基于單片機(jī)的led遠(yuǎn)程控制綜述

1、重慶工商職業(yè)學(xué)院基于單片機(jī)的LED顯示控制畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目：基于單片機(jī)的LED顯示遠(yuǎn)程控制指導(dǎo)教師：陳軍姓 名：王亮學(xué) 號：1303062專 業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)班 級：應(yīng)用電子技術(shù)一班起止日期：2015年11月1日至2016年5月1日摘要隨著社會不斷發(fā)展，LED在當(dāng)今社會生活中的應(yīng)用已經(jīng)越來越多，越來越普及。它的高效、環(huán)保、節(jié)能、低成本等優(yōu)點使它倍受青睞，在顯示領(lǐng)域受到了廣泛應(yīng)用。然而目前采用有線方式傳輸、顯示數(shù)據(jù)的LED點陣屏幕安裝不便，移動性較差，另外，LED點陣屏尺寸多為整塊固定的，安裝時不能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。針對以上不足，本課題研制了一種采用智能遠(yuǎn)程控制的新型LED點陣屏系統(tǒng)，系統(tǒng)

2、通過無線方式進(jìn)行通訊控制，同時，采用模塊化LED顯示屏設(shè)計，使得屏幕尺寸大小可以根據(jù)實際需要來拼裝，提高其實用性，避免了上述LED顯示設(shè)備的缺點。      文章首先闡述了智能遠(yuǎn)程控制LED顯示設(shè)備的總體方案設(shè)計，根據(jù)功能應(yīng)用將系統(tǒng)劃分為五大模塊，分別為上位機(jī)發(fā)送模塊、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊、顯示模塊、供電模塊。然后詳細(xì)敘述了各個模塊的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計方面重點研究了LED點陣顯示驅(qū)動電路的設(shè)計，軟件方面重點研究了上位機(jī)與下位機(jī)的無線控制設(shè)計。最后，通過Proteus仿真了系統(tǒng)LED點陣顯示部分，并制成了實驗室原型，實現(xiàn)了系統(tǒng)的基

3、本功能。 關(guān)鍵詞：單片機(jī)；點陣LED；無線控制目 錄第一章 緒論.1背景知識.11.2LED的種類應(yīng)用及其發(fā)展歷史.21.3無線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 4第二章 硬件設(shè)計方案2.1 主要內(nèi)容與意義.5 2.2設(shè)計思想.52.3硬件選擇.62.3硬件選擇.82.33LED驅(qū)動電路設(shè)計 92.4 AT89C52單片機(jī)介紹.102.5設(shè)計連線.132.6實驗仿真電路圖.14第三章 軟件設(shè)計方案3.1 設(shè)計思想.15第四章 調(diào)試運行結(jié)果16第五章 現(xiàn)代LED顯示智能控制的開發(fā)18第六章心得與體會.19第一章 緒論隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,運用LED顯示屏來顯示信息越來越受到人們的青睞。它以亮度

4、高、壽命長、功耗小、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點迅速成為人們信息化生活中不可缺少的一部分。LED顯示屏是利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點陣模塊或像素單元組成的大面積屏幕。它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),我們走在大街小巷,隨處都可見它的身影。比如十字路口的交通指示燈,各大超市、商場門前的廣告牌,銀行、機(jī)場候客廳的顯示牌,體育場的計分牌等目前大都是用的LED顯示屏。在短短的近十來年中,LED顯示屏迅速成為平板顯示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品,也是目前國際上通用的先進(jìn)顯示媒體之一。本論文主要介紹了基于STC89C51單片機(jī)控制LED點陣實現(xiàn)對漢字圖形的智能顯示的設(shè)計與開發(fā)。論文在介紹有關(guān)LED顯示技術(shù)的理論知識的基礎(chǔ)上,深入分析了8&#

