畢業(yè)設(shè)計---基于單片機(jī)的led顯示屏設(shè)計 (2)

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合可以看到LED燈。在大型商場車站，地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示漢字或者圖像。LED行業(yè)已成為一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，前景廣闊。LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模型或者像素單元組成平面的顯示屏幕。不但擁有色彩豐富，組態(tài)靈活，能夠適應(yīng)室內(nèi)外

2、各種環(huán)境的特點，還具有發(fā)光效率高，使用壽命長的優(yōu)勢。LED顯示屏經(jīng)歷了初期的不可更換顯示內(nèi)容，單色，雙色的圖文顯示到如今的可隨時更換顯示內(nèi)容，全彩色的視頻顯示，歷經(jīng)發(fā)展，LED顯示屏得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。</p><p>　　LED點陣顯示屏概述</p><p>　　目前，國內(nèi)的LED點陣顯示屏大部分是單顯示，其顯示的內(nèi)容相對較少，顯示花樣較單一。一般在產(chǎn)品出廠時，顯示內(nèi)容就已經(jīng)寫入顯示

3、屏控制系統(tǒng)中的EPROM芯片中，當(dāng)需要更換顯示內(nèi)容時就非常困難，這樣使該類型的顯示屏使用范圍受到了限制。國內(nèi)還有另一種LED顯示屏——可編程序型LED顯示屏，雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，顯示內(nèi)容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示內(nèi)容不便的缺點。隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，如今的廣告牌都存在著顯示內(nèi)容豐富，信息量大，信息更換速度快的特點。因此傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代社會的需要。而利用PC機(jī)通信技術(shù)控制LED顯

4、示屏，則具有顯示內(nèi)容豐富，信息更換更靈活等優(yōu)點。LED點陣顯示屏是通過PC機(jī)將要顯示的漢字字模提取出來，并發(fā)送給單片機(jī)，然后顯示在點陣屏上。單片機(jī)具有優(yōu)異的性價比、體積小、可靠性高、控制功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用在智能儀表、機(jī)電一體化、實時過程控制、機(jī)器人、家用電器、模糊控制、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。</p><p>　　1.2 LED顯示屏控制技術(shù)狀況</p><p>　　LED漢字顯示的控制系統(tǒng)主

5、要有輸入接口電路、信號控制、轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理電路及其輸出接口電路等，雖然包括的相關(guān)技術(shù)比較多，但關(guān)鍵技術(shù)是串行傳輸與并行傳輸技術(shù)、動態(tài)掃描和靜態(tài)鎖存技術(shù)等。</p><p>　　1.2.1 串行傳輸與并行傳輸技術(shù)</p><p>　　LED漢字顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸方式有串行和并行兩種。，目前主要采用的是串行控制技術(shù)，即顯示屏每個單元內(nèi)部的不同驅(qū)動電路和各級聯(lián)動單元之間，每個時鐘只傳送一位數(shù)據(jù)

6、，此方式可有效減少顯示單元的數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動元件，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性和性價比。</p><p>　　1.2.2 動態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)</p><p>　　LED漢字顯示屏實現(xiàn)顯示信息的刷新技術(shù)有動態(tài)掃描和靜態(tài)鎖存兩種方式。安裝在室內(nèi)的顯示屏一般宜采用動態(tài)掃描技術(shù)，也即是一行放光二極管共用一行驅(qū)動寄存器，根據(jù)共用一行驅(qū)動寄存器的發(fā)光二極管像素數(shù)目，可以分為1/4,1/16掃描等等。而安

7、裝在室外的顯示屏大多使用靜態(tài)鎖存技術(shù)，也就是每一個發(fā)光一級管都對應(yīng)一個驅(qū)動寄存器，這樣就不需要分時工作，保證了每一個發(fā)光一級管的亮度占空比為100%。因為動態(tài)掃描法可以有效減少控制器的I/O口，應(yīng)用廣發(fā)，本畢業(yè)設(shè)計也采用動態(tài)掃描。</p><p>　　1.2.3 自動檢測與遠(yuǎn)程控制控制技術(shù)</p><p>　　LED漢字顯示屏的構(gòu)成復(fù)雜，安裝位置，供電、周圍亮度、環(huán)境溫度等條件都直接影響

8、著顯示屏的正常工作與否。所以，在LED漢字顯示屏的控制系統(tǒng)中，不但需要對以上條件進(jìn)行自動檢測控制，還要實現(xiàn)能夠遠(yuǎn)程對顯示屏的亮度，色度，垂直位置，顯示內(nèi)容和工作方式的轉(zhuǎn)換的控制。</p><p>　　2 總體方案論證及設(shè)計</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計要求利用單片機(jī)設(shè)計出LED漢字顯示屏的控制系統(tǒng)，本設(shè)計由四個部分構(gòu)成：LED點陣顯示條屏（LED驅(qū)動模塊）、譯碼驅(qū)動電路和移位寄存系

9、統(tǒng)（數(shù)據(jù)存儲模塊）、單片機(jī)控制系統(tǒng)（PC機(jī)通信模塊）。下面對各個模塊的設(shè)計逐一進(jìn)行論證比較。</p><p>　　2.1 LED驅(qū)動模塊</p><p>　　方案一：采用靜態(tài)鎖存方式，每一個LED發(fā)光管的一端接至單片機(jī)的一個I/O口，另一端通過電阻連接到電源。此方案可以直接驅(qū)動LED，原理簡單，驅(qū)動能力很強(qiáng)，LED的亮度也可以通過限流電阻進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，非常方便，但此方案過于浪費單片機(jī)

