毕业设计答辩-基于单片机的流动字幕显示设计.ppt

,基于单片机的流动字幕显示设计,设计者:,选题的目的和意义：,LED显示屏已经广泛应用在信息显示系统中，LED点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业。目前大多数的LED点阵显示系统自带字库,显示内容不能随意更改。本文提出一种利用PC机和单片机控制的LED显示系统通讯方法。通过标准的RS232/485转换模块可以实现对显示系统的远程控制,可随时改变显示的内容。,系统方案设计：,基于单片机点阵LED电子指示牌的系统主要由主控计算机、通信部分、控制部分、显示部分和附属部分五大部分构成，结构图如下所示；,硬件设计：,总体可以分为四部分：(1).计算机通讯;(2).数据存贮;(3).列数据锁存;(4).行扫描输出.,1.LED显示屏的下位机控制用8位微处理器(MPC)AT89S52做控制器，完成字模数据的接收和LED显示屏的动态扫描显示，在整个系统中处于下位机的地位；2.中央控制计算机由通用PC机实现，实现显示内容的输入、显示模设置、显示颜色设置和字模数据的传输3.中央控制器与下位机的通讯采用成熟的RS232接口标准,计算机通讯,LED显示屏和电脑的通讯方式采用了标准RS232接口，接线图如下:,由于RS-232接口的EIA是用正负电平表示逻辑关系的(-3V-15V为1、+3V+15V为0)。与TTL以高低电平表示逻辑关系不同，因此，为了能够和计算机接口通信，必须在EIA电平和TTL电平之间进行电平转换。MAX232芯片可完成TTL-EIA电平转换，且只用单一+5V电源.由于采用的是标准RS232接口，所以传输距离不能很远，当传输距离超过15M，就要采用422或485接口，则只要加上一块RS232转422/485电路模块就可以了。,列数据锁存,本系统采用了并行数据串行传输的方案.数据锁存器取用74LS373。74LS373是采用首尾相连的方式，即：每块的74LS373的输出端除了接入列驱动电路模块以外，还作为下一块74LS373的数据输入来源。其中第一块74LS373的输入端是通过一片总线驱动器74LS373直接挂在单片机的数据口（P0口）上，单片机把74LS373作为外部存贮器一样的访问(只写，不读)，为了不存储器的地址混淆，由于外部存储器为8Kbyte，所以74LS373的地址不能低于8Kbyte，即要在：0 x2000（2000H）以上；访问时都是用语句：MOVXDPTR，A，为了区分是写存储器操作还是写74HC373操作，每一块74LS373的时钟（CLK）端相连在一齐连到或门的输出端，或门的输入端接单片机的P3.3口和写信号P3.6口，其中P3.3口作为或门的控制信号，当P3.3口为高电平时，或门关闭，此时写存储器时就不会干扰74LS373；当P3.3为低电平时，或门打开，此时CLK和P3.6口相通，此时就可以写74LS373，由于写之前已经把它的地址定为8Kbyte以上，所以也不会影响存储器。经过这样处理后，CPU向74LS373每写一个字节的数据只占用两个机械周期，不用等待，速度可以上到很高；同时，连接线只用到9根，而且显示模块之间的级联变得非常简单。,并行数据串行传输原理图,行扫描输出,行扫描分为红色扫描、绿色扫描，当启动红色扫描时就显示红色，当启动绿色扫描时就显示色，若同时启动红色、绿色扫描，就显示黄色。由于整个屏幕都是采用16行扫描的方式，所以行扫描电路不会受到显示屏大小的影响行选通信号，通过两块74LS154（416译码器）译码获得，一块选通红色，另一块选通绿色。通过P3.4、P3.5口控制选择颜色：P3.4控制选择红色（低电平有效），P3.5控制选择绿色（低电平有效）。两块74LS154的数据端口分别相连后挂在单片机的P1口上（只用到低四位，高四位留空）。,行扫描输出,LED的驱动方案,这里我们以LED8*8点阵模块(共阳极)为显示器件的显示屏为例，来论述一下串行控制驱动方式.所谓串行控制驱动方式就是显示的数据是通过串行方式送入点(列)动电路。其特点是单元内的线路连接简单，这给印刷电路板的设计带来了方便。同时也减少了印刷电路板的布线密度，从而为生产和调试带来了有利的一面。这里建议采用6B595或9094(74LS595也可用)，因为这几种芯片都具有一定的驱动能力可直接驱动LED发光管而无须另外添加驱动芯片。同时，串行移位并行功率输出的芯片(6B595、9094)自身具有级联功能，为单元的级联提供了支持。关于行的控制和驱动是相对容易的，因为行的工作方式是分时顺序工作的。由于行的组成是几个模块并联形成的，因此驱动的功率要求是比较大的。行的驱动一般是采用PNP(用于共阳方式)功率三极管，行的逻辑控制可选用三一八译码方式和直接行线控制方式。译码方式是应用三条行控制线控制一个三一八译码器(如74LS138等)，八选一顺序控制八条行线。,LED显示屏主控部分原理图,微机通过串行口传送显示内容。点阵显示屏接收微机传送的数据，并控制LED点阵显示屏的显示。由于AT89S52片内只有8K的EEPROM，无法存贮大量的汉字点阵字模。因此，本系统采用由微机传送汉字或字符的点阵字模的方式来控制显示屏的显示内容。微机传送的点阵字模经过计算机的处理后以8*16的方式传输给单片机，单片机接收到后再保存到数据存贮器6264中。数据接收正确并处理存入显示缓冲区后，即控制显示屏的显示。显示方式采用逐行扫描方式，单片机首先从显示缓冲区中取出第一行点阵数据，通过数据口(P0)口写入LED显示屏的列锁存器74HC273，由于74HC273是采用了首尾级联的方式连接，所以数据的传输属于并行数据的串行传输。送数据的顺序是，先送该行数据的最后一个，最后送第一个。一行的数据写完后，再启动74LS154（4-16译码器）点亮相应的行。,软件设计,本文软件设计分为两大部分;一.下位机的设计(单片机显示控制的软件设计)1).单片机串行中断的设计2).单片机定时中断显示的设计二