5、215;8LED點陣顯示屏控制電路的設(shè)計與開發(fā),進(jìn)而介紹了16×16LED點陣顯示屏控制電路的設(shè)計和開發(fā)過程。在設(shè)計開發(fā)中,程序采用的是C語言編程；硬件電路采Protues軟件進(jìn)行了仿真,在仿真成功的基礎(chǔ)上,最終實現(xiàn)了LED顯示屏控制器,并在此基礎(chǔ)上最終實現(xiàn)了LED顯示屏擴(kuò)展控制。本論文主要介紹的設(shè)計與開發(fā)主要工作內(nèi)容有：1.用C語言編程實現(xiàn)單片機(jī)對LED顯示屏的各種顯示功能控制,實現(xiàn)對漢字、圖形的智能顯示。2.設(shè)計與開發(fā)控制器硬件電路,用Protues軟件、keil軟件等實現(xiàn)硬件電路的仿真和系統(tǒng)軟、硬件統(tǒng)調(diào)。3.在仿真基礎(chǔ)上繪制硬件電路布線圖,制作LED顯示屏控制器,并將程序下載到

6、控制器中,實現(xiàn)對顯示屏各顯示功能的獨立控制。單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個芯片上而得名，就是把中央處理器、隨機(jī)存儲器、只讀存儲器、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器以及I/O接口電路等部件集成在一個芯片上1。 單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性能價格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。單片機(jī)具有體積小、功能多、價格低廉、使用方便、系統(tǒng)設(shè)計靈活等優(yōu)點2。因此，它應(yīng)用廣泛前景美好，它的實用性大大地提高了我對畢業(yè)設(shè)計的興趣。 在我國，單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用已有15年左右，已經(jīng)形成一支龐大的技術(shù)開發(fā)隊伍，為我國單片機(jī)應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)芯片技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)

7、了單片機(jī)技術(shù)一日千里的變化3。 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，以及移動通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，單片機(jī)從4位、8位、16位到32位，其發(fā)展歷程一直受到廣大電子愛好者的極大關(guān)注。單片機(jī)功能越來越強大，價格卻不斷下降的優(yōu)勢無疑成為嵌入式系統(tǒng)方案設(shè)計的首選，同時單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大也使得更多人加入到基于單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)行列中，推動著單片機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)步。 然而傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)除了需要購置諸如仿真器、編程器、示波器等價格不菲的電子設(shè)備外，開發(fā)過程也較繁瑣。來自英國Labcenter Electronics公司的Proteus軟件很好地詮釋了利用現(xiàn)代EDA工具方便快捷開發(fā)單片機(jī)

8、系統(tǒng)的優(yōu)勢。它包括PROTEUS VSM（Virtual System Modelling）、PROTEUS PCB DESIGN兩大組成部分，在PC機(jī)上就能實現(xiàn)原理圖電路設(shè)計、電路分析與仿真、單片機(jī)代碼級調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證以及形成PCB文件的完整嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā)過程。 單片機(jī)系統(tǒng)作為一種典型的嵌入式系統(tǒng)，其系統(tǒng)設(shè)計包括硬件電路設(shè)計和軟件編程設(shè)計兩個方面， 其調(diào)試過程一般分為軟件調(diào)試、硬件測試、系統(tǒng)調(diào)試3個過程。如果采用單片機(jī)系統(tǒng)的虛擬仿真軟件Proteus，則不用制作具體的電路板也能夠完成以上工作。1背景知識1.1 LED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光

9、線的基本知識，第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為P-N結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流

10、向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關(guān)。1.2LED的種類應(yīng)用及其發(fā)展歷史 LED(light emitting diode)是發(fā)光二極管的英文縮寫，它是一種電致發(fā)光器件。目前，LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了它的發(fā)展初期和中期，普通LED的應(yīng)用已經(jīng)成為過去，高亮度LED的使用也已無需著力推廣。另外，中小功率超高亮LDE亦已誕生，并正在以極快的速度走向應(yīng)用。 顯示方面，LED被廣泛應(yīng)用于電子電器、工業(yè)設(shè)備等各類產(chǎn)品的狀態(tài)性能顯(指)示，也被越來越多地制作成多媒體平板顯示屏、交通信號燈等等。LED的應(yīng)用雖然已經(jīng)具有了很廣的范圍、很大的規(guī)模，但是,由于LED擁有很多社會應(yīng)用所