10、的I/O口，只適合適用于較小的系統(tǒng)。</p><p>　　方案二：采用動態(tài)掃描方式，通過三極管驅(qū)動并聯(lián)在一起的LED發(fā)光管的一端（共陰或者共2端），LED發(fā)光管的另一腳連接通用I/O口，來控制LED亮滅。這種方法能同時驅(qū)動較多的LED，方式靈活，可以節(jié)省單片機(jī)的I/O口資源。</p><p>　　比較兩種方案，本設(shè)計采用方案二。</p><p>　　2.2 數(shù)據(jù)

11、存儲模塊</p><p>　　方案一：采用靜態(tài)RAM存儲需要顯示的內(nèi)容，盡管靜態(tài)存儲器具有存儲內(nèi)容大，傳輸速度快的優(yōu)點，但是斷電后，其存儲的數(shù)據(jù)就會消失，所以不適合用于存儲固定或者長時間不變的數(shù)據(jù)。</p><p>　　方案二：采用ROM存儲需要顯示的內(nèi)容，ROM可以長時間的存儲信息，并且掉電后數(shù)據(jù)不丟失，此種方案適合存儲不變的數(shù)據(jù)。</p><p>　　方案三：采

12、用串行EEPROM存儲需要顯示的內(nèi)容。串行EEPROM技術(shù)幾乎擁有了所有類型存儲器的優(yōu)點：不易丟失、可更新、高性價比、低功耗。普遍適合應(yīng)用于各類工業(yè)測控系統(tǒng)。在速度要求不是很高的情況下，串行EEPROM（暫定使用24C256）是比較理想的選擇。</p><p>　　以上方案，第三種方案有明顯的優(yōu)點，所以選擇方案三。</p><p>　　2.3 本設(shè)計任務(wù)</p><

13、p>　　綜合以上技術(shù)選擇的論述和LED的發(fā)展趨勢，本設(shè)計將以AT89C51單片機(jī)為核心，采用串行傳輸、動態(tài)掃描技術(shù)、制作一款擁有PC機(jī)通信功能的，模塊化LED多功能漢字顯示屏。</p><p>　　2.4 總體硬件組成框圖</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　為使該模塊化LED顯示屏顯示屏控制系統(tǒng)具有更加方便的實用性和靈活性，需

14、要對系統(tǒng)的各個硬件進(jìn)行精心設(shè)計。其中硬件電路包括LED點陣顯示條屏、譯碼驅(qū)動電路、移位寄存系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)等。</p><p>　　3.1 LED點陣顯示條屏的硬件設(shè)計</p><p>　　LED驅(qū)動模塊是LED顯示屏設(shè)計的關(guān)鍵部分，其驅(qū)動電路的設(shè)計合理與否直接關(guān)系到LED顯示屏的亮度、穩(wěn)定的重要指標(biāo)。本設(shè)計中LED的驅(qū)動采用三極管和74LS154實現(xiàn)的。</p>&

15、lt;p>　　3.1.1 74LS154的簡單介紹</p><p>　　74LS154是一個4—16譯碼器，主要電特性的典型值如下：</p><p>　　當(dāng)選通端（G1、G2）均為低電平時，可將地址端（ABCD）的二進(jìn)制編碼在一個對應(yīng)的輸出端，以低電平譯出。</p><p>　　若將 G1 和G2 中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由ABCD 對輸出尋址，54/741

16、54 還可作1 線－16 線數(shù)據(jù)分配器</p><p><b>　　真值表如下：</b></p><p>　　74LS154的真值表</p><p>　　3.1.2 驅(qū)動電路的設(shè)計</p><p>　　該系統(tǒng)的驅(qū)動電路由74LS154與三極管共同組成的，原理圖如下：</p><p>　　如上圖所

17、示，首先采用AT89C51為本系統(tǒng)的單片機(jī)型號。其中，AT89C51是一種帶4 kb閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasabl Read OnlyMemory FPEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器，俗稱單片機(jī)。器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集、輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，能夠進(jìn)行1000次

18、寫／擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為10年。</p><p>　　時鐘電路由AT89C51的18，19腳的時鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1,電容C2，C3組成，采用片內(nèi)振蕩方式。</p><p>　　復(fù)位電路采用簡易的上電復(fù)位電路，主要由電阻R1，R2，電容C1，開關(guān)K1組成，分別接至AT89C51的RST復(fù)位輸入端。</p><p>　　LED的行掃

19、描端接到單片機(jī)P0口，而列掃描接到三極管的發(fā)射極。其中列掃描端（B1—B8）用于LED的數(shù)據(jù)掃描，憑借74LS154的譯碼和三極管的驅(qū)動，使得LED能發(fā)光。（A1—A8）通過P0口提供給LED的顯示數(shù)據(jù)。考慮到P0口必須設(shè)置上拉電阻，本設(shè)計采用4.7kΩ排電阻作為單片機(jī)的上拉電阻。</p><p>　　下圖為AT89C51的引腳圖：</p><p>　　3.2 數(shù)據(jù)存儲電路的設(shè)計<

