晶體，單片機的外部時鐘則由D12的CLKOUT引腳提供，時鐘輸出的頻率為12M。圖4-6是D12器件和它的外圍電路原理圖，D12的D0D7引腳接系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線，A0接數(shù)據(jù)線A0A5D12的數(shù)

37、據(jù)口地址就可以定為10h地址口地址定為11h（由于A5不參與其它芯片的地址譯碼，所以這樣的地址分配不會引起沖突）。 4.3行掃描驅(qū)動電路4.3.1 電路設(shè)計每個漢字需要 4 個 8*8 的 LED 8 2 行必須都有 1 個 74HC595 接到 LED 16*16 要 4 個 74HC595 8 8*4=32個 74HC595 來實現(xiàn) 8 行掃描顯示。設(shè)計好的列驅(qū)動電路的部分如下圖 4-7 所示：我們前面的列驅(qū)動電路里面只是用了單片機的串口跟 P1 P0 以及P2 口可以直接接到 8 個 LED 防止直接驅(qū)動損壞單片機以及隔離外界干擾信號，使用了 74LS138 這個 38 譯碼器作為行選芯

38、片 。9+3.3+9 1 2 3 4 5 6 7 8 9IU3A 12IRF1IRF2IRF3IRF4IRF1IRF540hang1ABC4hang256IRF3IRF540hang38IRF5IRF540hang5SN7406U4F18161412hang62IRF797532Y12Y22Y32Y4IRF7IRF540hang7SN7406U4B4IRF874LS244IRF8IRF540hang8圖 4.3.2 38 譯碼器74LS13874LS138 譯碼器的引腳圖，邏輯圖及真值表如下圖4-8、圖 4-9 所示：圖圖 3由上看以看出，只要在信號輸入端 A，B，C輸入特定組合的 1、0的組

39、合序列，就可以在輸出端輪只有一個流輸出低電壓0，這樣我們就可以有選擇的控制行電路 。194.3.3 六路高電壓輸出反相器SN7406由于我們的 74LS138 IRF540N時必須在 G端接比 D端高 3V SN7406這個六路高電壓輸出反相器，圖 4.10是它的外部管腳圖，圖 4.11 SN7406則是它一路輸入輸出的內(nèi)部原理圖：圖圖當(dāng)輸入端 A輸入低電壓時，在對應(yīng)的輸出端 Y就會輸出高電壓 。174.3.4 大電流MOSFET管 IRF540IRF540是一個28A100V的N溝道的MOSFET管，Rds(on)=0.077Vgd=100V，它的原理圖如下圖 4-12所示，當(dāng)GDS之間就導(dǎo)

40、通，電流從D端流向 S 128列的 LED LED器件 20mA電流計算，128個 LED 2560mA即 2.5A IRF540作為驅(qū)動管，它的最大工作電流可達(dá) 28A，所以不需要加散熱既可穩(wěn)定工作 。17圖4.3.5 8 位數(shù)據(jù)緩沖器74LS244 74LS244時候 74HC595致 74LS138使能端 E變低， 74LS138就是會有輸出信號的（通過它的真值表可以看到全0全1SN7406就輸出高電位，IRF540求了。74LS2444-13所示 ：19圖4.4列驅(qū)動電路4.4.1 總體規(guī)劃及實現(xiàn)電路每個漢字需要 4個 8*8的 LED點陣，要想實現(xiàn) 8行掃描驅(qū)動，上下 2行必須都有

41、1個 74HC595接到 LED 16*16要 4個 74HC595 88個的擴展，一次加 8個漢字，所以需要 8*4=32個 74HC595來實現(xiàn) 8行掃描顯示。設(shè)計好的列驅(qū)動電路的部分如下圖 4-14所示：圖 4-14 列驅(qū)動部分電路圖4.4.2 串入并出移位寄存器74HC595列驅(qū)動電路由集成電路 74HC595 8位串入并出的移位寄存器和一個 8位輸出鎖存器，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨立的，目的。圖 4.15 74HC595外形及內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖74HC595的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4-15所示。它的輸入端有 8個串行移位寄存器，每個移位寄存器的輸出都連接一個輸出鎖存器。引腳