11、需的優(yōu)點、相關(guān)技術(shù)也有很大的發(fā)展空間，因此，LED有著更為美好的前景。目前技術(shù)條件下，LED已經(jīng)顯示出了眾多的優(yōu)點與傳統(tǒng)的顯示媒介相比，有以下特點：（1）是壽命超長，業(yè)內(nèi)公認(rèn)的平均值達(dá)10萬小時，可期望目標(biāo)將會達(dá)到25萬小時；（2）是色彩豐富，LED已經(jīng)實現(xiàn)了多個波長的單基色，有紅、琥珀黃、黃、綠、藍(lán)等，基本滿足了應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ED色彩的要求，隨著更多新材料的開發(fā)，還會實現(xiàn)更多的基色及至全彩色； （3）穩(wěn)定可靠，在LED的壽命期內(nèi)，LED差不多都能穩(wěn)定的工作，維護(hù)工作量極小； （4）電氣安全性高，LED一般工作在低電壓(6-24V、小電流(10-20mA)情況下，屬弱電級 工作器件，有較好的電氣

12、安全性能；（5）節(jié)能環(huán)保效率高，在同等亮度下，LED的耗電僅為普通白熾燈的1/10，而且不存在 有害金屬汞污染等問題，符合社會發(fā)展趨勢； （6）應(yīng)用靈活性好，LED可進(jìn)行低壓供電，也可110V/220V電源供電，加上單粒LED的 體積小(芯片更小)，只用3-5平方毫米，大大方便了工程應(yīng) （7）受控制能力強，現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)LED的亮度、灰度、動態(tài)顯示，分 布控制等，是其它發(fā)光裝置無可比擬的；（8）抗震性能優(yōu)越，LED的堅固、耐震、耐沖擊性能，超過了目前所有其它類型的電光源 產(chǎn)品； （9）響應(yīng)速度快，LED的響應(yīng)速度在毫秒級，可以自如有效地應(yīng)用于顯示屏、汽車剎 車燈、相機(jī)閃光燈等； （10

13、）顯色性能良好，白色LED目前的顯色指數(shù)Ra達(dá)到了70以上，色溫范圍從3600K11000K(隨熒光粉不同而變)，而且已經(jīng)獲得了實驗室提高的方案；另外還有亮度、無干擾、方向性好等等也是十分有用的優(yōu)點。 當(dāng)然，LED產(chǎn)業(yè)內(nèi)還有不少問題需是可見光波段實現(xiàn)全覆蓋，最好能達(dá)到自然光的水平；顯色性仍顯不高，理想水平是黑體相達(dá)到Ra=100；亮度需要有效地提高，包括發(fā)光效率的兩個方面(內(nèi)量子效率和光輸出效率)和功率的提高；另外還有體積、成本、專用集成電路、驅(qū)動器、“冷光”感等問題。 縱觀LED的發(fā)展，我們不難發(fā)現(xiàn)，LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極大地緣于技術(shù)的進(jìn)步，而技術(shù)進(jìn)步的動力則是來自于應(yīng)用的需求，亮度的提高、基色

14、的豐富、功率的增加等等無不此?？梢酝葡耄磥淼腖ED產(chǎn)業(yè)，一定會根據(jù)應(yīng)用的要求，在亮度、功率、基色等技術(shù)方面進(jìn)一步突破，使不同類型的LED更加廣泛地被使用，并且還會逐步地建立起各自相對獨立的應(yīng)用領(lǐng)域，從而步入LED細(xì)分時代，我們有理由相信，亮飾、照明、顯示將會首先獨立出來，形成LED應(yīng)用的專門領(lǐng)域。當(dāng)然,從技術(shù)關(guān)聯(lián)角度看，未來的LED產(chǎn)業(yè)會像一棵樹，細(xì)分出來的專門領(lǐng)域其源頭仍會統(tǒng)一在芯片材料的生產(chǎn)上，不同領(lǐng)域的LED應(yīng)用會得到不同技術(shù)支持最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（p=650nm），在驅(qū)動電流為20毫安時，光通量只

15、有千分之幾個流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（p=555nm），黃光（p=590nm）和橙光（p=610nm），光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初，出現(xiàn)GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料開發(fā)成功，大幅度地提高了LED的光效。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（p=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（p=530nm）的光效可以達(dá)到50流明/瓦。最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于2