20、;/p><p>　　本設(shè)計由串行的ROM 24C256組成數(shù)據(jù)存儲電路。其中，24C256是一款1—256K位的支持I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，可以用電擦拭，可編程自定時寫周期的串行CMOS EEPROM。此芯片有兩種寫入方式，一種是字節(jié)寫入方式，另一種是頁寫入方式。此芯片允許在一個寫周期內(nèi)進(jìn)行對一個字節(jié)到一頁的若干個字節(jié)的編程寫入。</p><p>　　24C256的引腳排列和各個引腳的功能如下

21、圖和下表：</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲器24C256的接口設(shè)計原理圖如下圖所示：</p><p>　　該存儲電路只由24C256芯片組成，SCL為串行時鐘引腳，用來產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接受的時鐘。SDA是串行數(shù)據(jù)/地址，這是一個雙向的傳輸端，功能是接收或者發(fā)送所有的數(shù)據(jù)以及傳送地址。LED顯示器的控制系統(tǒng)工作時，單片機(jī)89C51依靠SDA引腳與SCL引腳讀取24C256中存儲的內(nèi)容，并

22、在LED顯示屏上顯示出來。當(dāng)然也可以通過PC機(jī)（上位機(jī)）將已經(jīng)編輯好的數(shù)據(jù)內(nèi)容下載到24C256的芯片內(nèi)。</p><p>　　3.3 PC機(jī)（上位機(jī)）通信模塊的設(shè)計</p><p>　　LED顯示屏和電腦的通訊方式采用了標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，電路原理圖如下圖所示：</p><p>　　通訊方式為10位的異步通訊。RS232接口實際上是一種串行通信標(biāo)準(zhǔn)，是由美國

23、EIA（電子工業(yè)聯(lián)合會）和BELL 公司一起開發(fā)的通訊協(xié)議，它對信號線的功能、電氣特性、連接器等都有明確的規(guī)定。由于RS-232接口的EIA是用正負(fù)電平表示邏輯關(guān)系的(-3V—-15V為1、+3V—+15V為0)。與TTL以高低電平表示邏輯關(guān)系不同，因此，為了能夠和計算機(jī)接口通信，必須在EIA電平和TTL電平之間進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。MAX232芯片可完成TTL-EIA電平轉(zhuǎn)換，且只用單一+5V電源，因此得到廣泛應(yīng)用。由于采用的是標(biāo)準(zhǔn)RS232

24、接口，所以傳輸距離不能很遠(yuǎn)，當(dāng)傳輸距離超過15M，就要采用422或485接口，則只要加上一塊RS232轉(zhuǎn)422/485電路模塊就可以了。</p><p>　　3.4 LED顯示屏的選擇</p><p>　　LED顯示屏模塊技術(shù)指標(biāo)參數(shù)表如下表所示：</p><p><b>　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計</b></p><p>

25、;　　軟件也是LED漢字顯示屏控制系統(tǒng)的重要組成部分。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，我同樣采用模塊化的設(shè)計，將系統(tǒng)的各個部分編寫出子模塊的形式，通過這樣的方式，可以增加系統(tǒng)軟件的可移植性和可讀性。</p><p>　　4.1 下位機(jī)軟件流程</p><p>　　本系統(tǒng)的下位機(jī)（單片機(jī)89C51）主要作用是用來實現(xiàn)LED漢字顯示屏上字樣的移位、顯示和數(shù)據(jù)的讀取等等功能。所以主程序的流程圖如下：&l

26、t;/p><p>　　4.2 上位機(jī)軟件</p><p>　　本系統(tǒng)的上位機(jī)軟件主要是編輯LED顯示屏顯示的內(nèi)容，在設(shè)計中采用Visual Basic語言LED顯示屏控制系統(tǒng)的內(nèi)容下載軟件。</p><p>　　4.2.1 Visual Basic 中串口通訊的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)在大量的智能儀器或數(shù)據(jù)采集模塊都采用了RS—232或

27、485通訊接口，通過相應(yīng)的通訊協(xié)議，將測試、采集的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，以滿足各種形式的數(shù)據(jù)處理的要。VisualBasic6．0(以下簡VB)是許多工程技術(shù)人員熟悉和常用的應(yīng)用程序開發(fā)軟件，VB以其簡單易學(xué)、32位面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計等特點，倍受廣大計算機(jī)開發(fā)者的青睞，已廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域；如何用VB編寫數(shù)據(jù)通訊程序，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，意義重大。 用VB開發(fā)串口通訊一般有兩種方法：一是采用VB自身的標(biāo)準(zhǔn)控件Mscomm來實現(xiàn)；另一種是利用w

28、indows的通訊API函數(shù)。</p><p>　　4.2.2 通訊基礎(chǔ)知識</p><p>　　一般來說，計算機(jī)都有一個或多個串行端口，它們依次為com1、com2、…，這些串口還提供了外部設(shè)備與PC進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信的通道。這些串口在CPU和外設(shè)之間充當(dāng)解釋器的角色。當(dāng)字符數(shù)據(jù)從CPU發(fā)送給外設(shè)時，這些字符數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)換成串行比特流數(shù)據(jù)；當(dāng)接收數(shù)據(jù)時，比特流數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為字符數(shù)據(jù)傳遞給C