42、 SI是串行數(shù)據(jù)的輸入端。引腳 SCK是移位寄存器的移位時鐘脈沖，在其上升沿發(fā)生移位，并將 SIRCK是輸出鎖存器的打入信號，其上升沿將移位寄存 G鎖存器的輸出才開放，否則輸出端為高阻狀態(tài)。SCLR 信號是移位寄存器的清 0輸入端，當(dāng)其為低時移位寄存器的輸出全部為0。由于SCK和 RCK兩個信號是互相獨立的，所以能夠做到輸入串行移位與輸出鎖存互不干擾。芯片的輸出端為QAQH，最高位 QH可作為多片 74HC595級聯(lián)應(yīng)用時向上一級的級聯(lián)輸出。但因QH QH器完全同步的級聯(lián)輸出。圖 由 74HC595在 4.5V25 21MHz以上的時鐘頻率，而我們采用的 F020 的時鐘頻率只有 24MHz，

43、串口方式 0 的時鐘頻率只有fosc/12=2MHz 74HC595 74HC595輸出高電平時每個管腳的驅(qū)動電流只有 20mA，而每個 LED發(fā)光管的驅(qū)動電流也是 20mA，要是 8個發(fā)光管同時輪流點亮的時候瞬間電流必定大于 20mA，所以我們采用是采用吸收電流的方式直驅(qū) LED發(fā)光管 。15 系統(tǒng)軟件設(shè)計顯示屏軟件的主要功能是向顯示屏提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號，使 LED (初始化)主程序通過調(diào)用子程序來實現(xiàn)。5.1顯示驅(qū)動程序設(shè)計 74HC595 的鎖圖 5-1 為顯示驅(qū)動程序(顯示屏掃描函數(shù))流程圖。區(qū)NY 圖 5.2系統(tǒng)主程序設(shè)計單片機在 LED I/O 口的定義和初始化、串行

44、口的定義和設(shè)置、擦寫程序的初始化設(shè) LED 點陣漢字顯示屏從上電開始顯示的是默認(rèn)內(nèi)容，然后根據(jù)從 PC 機發(fā)過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)顯示，其程序流程如圖 5.2所示。圖 圖 5.3部分原程序設(shè)部分源程序見附錄 15.4 USB固件程序的結(jié)構(gòu)1固件結(jié)構(gòu)概述本系統(tǒng)的核心為 C8051F020 單片機，所以固件程序的編寫都是以 51 單片機斷子程序。主程序完成的工作是上電初始化PDIUSBD12、給全局變量置初值、初 D12只包括由 D12觸發(fā)的 INT0外部中斷，電平方式觸發(fā)，單片機的其它中斷都是被禁止的。單片機初始化的最后一步將 D12的 SoftConnect功能打開，從這時起，主機才能檢測到設(shè)備的

45、接入。初始化完成之后，主循環(huán)實際上不再參與 USB通信， PDIUSBD12接口芯片檢測到USB理子程序要做的工作就是首先D12D12收到了什么樣的封包，收清除中斷標(biāo)志，以使 D12能夠觸發(fā)下一次中斷。設(shè)備固件程序結(jié)構(gòu)圖如圖 5-4所示。圖 2USB電氣接口驅(qū)動（D12.C）USB電氣接口驅(qū)動（D12.C）實現(xiàn)的功能是與 PDIUSBD12接口芯片之間的通 4個函數(shù)：d12comm()d12read()d12write()和 d12delayd12comm( )函數(shù)的原型為 void d12comm(unsigned char comm.),實現(xiàn)的功能是向 D12接口芯片的命令口寫一個字節(jié)的命