16、0世紀(jì)60年代初。當(dāng)時所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（p=650nm），在驅(qū)動電流為20毫安時，光通量只有千分之幾個流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1 lm/W。70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生了綠光（p=555nm）、黃光（p=590nm）和橙光（p=610nm），光效也提高到1 lm/W。到80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10lm/W。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著氮化物L(fēng)ED的發(fā)明，LED的發(fā)光效率有了質(zhì)的飛躍，而組成白光的重要原色藍(lán)光，也在1992年由日本著名LED企業(yè)日亞化學(xué)的中村修二發(fā)明7。這樣整個可見光 波譜內(nèi)的

17、單色LED已經(jīng)完整，能夠滿足各種單色發(fā)光的應(yīng)用場所。 A發(fā)光顏色 從出光顏色上可分成紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠)、藍(lán)光、白光等。 B按發(fā)光強度分 按發(fā)光強度分有普通亮度的LED(發(fā)光強度<100mcd)，高亮度LED(發(fā)光強度>l00mcd)，發(fā)光強度在10000mcd以上的稱超高亮度發(fā)光二極管。 C按發(fā)光管出光面特征分 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為2mm,4.4mm,5mm,8mm,10mm及20mm等。人們通常把3mm的LED記作T-1，把

18、5mm的記作T-1(3/4)。 D按發(fā)光強度角來分 從發(fā)光強度角分布圖來分有三種：高指向型，標(biāo)準(zhǔn)型和散射型。高指向型一般為尖頭形環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑，半強度角為50-200或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用；標(biāo)準(zhǔn)型的半強度角為200-450，通常作指示燈用；而散射型的半強度角為450-900或更大，散射劑的量較大。  LED的研制起始于上世紀(jì)六十年代，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其出光顏色的種類、芯片尺寸、發(fā)光效率、輸入功率和封裝結(jié)構(gòu)等都有了很大的飛躍。最初，LED的發(fā)光量很小，主要采用支架式封裝，應(yīng)用于電子電氣、自動化系統(tǒng)、家用電

19、氣和交通運輸工具等上面作指示性照明。進(jìn)入90年代，隨著LED制造材料的革新、工藝的改進(jìn)和生產(chǎn)規(guī)模的提高，AlGaInP等超高亮度LED逐漸進(jìn)入市場并占據(jù)重要地位。1998年，藍(lán)色和白光LED研制成功，LED照明進(jìn)入了實施階段。此后國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)對高亮度LED器件中存在的散熱、光衰和顯色指數(shù)的控制等重大問題進(jìn)行了深入的研究，獲得了很大的進(jìn)步，其發(fā)光效率迅速提高，高亮度LED顯示出在照明領(lǐng)域的巨大潛力。就目前來說，長距離無線通信技術(shù)的代表為GSM、GPRS、3G，短距離無線通信技術(shù)的代表為WLAN、藍(lán)牙、RFID等。 未來無線通信技術(shù)將向著寬帶化、分組化和個人化發(fā)展1.3無線通信技術(shù)研究

20、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化成為了目前的潮流，無時無刻的影響著人類的生活方式。人們要通過信息化來開創(chuàng)新的工作管理方式、金融貿(mào)易模式、交流教育模式以及消費生活模式，對無線通信技術(shù)也提出了更高的要求，無線通信技術(shù)由此得到了飛速發(fā)展，大約分為五個階段：第一階段為20世紀(jì)20年代到50年代，主要為軍用，采用短波頻及電子管技術(shù)，在該階段末出現(xiàn)了150MHz VHF單工汽車公用電話系統(tǒng)MTS；第二階段是50至60年代，通信頻段擴(kuò)展至450MHz，器件技術(shù)向半導(dǎo)體過渡，解決了移動電話與公共電話網(wǎng)的連接問題；第三階段是70至80年代，通信頻段擴(kuò)展至800MHz，美國貝爾研究所