29、PU，再進(jìn)一步說，在操作系統(tǒng)方面，Windows用通信驅(qū)動程序(COMM.DRV)調(diào)用API函數(shù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，當(dāng)用通信控件或聲明調(diào)用API函數(shù)時，他們由COMM. DRV解釋并傳遞給設(shè)備驅(qū)動程序，作為一個VB程序員，要編寫通信程序．只需知道通信控件提供給Windows通信API函數(shù)的接口即可．換句話說，只需設(shè)定和監(jiān)視通信控件的屬性和事件即可。</p><p>　　4.2.3 數(shù)據(jù)的發(fā)送</p>

30、<p>　　VB發(fā)送數(shù)據(jù)有兩種：一、發(fā)送字符數(shù)據(jù)；二、發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 </p><p><b>　　1.發(fā)送字符數(shù)據(jù) </b></p><p>　　在通訊中以單字符方式逐個發(fā)送數(shù)據(jù)時，每一個數(shù)據(jù)范圍是：0—128。如發(fā)送58給單片機(jī)則可以這樣表示： </p><p>　　Mscomm1.Output=Chr(50) ‘發(fā)送數(shù)據(jù)（1

31、6進(jìn)制） </p><p>　　在通訊中以多字符方式發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送的是Ascii碼值。如發(fā)送“LED顯</p><p>　　示屏”則可以這樣表示： </p><p>　　Dim data as String ‘定義發(fā)送數(shù)據(jù)變量 </p><p>　　data=” LED顯示屏” ‘給變量賦值 </p><p>　　M

32、scomm1.Output=data ‘發(fā)送數(shù)據(jù) </p><p>　　2.發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù) </p><p>　　以發(fā)送字符方式時，發(fā)送的數(shù)據(jù)范圍只能是：0—128，而單片機(jī)經(jīng)常處理的數(shù)據(jù)范圍是0—255，那么怎么樣發(fā)送大于128的數(shù)據(jù)呢？方法是采用二進(jìn)制方式發(fā)送數(shù)據(jù)。首先定義一個二進(jìn)制類型的數(shù)組，然后把要發(fā)送的數(shù)值賦給二進(jìn)制數(shù)組，再通過Mscomm發(fā)送。如發(fā)送數(shù)值220的具體過程如下：

33、</p><p>　　Dim data(0) as byte ‘定義發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)組 </p><p>　　Data(0)=220 ‘給數(shù)組賦值 </p><p>　　Mscomm1.output=data(0) ‘發(fā)送數(shù)據(jù) </p><p>　　4.2.4 數(shù)據(jù)的接收 </p><p>　　接收數(shù)據(jù)有兩種方式，一、以

34、文本方式接收（InputMode=0）；二、以二進(jìn)制</p><p>　　方式接收（InputMode=1）。 </p><p>　　1.以文本方式接收數(shù)據(jù) </p><p>　　在InputMode=0的模式下，是以文本方式接收數(shù)據(jù)，在接收數(shù)據(jù)之前，我們</p><p>　　必須先定義一個字符串變量，用以接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)，具體過程如下

35、： </p><p>　　Dim receive As String * 1 ‘定義接收數(shù)據(jù)變量 </p><p>　　Select Case MSComm1.CommEvent ‘判斷事件類型 </p><p>　　Case comEvReceive ‘事件類型為接收數(shù)據(jù) </p><p>　　receive = MSComm1.Input

36、 ‘接收數(shù)據(jù) </p><p>　　End Select </p><p>　　2.以二進(jìn)制方式接收數(shù)據(jù) </p><p>　　在InputMode=1的模式下，是以二進(jìn)制方式接收數(shù)據(jù)，在接收數(shù)據(jù)之前，我們必須先義一個二進(jìn)制類型的數(shù)組，用以接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)，過程如下： </p><p>　　Dim receive(n) As Byte

37、‘定義接收數(shù)據(jù)變量 </p><p>　　Select Case MSComm1.CommEvent ‘判斷事件類型 </p><p>　　Case comEvReceive ‘事件類型為接收數(shù)據(jù) </p><p>　　Mscomm1.InputMode=1 ‘接收方式為二進(jìn)制方式 </p><p>　　For k=0 to n </p

38、><p>　　Receive(k) = MSComm1.Input ‘接收數(shù)據(jù) </p><p><b>　　Next k </b></p><p>　　End Select</p><p>　　4.3 編程思想</p><p>　　要實現(xiàn)LED漢字顯示屏的動態(tài)滾動顯示效果，其實就是以固定的合適周

39、期，顯示一幅幅不同內(nèi)容的屏幕畫面。所以在軟件設(shè)計上，只需按照一定的時間間隔改變存儲于顯示緩沖區(qū)的信息內(nèi)容。比如左移的動態(tài)效果，就是讓顯示緩沖區(qū)的點陣數(shù)據(jù)向左移動一列，由于顯示緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)左移一列需要一定的時間，不可能在兩次中斷間隔時間內(nèi)實現(xiàn)這一處理過程，鑒于此，就需要設(shè)置兩個顯示緩沖區(qū)，一個用于保存當(dāng)前屏幕正在顯示的信息數(shù)據(jù)，另一個則用來對當(dāng)前的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在到達(dá)換屏?xí)r間間隔后，切換當(dāng)前顯示緩沖區(qū)到數(shù)據(jù)已經(jīng)處理的顯示緩沖區(qū)，然