46、令字。D12芯片的命令端口地址在本系統(tǒng)中為 0 x11，定義為 unsignedpdataD12_COMM_at_0 x11，在 D12.H頭文件中有定義。該端口為只讀。d12read()函數(shù)的原型為 chard12read(void),實現(xiàn)的功能是從 D12接口芯片的數(shù)據(jù)口讀一個字節(jié)的數(shù)據(jù)字。D12芯片的數(shù)據(jù)端口地址在本系統(tǒng)中為 0 x10，定義為 unsigned char volatile D12_DATA_AT_0X10,在 D12.H中定義。d12write( 函數(shù)的原型為 void d12write(unsigned char dat)，實現(xiàn)的功能是向 D12接口芯片的數(shù)據(jù)口寫一個

47、字節(jié)的數(shù)據(jù)字。（）函數(shù)的原型為voidd12delay(void),它的功能是在兩次對 D12芯片的操作間加入一定的延時，這個函數(shù)只能在上面3D12芯片要求在寫命令端口的操作與讀數(shù)據(jù)端口或?qū)懚丝诘牟僮髦g至少 600ns 以上的延時，否則芯片工作結(jié)果不正確。一般將這個延時控制在 10ms左右。3主程序MAIN.C現(xiàn)基本 USB D12進(jìn)行初始化。D12一共有 4條初始化的指令：設(shè)置地址/使能（setaddress/enable置端點/setendpoint/enablesetmode）以及設(shè)置DMA(setDMA)。說明：上電后默認(rèn)地址為0，暫時不需要改動，一般在收到設(shè)定地址的要求SoftCo

48、nnect為斷開狀態(tài)，即這時主機檢測不到設(shè)備的接入，需軟件設(shè)置 SoftConnect為連接狀態(tài)后主機才能檢測到設(shè)備接入；初始時鐘輸出為 4MHz，本系統(tǒng)要求的系統(tǒng)時鐘為 12 M Hz或 24 M Hz；而設(shè)置 DMA（set DMA）指令只要在設(shè)備內(nèi)部的 D12和存儲器間使用 DMAsetmode D12的 C51語句：d12comm(0 xf3);d12write(0 x16);d12write(0 x43);d12comm(0 xf3)表示向D12的命令端口寫字節(jié)0 xf3（即 setmode接著通過 d12write（）函數(shù)向 D12的數(shù)據(jù)端口寫 2個字節(jié)的數(shù)據(jù) 0 x16和 0 x

49、43，分別表示使SoftConnect狀態(tài)變?yōu)檫B接以及更改D12對單片機的時鐘輸出為12MHz。4中斷處理程序本系統(tǒng)的中斷處理程序（ISR.C）流程如圖 5-5所示。程序在進(jìn)入中斷處理函數(shù)入口后，先要讀D12的中斷狀態(tài)寄存器（指令F4 1個狀態(tài)字返回值的定義見表 5-1 0總 線重 置包器圖 表 位70201000說 明 掛起狀 端點 2 端點 2 端點 1 端點 1 0的輸出和輸入要求就可以完成設(shè)備的正常配置和基本工作。在圖5-5中，SOF包和總線重置的處理程序都是自定 USB的數(shù)據(jù)傳輸都是由 D12 1和 2的輸出/在對端點 01和 2的輸出/上次傳輸狀態(tài)寄存器（4045 D12所以，中斷

50、處理程序的功能就是從端點（控制端點）輸出得到主機的各項 USB USB接口 D12的端點 0處理程序的功能就是協(xié)調(diào)在 USB電氣接口與 USB通信協(xié)議之間的數(shù)據(jù)傳輸。5. USB通信協(xié)議實現(xiàn)USB 通信協(xié)議實現(xiàn)（USB.C）的功能就是響應(yīng)主機提出的設(shè)備要求。響應(yīng)函數(shù)對設(shè)備要求 bmRequest域和 Request存放存儲區(qū)的所有描述符中找到合適的描述符；再把這個描述符返回給主機 。105.5 驅(qū)動程序的設(shè)計與實現(xiàn)在設(shè)備硬件和單片機固件都開發(fā)調(diào)試通過之后，主機就能夠正確識別設(shè)備 USB中占很大的分量也是本系統(tǒng)設(shè)計的難點之一。 USB 主機系統(tǒng)軟件開發(fā)分為兩部程序與系統(tǒng) USBI（USB Dev