21、提出了蜂窩系統(tǒng)概念并進(jìn)行了AMPS實驗；第四階段是80至90年代中，此階段移動數(shù)字通信得到了極大發(fā)展，并逐漸向個人通信業(yè)務(wù)邁進(jìn)，此時出現(xiàn)了D-AMPS、GSM、CDMA等各類系統(tǒng)，頻段擴(kuò)展至1.9GHz，無線尋呼、無繩電話、集群系統(tǒng)等各類通信手段也隨著用戶市場需求而興起；第五階段是90年代中至今，隨著通信業(yè)務(wù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展，適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算、移動多媒體控制需要的第三代移動通信技術(shù)開始發(fā)展，全球標(biāo)準(zhǔn)開始統(tǒng)一，開始由第二代移動通信技術(shù)向第三代平滑過渡，移動設(shè)備接入Internet的無線通信協(xié)議（WAP）與無線連接技術(shù)藍(lán)牙（Bluetooth）已經(jīng)產(chǎn)生。 第二章 硬件設(shè)計方案 2.1 主要

22、內(nèi)容與意義 主要研究的內(nèi)容是研究制作一種基于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖ED點陣顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)下位機(jī)部分可以完成文字、圖形、符號的顯示以及簡單的滾動動畫效果，用戶可以通過電腦上位機(jī)進(jìn)行控制，以無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭h(yuǎn)程實時改變下位機(jī)的顯示內(nèi)容及動畫效果。  研究如何將無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用于LED顯示設(shè)備，可以促進(jìn)無線通信領(lǐng)域的發(fā)展，擴(kuò)大LED顯示在各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，具有重要的科學(xué)意義。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，對于信息傳播的要求越來越高，可以預(yù)見LED顯示屏將以其色彩鮮亮、顯示信息量大、耗電量小、壽命長、空間尺寸小、重量輕、穩(wěn)定安全、易于安裝控制等優(yōu)點代替?zhèn)鹘y(tǒng)燈箱、霓虹燈的地位，在未來社會發(fā)展中扮演越來越

23、重要的角色，前景十分廣闊2.2設(shè)計思想智能遠(yuǎn)程控制LED顯示設(shè)備設(shè)計任務(wù)基本可分為兩步：1.單片機(jī)如何正確接收由上位機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送的控制命令及顯示代碼。2.單片機(jī)如何驅(qū)動LED點陣顯示屏完成動態(tài)掃描顯示，從而實現(xiàn)實LED流星雨燈的左右循環(huán)顯示、調(diào)速、控制亮度的功能。系統(tǒng)大致分為上位機(jī)部分和單片機(jī)終端兩部分。上位機(jī)部分由上位機(jī)、串口轉(zhuǎn)換模塊、無線發(fā)射模塊組成，單片機(jī)終端部分由單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源模塊、LED顯示模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊組成。 上位機(jī)由用戶輸入控制指令及顯示代碼信息，用戶可以選擇要顯示的信息、顯示控制指令如滾動等，然后將其通過USB轉(zhuǎn)TTL芯片發(fā)送給無線發(fā)射模塊，無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)

24、制然后發(fā)送。無線接收模塊接收上位機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送的控制命令及顯示代碼，將其存入緩存，待全部數(shù)據(jù)接收完畢后，通過驅(qū)動程序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊，通過LED顯示模塊將數(shù)據(jù)顯示出來，單片機(jī)由蓄電池供電。各個模塊相輔相成，構(gòu)成整個系統(tǒng)。分別控制流水燈的調(diào)向、加速、減速、變亮、變暗。在設(shè)計過程中，無線數(shù)據(jù)傳輸方式的選擇 目前市場上現(xiàn)有的比較成熟的無線數(shù)據(jù)傳輸方式主要有RF無線（Radio Frequency）、GSM、GPRS、紅外傳輸、藍(lán)牙（Bluetooth）幾種。 （1）RF無線 RF射頻技術(shù)目前已經(jīng)較為成熟，廣泛應(yīng)用在小區(qū)門禁、無線抄表、安防系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N領(lǐng)