40、后再對另一顯示緩沖區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以此循環(huán)下去。要保證動態(tài)顯示的正常，符合人們的視覺習(xí)慣，最根本的問題是如何分配刷新顯示屏的定時時間與兩個顯示緩沖區(qū)數(shù)據(jù)顯示、處理的替換。為了二者的處理時間不相互沖突，本設(shè)計采用的方法是使顯示緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)處理在多次多次定時中斷程序執(zhí)行之間的時間間隔內(nèi)進(jìn)行并完成。</p><p>　　數(shù)據(jù)處理時間=（定時中斷時間-傳輸數(shù)據(jù)時間）×中斷次數(shù)</p><p&

41、gt;　　這樣，只要合理的設(shè)定中斷次數(shù)就能保證刷新屏幕間隔時間內(nèi)顯示緩沖區(qū)有足夠的時間處理數(shù)據(jù)。</p><p>　　4.4 字模處理</p><p>　　從字節(jié)長度看，漢字占兩個字節(jié)（Byte），數(shù)字只占一個字節(jié)，那么：漢字字模為16*16個點），ASCII碼字符的字模為8*16個點。這樣字模的長度不同，處理起來就會有困難。為此，本設(shè)計采用這種字模處理方法：把漢字拆成兩半，這樣就與英

42、文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字的字模統(tǒng)一起來。字模的存儲是按順次存儲在數(shù)據(jù)存儲區(qū)里，如‘蘇’字的字模在數(shù)據(jù)存儲區(qū)里是這樣存放的：</p><p>　　uchar code tab[32]={ 08H,20H,08H,24H,0FFH,0FEH,08H,20H</p><p>　　0AH,20H,02H,10H,3FH,0F8H,02H,10H</p><p>　　02H,10H

43、,22H,18H,24H,16H,44H,12H</p><p>　　08H,10H,10H,10H,20H,50H,40H,20H }</p><p>　　但是僅僅依靠人工方法獲取漢字代碼是會很繁瑣。所以，我檢索了互聯(lián)網(wǎng)，找到了一款功能十分強(qiáng)大的漢字字庫提取程序，軟件打開后，在指定地方輸入漢字，點“生成”，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動生成。甚至可以輸入多個漢字以及選擇動態(tài)顯示方式，截

44、圖如下：</p><p>　　4.5 動態(tài)效果的實現(xiàn)</p><p>　　本文設(shè)計的LED點陣顯示屏可以實現(xiàn)左移、掉下、上升三種顯示方式。其中只有左移方式可以實現(xiàn)多于一屏內(nèi)容的顯示，其它的顯示方式只能顯示一屏的內(nèi)容。顯示方式設(shè)置由微機(jī)控制，微機(jī)在傳送點陣字模數(shù)據(jù)時，先顯示方式，再傳送點陣數(shù)據(jù)。顯示過程由單片機(jī)定時中斷程序控制，每定時中斷一次點亮一行，定時中斷時間為0.8ms，每中斷16

45、次，即可對整個顯示屏掃描一次，完成一屏信息的刷新，每秒顯示畫面數(shù)達(dá)78屏，可保證畫面無閃爍感。編程采用的是C言語，應(yīng)用C51編程具有以下優(yōu)點： </p><p>　?、?C51管理內(nèi)部寄存器和存儲器的分配，編程時，無需考慮不同存儲器的</p><p>　　尋址和數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)問題。 </p><p>　?、?程序由若干函數(shù)組成，具有良好的模塊結(jié)構(gòu)。 </p&g

46、t;<p>　　③ 有豐富的子程序庫可直接引用，從而大大減少用戶編程的工作量。 </p><p>　?、?C言語和匯編言語可以交叉使用，匯編言語程序代碼短、運(yùn)行速度快，但復(fù)雜運(yùn)算編耗時。用匯編言語編寫與硬件有關(guān)的部分，用C言語編寫與硬件無關(guān)的運(yùn)算部分程序，充分發(fā)揮兩種言語的長處，提高開發(fā)效率。</p><p>　　4.5.1 左移效果</p><p&g

47、t;　　在顯示條屏較小的情況下，為了顯示更多的信息內(nèi)容，普遍采用的方法是移位顯示，按照人們的日常習(xí)慣，本設(shè)計選擇左移的動態(tài)效果，它的特點是不僅僅局限于顯示屏幕的大小、顯示效果好，編程簡單。下面，用16*64的條型顯示屏的左移方式為例，說明左移動態(tài)效果的實現(xiàn)方法：</p><p>　　屏幕的數(shù)據(jù)大小為128個字節(jié)，所以要先在數(shù)據(jù)存儲區(qū)里開辟一個256個字節(jié)的顯示緩沖區(qū)（分為兩個顯存），其中一個用以保存當(dāng)前需要顯示的

