首页
会员中心
到顶部
到尾部
其他电子电气

车库移动门显示控制系统设计

时间:2020/10/27 9:23:39  作者:  来源:  查看:0  评论:0
内容摘要:课题的目的和意义    本课题主要目的是设计一款基与51单片机的简易LED显示屏,实现汉字的上、下、左、右和静态显示。通过该课题,可以学习到有关51单片机、LED显示屏、串口通信等知识。了解LED显示屏的行业动态和发展趋势。可以提高动手能力、编程能力...

课题的目的和意义
    本课题主要目的是设计一款基与51单片机的简易LED显示屏,实现汉字的上、下、左、右和静态显示。通过该课题,可以学习到有关51单片机、LED显示屏、串口通信等知识。了解LED显示屏的行业动态和发展趋势。可以提高动手能力、编程能力、自学能力等。同时,通过具体的毕业设计项目,对大学学习的知识也是一个很好的检验机会。
论文的主要内容
     本论文以LED大屏幕显示系统设计思路为前提,提出了基于51单片机的LED点阵简易显示屏设计方案。论文详细论述了简易LED显示屏的硬件设计原理,LED显示屏扫描驱动原理,单片机控制电路的软件设计方法,PC上位机控制及通信软件的设计,以及特效显示方式软件的设计方法。
系统硬件设计
3.1  整体设计分析
为了设计出高性能、高可靠性、可行实用的显示系统,采用以下的设计思想:
(1) 在系统总体设计中将贯彻学术性与实用性相结合、先进性与可行性相结合、功能性与经济性相结合的原则,尽量采用成熟的技术和已有的科研积累,在关键难点问题上尝试采用相关学科的最新成果,使系统既具有稳定可靠的运行性能又有一定的技术含量和创新价值。
(2) LED显示屏的下位机用的是8位微处理器AT89S51,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。中央控制由PC机实现,实现显示内容的输入、显示模式的设置。PC机与下位机的通讯采用成熟的 RS232接口标准。
(3) 在软件编制上,采用结构化设计思想,下位机采用适应于MCS-51系列单片机的C51语言进行编程,上位机程序的编制采用而面向对象的可视化编程语言软件C++ Builder。
LED点阵显示屏系统由上位机控制系统、下位机(单片机)、行扫描电路、列驱动电路和汉字字库构成。系统总体结构如图3-1所示。
系统工作过程:其中上位机软件控制系统主要完成与下位机的通信及数据的传输,硬件控制系统中的LED点阵主要任务是通过电流控制完成信息显示,单片机从汉字字库中提取所需信息,然后通过控制行扫描电路和列驱动电路来驱动LED点阵,从而显示出相关的信息。
3.2  处理器选取原理及功能介绍
3.2.1  芯片选取原理
现在市场上的处理器很多,如AT89S51系列、PIC、ARM、凌阳等。ARM、凌阳等单片机更适合大型系统的应用,价格也更贵。AT89S51、PIC 都属于8位机,8位单片机也是目前应用最广泛的单片机[7],在各个领域上都可以看到它的身影。AT89S51具有一系列的优点,主要体现在这几个方面:
(1)单片机的FLASH、EEPROM蓄存器都可以反复烧写、支持在ISP在线编程(烧写),入门费用非常少;
(2)片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,使得电路设计变得非常简单;
(3)每个I/O口作输出时都可以输出很强的高、低电平,作输入时I/O口可以是高阻抗或者带上拉电阻;
(4)片内具有丰富实用的资源,如丰富的中断源、SPI、USART通信口;
(5)片内采用了先进的数据加密技术,大大的提高了破解的难度;综合上面的比较,我选用ATMEL公司的AT89S51单片机作为系统处理器。
3.2.2  处理器系统功能介绍
1、AT89S51的主要性能参数:
AT89S51与MCS-51指令系统完全兼容,4K字节的可多次擦写的Flash闪速存储器,100次的擦写周期,全静态操作0Hz-24Hz,三级加密程序存储器,128×8字节内部RAM,32个可编程I/O口线,两个16位定时器/计数器,6个中断源,可编程串行URAT通道,低功耗空闲和掉电模式。
2、AT89S51的标准功能
4K字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时器/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双通串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时AT89S51可降至0Hz的静态工作模式,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时器/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保护RAM中的内容,但震荡停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。
3、AT89S51的引脚功能说明,引脚见图3-2。


图3-2  AT89S51引脚
VCC:电源电压
GND:电源地
P0口:P0口是一组8位漏极开路型的双向I/O口,即地址/总线复用口。作为输出口用时每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路。对端口写1可做为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器和程序存储器时,这组口线分时为地址和数据总线复用,在访问期间激或内部上拉电阻。
P1口: P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1口的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路,对断口写1,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作为输入口。做输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
P2口:P2口是是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P2口的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路,对端口写1,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作为输入口。做输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部存储器或16位的地址的外部数据存储器时,P2口送出高八位的地址总线,在访问8为地址的外部数据存储器时,P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器区中R2的寄存器的内容),在整个访问期间不变。
P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P3口的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路,对P3口写1时,他们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。做输入端时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。
P3口除了作为一般的I/O端口线外,更重要的是它的第二功能,如表3-1所示。
RST:复位输入,当震荡器工作的时候,RST出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。
ALE:当访问外部程序存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的第8位字节,即使不访问外部存储器,ALE仍然以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此他可以对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数
表3-1 P3口第二功能表
断口引脚         第二功能
  P3.0         RXD(串行输入口)
  P3.1         TXD(并行输入口)
  P3.2         外中断0
  P3.3         外中断1
  P3.4         定时/计数器0外部输入
  P3.5         定时/计数器1外部输入
  P3.6         外部数据存储器写选通
  P3.7         外部数据存储器读选通
       据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲。如有必要,可以通过对特殊功能寄存器区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条MOVX和MOV指令ALE才会被激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE无效。
        EA/VPP:外部访问允许,欲使CPU仅访问外部程序存储器,EA端必须保持低电平(接地)。需要注意的是,如果加密LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。如果EA端为高电平(接VCC端),CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储气编程时,该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp,当然这必须是该器件是使用+12V编程电压Vpp。
XTAL1:振荡器反向放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:振荡反向放大器的输出端。
 

Tags:LED



相关评论
广告联系QQ:45157718 点击这里给我发消息 电话:13516821613 杭州余杭东港路118号雷恩国际科技创新园  网站技术支持:黄菊华互联网工作室 浙ICP备06056032号