51、ice Interface）進(jìn)行通信，其主要任務(wù)是根據(jù)所需處理功能的要求來完成各種基于 Windows程序的處理 。105.6 PC機方的程序設(shè)計 LED位機系統(tǒng)實現(xiàn)對顯示屏的遠(yuǎn)程控制，隨時可以更新顯示內(nèi)容。系統(tǒng)用 VC編寫上位機文字編輯和發(fā)送軟件。5.6.1 VC開發(fā)工具及 C+概述Visual C+(以下簡稱 VC)是在 Windows 95和 Windows NT上建立的 32位應(yīng)用程序的強大、復(fù)雜的工具。與 16位 Windows應(yīng)用程序或者不使用圖形界面的老程序相比，這些應(yīng)用程序要大得多，而且更加復(fù)雜。然而，隨著程序的規(guī)模和復(fù)雜性的增加，程序員所做的工作實際上減少了。VC借助于其生成

52、代碼的向?qū)В茉跀?shù)秒內(nèi)生成可運行的 Windows應(yīng)用程序的外殼。VC附帶的類庫，即 Microsoft Foundation Classes(MFC),已成為許多 C+編譯器進(jìn)行 Windows框的布局非常簡單。VC 開發(fā)工具兼容很多內(nèi)容，C/C+，HTML 網(wǎng)頁，數(shù)據(jù)庫等，對其主要語言C+是 20世紀(jì) 80 AT&T貝爾實驗室的 BjarneStroustrup在 C語言的基礎(chǔ)上推出了 C+程序設(shè)計語言。由于 C+提出了把數(shù)據(jù)和在數(shù)據(jù)之上的操作封裝在一起的類、對象和方法的機制，并通過派生、繼承、重載和多態(tài)性等特征，件的構(gòu)造和維護(hù)變得更加有效和容易，并使軟件開發(fā)能更自然地反映事物的本質(zhì)，從

53、而大大提高了軟件的開發(fā)效率和質(zhì)量 。205.6.2 軟件實現(xiàn)的功能介紹及操作過程（1）軟件功能設(shè)計本軟件主要有以下三大功能，功能介紹如下： 編輯發(fā)送功能：通過 MFC提供的編輯控件及發(fā)送按鈕，將用戶輸入的信息經(jīng)過數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，再經(jīng)串口 1發(fā)送出去。 接受功能：通過編輯控件接受由下位機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 CString類型，顯示在接受框內(nèi)。 控制顯示功能：添加 3用來控制 LED顯示內(nèi)容。點擊“靜態(tài)”按鈕，則輸入信息自動加字符“0“左移”按鈕，則輸入信息自動加字符“1動加字符“20”則實現(xiàn)靜態(tài)顯示，為“1”則實現(xiàn)左移顯示，為“2”則實現(xiàn)右移顯示。（2）軟件操作過程本軟件使用 VC設(shè)計

54、，操作過程如下： 單擊發(fā)送按鈕，發(fā)送信息。 6 總結(jié)與展望6.1工作總結(jié)本文通過設(shè)計單片機控制單色 LED LED 顯示模塊單元如何連接的方法，軟件的設(shè)計流程以及部分代碼，并在附錄 1 給出了完整的電路圖。 74HC595 實現(xiàn)了串 74LS244 則是防止外界的干擾會對顯示38線譯碼器74LS138驅(qū)動SN7406加IRF540 大電流低電阻的N溝道場效應(yīng)管，因為如果用單片機直接連接 LED 這個譯碼器，可以節(jié)省引腳，并且方便做大屏幕的時候擴展。 LED 點陣顯示法調(diào)整，得到跟LED 點陣相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)以及控制信號傳送到LED點陣屏，來實現(xiàn)分屏掃描顯示以及左移掃描顯示的效果。整個