48、信息內(nèi)容，而另一個用來處理數(shù)據(jù)。要實現(xiàn)左移的動態(tài)效果，原理很簡單，其實就是每隔一段時間，向顯示緩沖區(qū)里加入一列數(shù)據(jù)。具體做法是：第一個字節(jié)左移一位，保存于變量A中，第二個字節(jié)右移7位（一個字節(jié)是8位），保存于變量B中，A和B邏輯或運(yùn)算，結(jié)果保存于A中，這樣就完成了第一個字節(jié)的數(shù)據(jù)處理。一行有8個字節(jié)的數(shù)據(jù)需要處理，所以要設(shè)8此循環(huán)，如此循環(huán)8次后，便完成了一行的數(shù)據(jù)處理。同時，每個字有16行，因此我們需要在8次循環(huán)里再設(shè)計一個16次的外

49、循環(huán)，至此，整個屏幕的數(shù)據(jù)就都處理完了。再啟動更新信號，交換顯示存儲區(qū)，顯示程序就顯示剛才處理好了的內(nèi)容，接著，單片機(jī)再對另一顯示存儲區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理完成后再交換顯示。如此這樣，就能實現(xiàn)左移的動態(tài)效果。程序流程圖如下圖所示：</p><p><b>　　具體源程序如下：</b></p><p>　　void rtol(void) </p><

50、p><b>　　{ </b></p><p>　　uchar a,b,i,k,u,n; </p><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p&g

51、t;<p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(n=0;n<leng;n++) //一共有l(wèi)ength個字(8*16) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)

52、容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(i=0;i<8;i++) //一邊字有8位，要移8次 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//---------

53、 //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　if(choose==1) //處理顯存1區(qū) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　addr2=0

54、; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　else //處理顯存2區(qū) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　addr2=256; </p><p><b>　　} </b></

55、p><p>　　//--------- </p><p>　　for(k=0;k<16;k++) //一屏要處理16個字(8*16) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(u=0;u<16;u++) //一個字要處理16個字節(jié) </p><p><b

56、>　　{ </b></p><p>　　num=512+u+k*16+n*16; </p><p>　　a=*num<<i; </p><p>　　num=512+u+k*16+16+n*16; </p><p>　　b=*num>>8-i; </p><p><b>

57、;　　a|=b; </b></p><p>　　dispd=addr2+u+k*16; </p><p>　　*dispd=a; //保存數(shù)據(jù) </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　while(j

58、h==0); </p><p>　　jh=0; //關(guān)交換信號 </p><p>　　choose=~choose; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></

59、p><p><b>　　} </b></p><p>　　4.5.2 上升效果編程</p><p>　　本系統(tǒng)實現(xiàn)的上升效果具體是：內(nèi)容從顯示屏底部緩慢地上升，整行字出現(xiàn)后，會定格一段時間，讓人們看清楚顯示的內(nèi)容，接著閃爍三下，提醒正在顯示的內(nèi)容即將退出，然后內(nèi)容開始上移，直到消失，這樣，就完成了一次完整顯示過程。</p><

60、;p>　　具體實現(xiàn)的方法是：設(shè)定一個16次循環(huán)，在第一次循環(huán)中，顯存只取顯示內(nèi)容的第一行數(shù)據(jù)，放到顯存的末行，即第16行。在第二次循環(huán)中，顯存讀取顯示內(nèi)容的第一和第二行數(shù)據(jù)，同時，第一行數(shù)據(jù)放入顯存的第15行，第二行數(shù)據(jù)放入顯存的第16行，如此循環(huán)16次，直到全部顯示內(nèi)容顯示出來。設(shè)定程序，顯示內(nèi)容閃爍三次。接著退出的方法差不多。區(qū)別僅是每次取的行數(shù)不一樣。程序流程圖如下：</p><p><b>

61、;　　具體源程序如下：</b></p><p>　　void rise(void) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uchar i; </b></p><p>　　uint k,g,t,m; </p><p>　　//---

62、----------- </p><p>　　deal(); //顯示前把數(shù)據(jù)重新排列 </p><p>　　//-------------- </p><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//----

63、----- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(t=0;t<2;t++) //入、出共兩次 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//---

64、------ //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　if(t==0)g=1024; //入的首地址 </p><p>　　if(t==1)g=1280; //出的首地址 </p><p>　　//----

65、----------- </p><p>　　for(i=0;i<=16;i++) //出完有16行 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>

66、;　　//--------- </p><p>　　if(choose==1) //處理顯存1區(qū) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　addr2=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>

67、;　　else //處理顯存2區(qū) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　addr2=256; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　//--------- </p><p>　　for(k=0;k<256;k++) /

68、/一屏有256個字節(jié) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　dispd=addr2+k; </p><p><b>　　num=g+k; </b></p><p>　　*dispd=*num; </p><p><b>　　} </b

69、></p><p>　　g+=16; //指向上一行數(shù)據(jù) </p><p>　　while(jh==0); </p><p>　　jh=0; //關(guān)交換信號 </p><p>　　choose=~choose; </p><p><b>　　} </b></p><p&g

70、t;　　//---------------------- 定一會 </p><p>　　for(i=0;i<25;i++) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p>

71、;<p>　　//--------- </p><p>　　while(jh==0); </p><p><b>　　jh=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　if(t==0) </b></p>&l

72、t;p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//---------------------- 閃3下 </p><p><b>　　TR0=0; </b>

73、;</p><p><b>　　p34=1; </b></p><p><b>　　p35=1; </b></p><p>　　for(m=0;m<34000;m++); </p><p><b>　　TR0=1; </b></p><p>　　/

