基于单片机的无线点阵led显示系统的设计.doc

总第期年第期舰船电子工程 基于单片机的无线点阵 显示系 统的设计杨敏甘俊英颜健毅（五邑大学信息学院江门）摘要对显示屏进行了深入的研究，对单片机控制系统及显示驱动电路进行详细的分析，在此基础之上，设计和制作了基于单片机控制系统的点阵显示屏，显示简单的数字、字母、汉字、图形，可应用于幼儿辅助教学中。该系统包括了单片机控制模块、显示驱动模块、无线通讯模块，对显示屏的驱动采用动态扫描驱动方式，在节省硬件成本的同时也可节约能源；系统通过无线通讯模块实现显示内容的遥控切换。关键词点阵；遥控；单片机中图分类号 （，） ， ， ， ， ， ， ， 。 引言国内在幼儿基础教学中，常规的通过粉笔加黑板的教学手段比较单调枯燥，儿童容易失去学习兴趣。而无线教学屏可以预先存入要学习的数字，字母及图片，在教学的过程中通过无线控制器调出显示，可使学习过程快捷而简单，同时能挑起儿童的好奇心，融趣味与学习于一体，学习效果更佳。本文提供了一种成本低廉的汉字点阵显示方案，该方案采用常用的系列和可以级联扩展的显示电路，可适用于大多数需要汉字显示的场合。图无线点阵显示系统结构无线点阵显示控制系统结构如图所示。系统以系列单片机为控制器，包括三个模块，分别是无线通讯模块、单片机控制模块、显示模块。其中无线遥控器及无线通讯模块的功能是负责外部输入数据与单片机控制模系统构成块的通讯；单片机控制模块是整个系统的核心，通收稿日期：年月日，修回日期：年月日作者简介：杨敏，女，硕士，助教，研究方向：信号与信息处理。甘俊英，男，博士，教授，研究方向：信号与信息处理。颜健毅，男，硕士，助教，研究方向：信号与信息处理。万方数据年第期舰船电子工程过编程实现显示屏的数据刷新显示；显示模块由驱动电路及点阵组成，其功能是负责将单片机控制模块发送过来的数据通过点阵显示出来。系统硬件设计本系统在单片机存储器内存储要显示的文字及图片的点阵数据，然后通过公用无线频道进行无线控制，选择要显示的文字或图片，然后通过同步串口发送到显示模块进行显示旧。无线控制教学屏主要包括三大部分：单片机控制模块、显示模块、无线通讯模块。单片机控制模块单片机控制模块的硬件电路如图所示。单片机的口输出位行数据到由片构成的译码器，串行数据由、口模拟的口输出到串转并芯片，（）口外接无线通讯模块的中断信号引脚，通过口读取无线通讯模块的按键码。单片机的启动引脚外接的引脚，能显著增强由分立芯片构成的控制系统的可靠性。当系统上电或当电源电压降至以下时，即产生复位。还具有看门狗功能，其端接单片机的脚，单片机必须每隔内向引脚发送一个脉冲，否则会自动产生一个复位信号。单片机控制模块主要是负责与无线通线模块显示模块进行通讯，并根据接收到的数据选择要显示的图片或文字。同时，还必须将该图片或文字的点阵数据在显示模块上进行扫描显示。该模块的硬件框图如图所示。电源模块提供直流电压给单片机模块，单片机是核心部分，通过口与无线通讯模块相连接，同时通过口模拟实现同步串口，与显示块相连接。为提高单片机工作的可靠性，系统加入了一个集复位图单片机控制模块框图于一身的芯片。是美国公司生产的带电压监测的单片机专用看门狗电路。它能显著增强由分立芯片构成的控制系统的可靠性。能监控电源及电池电压和的工作状况，当电源电压降至以下时，即产生复位。圈单片机连接图万方数据显示模块为点阵的单色显示屏。它通过接口及片选线与单片机模块相连接，通过扫描方式显示图像。显示模块结构图如图所示。显示原理即是单片机每次先通过口发送行的位列数据到显示模块，然后通过串转并芯片转成位并行数据并锁存，然后通过选中其中一行，则显示行。依次发送行数据并显示，当达到每秒帧以上的速度时，由于人的视觉暂留，将会看到完整的一幅图像。）习；熟厂趸殍订厅面再函习几砰习！丝旦广量盟垒墨！旦盟广生！主图显示模块结构图从图可以看出，实现列输入驱动。的功能主要是将口的输出的串行数据转成并行数据并送到点阵显示屏。和信号由单片机上的和输入，串行数据由单片机的口输入到芯片的口，在锁存时钟信号上升沿到来时，芯片将内部串行移位寄存器位数据并行输出旧。因为显示模块要实现点阵的输出，所以列驱动模块要输出位数据。此处采用两片来实现，即将第二片的串行输出按到第一片的串行输入端，同时两片芯片的及脚分别接相同的及信号。则单片机每次可通过及串行发送位数据到两片上，然后再通过将数据锁存入寄存器中，其中为最高位，为最低位。（下转第页）雨璺旦墅丝垡刚握（！鱼垡 广厕门孺厕丽瓜丽羽及看门狗功能年第期舰船电子工程树叶，即可恢复模型被删除面。结语无论使用什么软件，要想熟悉并灵活运用软件中各命令，都需要不断的练习，查看命令帮助，总结各命令的使用技巧。使用建模时，可尝试使用不同命令来建立同特征，总结比较各命令的使用技巧，有助于提高使用建模速度，掌握各种修改技巧，也有助于对模型不断进行优化设计。参考文献图恢复误删面在设计修改零件模型时，有时想在特征前完美国公司 成特征，选历史树，点击步前的树干，然后选，如图所示，在完成特征后选更新即可。（上接第页）由于数据已被锁存，在传送下一组数据时，前一组数据的内容不变，以此方式进行数据的传送和显示。