55、設(shè)計的功耗計算：LED 需要的電壓是 3.3V 8 個漢字的時候的平均電流是 1.85A；各芯片需要電壓為 5V，工作的時候平均電流 0.5A；還有 IRF540 的驅(qū)動電壓 12V，工作電流 0.02A；即：P=3.3V*1.85A+5V*0.5A+12V*0.02A=8.854W。6.2工作展望1USB接口插上U盤實來時顯示數(shù)據(jù)將是一種理想的方法。2、如何實現(xiàn)控制彩色 LED 點陣的掃描控制電路還有待于進(jìn)一步研究。3、LED 點陣顯示屏的制造工藝還有待于進(jìn)一步提高。4、只能顯示文字、圖形或靜止圖像的中低檔 LED 顯示屏，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不參考文獻(xiàn)：, 王 天 義 .視 頻 顯 示 屏 系 統(tǒng)

56、 的 現(xiàn) 狀 與 發(fā) 展 趨 勢 中 國 儀 器 儀 表 , 陳 苗 海 .中 國 及 其 顯 示 屏 產(chǎn) 業(yè) 市 場 發(fā) 展 動 向 世 界 電 子 元 器,堵 國 梁 ,史 小 軍 ,朱 為 顯 示 屏 恒 流 驅(qū) 動 電 路 的 設(shè) 計 電 子 器 .用期 4期.C 1附 錄 一部分下位機源程序：/*以下是 16x128點陣 LED電子顯示屏的源程序，采用C語言編寫，在KeilVisionV2.38a（C51.Exe V7.06）以及 MedWin3.0版環(huán)境下均測試通過。*/#include unsigned int zimo,xx=0; /zimo是字模計數(shù)器，xx為分屏顯示的時候的

57、字?jǐn)?shù)。unsigned char yid,h;unsigned char code hanzi;unsigned char BUFF18,BUFF218; /左移顯示的緩存/yid為移動計數(shù)器，h為行段計數(shù)器/漢字字模void qing(void);void fen(void);void xianshi(void);void zuo(void);/調(diào)整數(shù)據(jù)void in_data(void);void rxd_data(void);void out_rxd(unsigned char *d);/左移發(fā)送數(shù)據(jù)/分屏、上移發(fā)送數(shù)據(jù)char code sw=0 x01,0 x02,0 x03,0 x

58、04,0 x05,0 x06,0 x07,0 x00; /*8行段碼*/*主程序*/void main(void) unsigned char ee;SCON=0;P1=0;yid=0;zimo=0;while(1) fen();/分屏顯示for(ee=30;ee0;ee-)/清屏幕 3秒qing();zuo();/左移顯示for(ee=30;ee0;ee-)qing();/*清屏幕*/void qing (void) unsigned char zz,xx=0 x0ff;for (zz=33;zz0;zz-)out_rxd(&xx);P1=0 xff; P1=0;P3=0;/鎖存為高，74H

59、C595鎖存信號/清 74LS138的使能端/*分屏顯示*/void fen(void) doxianshi();while(xx+0;kk-)for(ii=1;ii16;ii+=2)for (jj=0;jj8;jj+)/每屏顯示 500次/每個漢字分 8行掃描/每次要發(fā)送8個漢字的2個字節(jié),發(fā)送8次 aa=(xx*8+jj)*32+ii;out_rxd(&hanziaa); /從串口輸出第1個字的第1字節(jié)。out_rxd(&hanziaa-1); /從串口輸出第 1 個字的第 1字節(jié)。for (jj=0;jj8;jj+) /每次要發(fā)送8個漢字的2個字節(jié),發(fā)送8次 aa=(xx*8+jj)*3

60、2+ii;out_rxd(&hanziaa+16); /從串口輸出第 1個字的第 17字節(jié)。字節(jié)out_rxd(&hanziaa+15); /從串口輸出第 1個字的第 18P3=0 x0ff;P1=0 xff; P1=0;P3=swh;h+;/鎖存為高，74HC595鎖存信號/輸出行信號/行加一if(h=8)h=0;/*左移顯示*/void zuo(void) unsigned char i,d=5; /d為移動的時候一個漢字的掃描顯示次數(shù)xianshi();while(zimo=1450)while(yid16)/調(diào)用單屏顯示/數(shù)據(jù)移位。/移動速度for(i=0;id;i+)for(h=0;