74、/--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(m=0;m<35000;m++); </p><p><b>　　TR0=0; </b></p><p>&

75、lt;b>　　p34=1; </b></p><p><b>　　p35=1; </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p&g

76、t;　　for(m=0;m<34000;m++); </p><p><b>　　TR0=1; </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p

77、>　　for(m=0;m<35000;m++); </p><p><b>　　TR0=0; </b></p><p><b>　　p34=1; </b></p><p><b>　　p35=1; </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改

78、變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(m=0;m<34000;m++); </p><p><b>　　TR0=1; </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)

79、容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(m=0;m<35000;m++); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b>

80、;</p><p>　　4.5.3 掉下效果編程</p><p>　　掉下的動態(tài)效果的實現(xiàn)與上升的編程思想差不多，也是設(shè)定一個16次的循環(huán)，在第一次的循環(huán)中，只讀取顯示內(nèi)容的最后一行數(shù)據(jù)，放到顯存的第一行里。在第二次循環(huán)中，讀取顯示內(nèi)容的第15和第16行數(shù)據(jù)，并依次放入顯存的第1和第2行。如此循環(huán)16次，整屏幕的數(shù)據(jù)都顯示出來。退出同理。不再復(fù)述。程序流程圖如下：</p>

81、<p><b>　　具體源程序如下：</b></p><p>　　void drop(void) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uchar i; </b></p><p>　　uint k,g,t,m; </p>

82、<p>　　//-------------- </p><p>　　deal(); //顯示前把數(shù)據(jù)重新排列 </p><p>　　//-------------- </p><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p>

83、<p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(t=0;t<2;t++) //入、出共兩次 </p><p><b>　　{ </b></p>

84、<p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　if(t==0)g=1536; //入的首地址 </p><p>　　if(t==1)g=1280; //出的首地址 </p>

85、<p>　　//--------------- </p><p>　　for(i=0;i<=16;i++) //出完有16行 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; &l

86、t;/p><p>　　//--------- </p><p>　　if(choose==1) //處理顯存1區(qū) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　addr2=0; </b></p><p><b>　　} </b>&l

87、t;/p><p>　　else //處理顯存2區(qū) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　addr2=256; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　//--------- </p><p>　　for(k

88、=0;k<256;k++) //一屏有256個字節(jié) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　dispd=addr2+k; </p><p><b>　　num=g+k; </b></p><p>　　*dispd=*num; </p><p>&

89、lt;b>　　} </b></p><p>　　g-=16; //指向上一行數(shù)據(jù) </p><p>　　while(jh==0); </p><p>　　jh=0; //關(guān)交換信號 </p><p>　　choose=~choose; </p><p><b>　　} </b>&

90、lt;/p><p>　　//---------------------- 定一陣 </p><p>　　for(i=0;i<25;i++) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==

91、1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　while(jh==0); </p><p><b>　　jh=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　if(t==0) </b

92、></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//---------------------- 閃3下 </p><p><b>

93、　　TR0=0; </b></p><p><b>　　p34=1; </b></p><p><b>　　p35=1; </b></p><p>　　for(m=0;m<34000;m++); </p><p><b>　　TR0=1; </b></p

94、><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(m=0;m<35000;m++); </p><p><b>　　TR0=0; </b><

95、/p><p><b>　　p34=1; </b></p><p><b>　　p35=1; </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- &

96、lt;/p><p>　　for(m=0;m<34000;m++); </p><p><b>　　TR0=1; </b></p><p>　　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//---------

97、 </p><p>　　for(m=0;m<35000;m++); </p><p><b>　　TR0=0; </b></p><p><b>　　p34=1; </b></p><p><b>　　p35=1; </b></p><p>　　/

98、/--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(m=0;m<34000;m++); </p><p><b>　　TR0=1; </b></p><p>　

99、　//--------- //判斷內(nèi)容改變沒有? </p><p>　　if(change==1)break; </p><p>　　//--------- </p><p>　　for(m=0;m<35000;m++); </p><p><b>　　} </b></p><p><

100、b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.6 上位機(jī)串口通信軟件</p><p>　　4.6.1 界面設(shè)計</p><p>　　新建一個窗體From1，添加以下主要控件： </p><p>　　1、ProgressBar1 &l

101、t;/p><p>　　2、Commad1、Commad2 </p><p><b>　　3、Frame1 </b></p><p><b>　　4、Combo1</b></p><p><b>　　5、Text1</b></p><p><b>　

102、　軟件界面如下圖：</b></p><p>　　4.6.2 程序編寫</p><p>　　首先對8051串口進(jìn)行初始化，與上位機(jī)通訊接收數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)是否接收完，如果沒有繼續(xù)接收，如果接收完則計算地址偏移量然后從字庫中取字，最后固定顯示并移動。傳輸函數(shù)編程流程圖如下圖所示</p><p><b>　　源程序如下：</b>&l

103、t;/p><p>　　Public Sub port(contton As String, msg As Byte, way As Integer) </p><p>　　'------------------------- </p><p>　　Dim counter As Integer '進(jìn)度條 </p&g

104、t;<p>　　Dim x As Long '保存字的位置 </p><p>　　Dim num As Integer '計算字的個數(shù) </p><p>　　Dim data As String * 4 '接收數(shù)據(jù) &l