由于不具有接口，所以要在方新产品三维设计指南北京：机械工业出扳社，无线遥控发射器除了芯片及其外围电路外，还有个按键及一个发射天线。当有任何一个按键按下时，将会通过天线发射一段带按键编码的无线电波。软件中利用口的、实现串行接口的功能，这样，、就可作为串结语行口使用了。由块三线一八线译码器组成译码器来实现行输入驱动。译码器可以将输入代码的状态翻译成相应的输出信号，以高、低电平的形式在各自的输出端口送出。由于显示模块为点阵，所以必须有行的片选信号，此处采用两片组成一个译码器。两片的，脚分别接在一起，但脚接第一片的和第二片的，如此则可以通过来实现行的片选信号了。除了外，两片的脚都接上单片机的片选信号，为了保证译码器的正常工作，第一片的接高电平，第二片的接地。其中的分别接单片机的，本文所设计的显示屏是以单片机为核心对显示模块进行控制，将要显示的数据在单片机中进行处理后送到行和列显示驱动电路然后显示在点阵上，本系统还包含了无线通信模块，可实现显示内容的遥控切换。无线教学屏由于考虑到成本因素，只采用了单色屏。在有必要的情况下，可采用三色屏，效果更佳。且此系统并未加入储存模块，故存储数据有限，可通过接口接（）或更大的串行存储芯片，可存储更多的的教学内容。另外也可通过芯片加入接口实现与机通信，方便对教学内容的管理。参考文献，口，接，如此则可以将行数】梁纯，王军基于一单片机的点阵图文显据输出到的输出端，并通过开关驱动电路输送到点阵上。显示模块为点阵的显示屏，它由个点阵组成。无线通讯模块和无线遥控器无线通讯模块由发射和接收电路组成，其中无线遥控发射器由芯片来实现，而无线接收模块采用编码解码芯片芯片来实现。万方数据示屏设计工矿自动化，（）：袁强，陆启生，李文煜基于单片机和点阵图文显示工程地质计算机应用，（）：宋立中基于单片机的超声波测距仪显示电路的设计仪表技术，（）：金建辉在线系统编程单片机控制点阵显示文字图形昆明冶金高等专科学校学报，（）基于单片机的无线点阵LED显示系统的设计作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：杨敏， 甘俊英， 颜健毅， Yang Min， Gan Junying， Yan Jianyi五邑大学信息学院,江门,529020舰船电子工程SHIP ELECTRONIC ENGINEERING2008，28(6)0次参考文献(4条)1.梁纯.王军 基于MCS-51单片机的LED点阵图文显示屏设计期刊论文-工矿自动化 2005(6)2.袁强.陆启生.李文煜 基于单片机89C51 和 89C2051点阵LED图文显示 2006(4)3.宋立中 基于单片机的超声波测距仪LED显示电路的设计期刊论文-仪表技术 2006(4)4.金建辉 在线系统编程单片机控制LED点阵显示文字图形期刊论文-昆明冶金高等专科学校学报 2007(1)相似文献(4条)1.学位论文 张永峰 基于Motorola MC68HC08系列单片机演示系统的设计与实现 2004该文提出了基于Motorola MC68HC08系列单片机演示系统的设计方案,并对其加以实现.整个演示系统是在结合了已有的MC68HC908GP32 MCU在线编程系统的情况下设计的,主要实现了LED点阵汉字显示功能模块和红外遥控功能模块.首先,论文对单片机的发展状况以及中国现在单片机教学情况进行了分析研究,阐述了制作该演示系统的意义,接着论文主体详尽的描述了上面提及的两个功能模块的实现过程,包括底层的硬件方案设计、芯片选型和对应模块的硬件驱动程序设计、PC机方控制程序的编制,还有针对这两个模块的演示课件制作.最后,论文对整个演示系统制作过程中的硬件调试和软件调试进行了阐述和总结,还谈到了整个系统中值得改进的地方.2.会议论文 赵柏树.张柏顺.肖运虹.操长茂.殷海兵.周俊 超高亮LED点阵汉字显示系统的设计与实现 2004本文介绍了一种超高亮LED 点阵汉字显示系统，该系统由AT89C51 型单片机作为显示控制核心，选用超高亮LED 构成点阵屏，采用静态显示方式，用锁存器驱动LED 发光，提高了显示亮度，在室外阳光下也有很好的显示效果。给出了系统的电路图，介绍了系统的工作原理：该系统用汇编语言程序获取PC 机中的汉字点阵信息，用RS232 接口实现PC机与下位机的通讯以及遥控器与主控单片机之间的通讯，系统既能用于实时显示，又能用于固定信息发布（脱机使用），且人机对话方式多样。该系统结构简单，通用性强，可扩展性强。3.期刊论文 张波.石广范.张凝.闫广明 红外遥控英/俄文LED条形显示屏设计与实现 -哈尔滨商业大学学报(自然科学版)2004,20(3)嵌入式系统已被广泛应用于众多的电子产品和智能化设备领域之中,由于受存储器容量的限制,不能满足我们的开发需求研究最大限度的利用硬件资源,充分的发挥软件的灵活调控能力,利用LED点阵逐行扫描的行间时空实现显示图形的瞬时组合进一步详细介绍软件调度的算法及在此基础上实现的模型实例,红外遥控英/俄文LED条形显示屏.4.期刊论文 成同福.王锦川 LED点阵式城市客车电子显示路牌的功能与使用 -城