105、t;/p><p>　　Dim se(0) As Byte </p><p>　　If contton = "" Then </p><p>　　MsgBox "沒有輸入要顯示的內(nèi)容,請輸入!" </p><p><b>　　Exit Sub </b></p><p&

106、gt;<b>　　Else </b></p><p>　　num = Len(contton) </p><p>　　'-------------------------- 校對有沒有字庫里沒有的字符? </p><p>　　For k = 1 To num </p><p>　　x

107、= Asc(Mid(contton, k, 1)) </p><p>　　If (x < -24158) Or (x > -23617 And x < -20319) Or (x > -2050 And x < 32) Or (x > </p><p>　　126) Then </p><p>　　If x <> 9

108、Then '判斷是不是Tab鍵? </p><p>　　none = Mid(contton, k, 1) </p><p>　　MsgBox "字庫中沒有輸入的字' " & none & " '字符的字模.", vbCritical, "Wron

109、g" </p><p><b>　　Exit Sub </b></p><p><b>　　End If </b></p><p><b>　　End If </b></p><p>　　'--------------------------

110、 計算中文的個數(shù) </p><p>　　If (x >= -20319 And x <= -2050) Or (x >= -24158 And x <= -23617) Or (x = 9) Then </p><p>　　cal = cal + 1 </p><p><b>　　End If </b><

111、;/p><p><b>　　Next k </b></p><p>　　num = num + cal </p><p>　　'*********************************************** 進(jìn)度條 </p><p>　　counter = num * 16 </p>&

112、lt;p>　　send.ProgressBar1.min = 0 </p><p>　　send.ProgressBar1.Max = counter </p><p>　　send.ProgressBar1.Value = 0 </p><p>　　counter = 0 </p><p>　　On Error GoTo closed

113、 '處理串口沒有打開的情況 </p><p>　　'---------------- 發(fā)送校對符 </p><p>　　main.MSComm1.Output = Chr(6) </p><p>　　For tim = 0 To 2000000

114、 '延時 </p><p><b>　　Next tim </b></p><p>　　If main.MSComm1.InBufferCount <> 0 Then </p><p>　　If Asc(main.MSComm1.Input) <> 16 Then </p>

115、<p>　　main.MSComm1.InBufferCount = 0 '清空接收區(qū) </p><p>　　MsgBox "傳輸錯誤,請檢查各硬件是否正常?", vbOKOnly, "傳輸錯誤" </p><p><b>　　Exit Sub </b></p><

116、;p><b>　　End If </b></p><p><b>　　Else </b></p><p>　　MsgBox "傳輸錯誤,請檢查各硬件是否正常?", vbOKOnly, "傳輸錯誤" </p><p><b>　　Exit Sub </b>&

117、lt;/p><p><b>　　End If </b></p><p>　　'-------------------------- 發(fā)送啟動符5(任定，作為地址信號) </p><p>　　main.MSComm1.Output = Chr(5) </p><p>　　'----------

118、---------------- 延時 </p><p>　　For tim = 0 To 1000000 </p><p><b>　　Next tim </b></p><p>　　'-------------------------- 發(fā)送顯示方式 </p>&

119、lt;p>　　main.MSComm1.Output = Chr(way) </p><p>　　'-------------------------- 發(fā)送字符串的長度 </p><p>　　If num < 256 Then '0~255 </p><p>　　se(0) = num </p>

120、<p>　　main.MSComm1.Output = se </p><p>　　main.MSComm1.Output = Chr(0) </p><p>　　Else '256~500 </p><p>　　se(0) = num - 255 </p><p>　　main.MSComm1.Output = se &

121、lt;/p><p>　　main.MSComm1.Output = Chr(1) </p><p><b>　　End If </b></p><p>　　Open "c:\HanselLED.fon" For Random As #1 Len = 4 '打開字庫 </p><p>　　'

122、-------------------------- 處理傳輸中出錯的情況 </p><p>　　On Error GoTo wrong </p><p>　　'-------------------------- 傳輸 </p><p>　　num = num - cal </p><

123、p>　　For k = 1 To num </p><p>　　x = Asc(Mid(contton, k, 1)) </p><p>　　If x = 9 Then 'Tab鍵占一個格 </p><p>　　For a = 0 To 31 </p><p>　　main.MSComm1.Output = Chr(0) <

124、;/p><p>　　'*************************************** 進(jìn)度條 </p><p>　　send.ProgressBar1.Value = counter </p><p>　　counter = counter + 1 </p><p><b>　　Next a </b>

125、</p><p>　　ElseIf -20319 <= x And x <= -2050 Then '中文字符 </p><p>　　If x = -20319 Then </p><p><b>　　x = 3169 </b></p><p><b>　　Else </b>&

126、lt;/p><p>　　f = (x + 20318) / 255 </p><p>　　c = Int(f) </p><p>　　d = (x + 20318) Mod 255 </p><p>　　x = 32 * (c * 93 + d + 100) + 1 </p><p><b>　　End If &

127、lt;/b></p><p>　　'x = 32 * (x + 20418) + 1 '漢字的位置從第100位開始存儲 </p><p>　　'--------------------------- 取字模 </p><p><b>　　ofe = 0 </b>&