25、域，市場上相關(guān)的RF模塊也種類繁多。RF模塊的工作頻率通常有315MHz、433MHz、2.4GHz幾種，對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸速度也不同，約從9KB/s到1MB/s不等，數(shù)據(jù)傳輸距離通過增大發(fā)送功率和延長天線最遠(yuǎn)可以達(dá)到上百米。（2）GSM GSM是全球移動通信系統(tǒng)(Global System for Mobile communications)的簡稱，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的移動電話標(biāo)準(zhǔn)。GSM一般通過手機(jī)發(fā)送含有控制指令的短信，通過移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，但是手機(jī)短信能夠包含的信息數(shù)量有限，只能預(yù)先約定對應(yīng)的控制指令，并由單片機(jī)從子庫中調(diào)用點陣數(shù)據(jù)

26、，無法顯示復(fù)雜圖形，雖然控制距離較遠(yuǎn)，但會產(chǎn)生流量費用。（3）GPRS GPRS是通用分組無線服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service)的簡稱，GPRS可以看成是GSM的進(jìn)階版本，數(shù)據(jù)發(fā)送速度較GSM方式有了較大提升，理論上只要有移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方都可以進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，但是實際價值不大，仍然會產(chǎn)生流量費用。 （4）紅外傳輸 紅外傳輸是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的載體。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、濾

27、波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號后輸出。傳輸速度較快，但是距離很短，而且只能直線傳輸，不符合本設(shè)計的要求。 （5）藍(lán)牙 藍(lán)牙是一種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可實現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的距離數(shù)據(jù)交換，使用跳頻技術(shù)，將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)包，通過79個指定的藍(lán)牙頻道分別傳輸數(shù)據(jù)包。藍(lán)牙方式也如紅外傳輸方式一樣受到距離限制，而且傳輸速度一般，不適合在本設(shè)計中使用。RF技術(shù)現(xiàn)今已較為成熟，無線數(shù)據(jù)傳輸速率與距離也可以滿足設(shè)計要求，成本較低，較GSM及GPRS方案不會產(chǎn)生流量費用，綜上所述，我們選用RF無線傳輸方式進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸。  2.3硬件選擇

28、2.31無線收發(fā)選取無線收發(fā)模塊選擇WSN-1101無線透傳模塊，WSN-1101無線透傳模塊是一款高穩(wěn)定性、高性價比、低功耗的無線微功率透明數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。該模塊相對一般模塊具有尺寸小、靈敏度高、傳輸距離遠(yuǎn)、通訊速率高、內(nèi)部自動完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制等特點。模塊利用了多頻段、多信道來降低傳輸過程中的干擾以提高傳輸性能。 模塊具體功能參數(shù)如下： 工作頻段：433MHz； GFSK調(diào)制方式，半雙工通訊，空中收/發(fā)轉(zhuǎn)換、連接、控制自動完成； 接收靈敏度高達(dá)-116dBm，傳輸距離100-200米； 接收工作電流<10mA，休眠電流<

29、;20uA； 通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換及射頻收發(fā)切換自動完成，簡單易用； 串口速率1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200，可通過軟件配置寬電壓范圍工作：3V-5.5V； 用戶可以通過PC串口、單片機(jī)串口以及遠(yuǎn)程無線配置方式，設(shè)置串行速率、工作信道、發(fā)射功率等參數(shù)。  圖1模塊外觀 透明傳輸就是在傳輸過程中，對外界透明，就是說你看不見他是傳送網(wǎng)絡(luò)，不管傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)如何，只要負(fù)責(zé)將需要傳送的業(yè)務(wù)傳送到目的節(jié)點，同時保證傳輸?shù)馁|(zhì)量即可，而不對傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)進(jìn)行處理，簡單的來說就是發(fā)送什么接收的就是什么，這樣就

30、省去了普通無線收發(fā)模塊之間的收發(fā)協(xié)議的編寫。 不使用無線透傳模塊時，左邊設(shè)備向右邊設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)是通過TXD端口串口發(fā)送，右邊設(shè)備的RXD端口接收發(fā)送的串口數(shù)據(jù)，反之亦然 ，如圖2。圖2而使用了無線透傳模塊后，左邊的設(shè)備向模塊發(fā)送串口數(shù)據(jù)，左邊模塊的RXD端口收到串口數(shù)據(jù)后，自動將數(shù)據(jù)以無線電波的方式發(fā)送到空中，右邊的模塊能自動 圖3具體連接方式為，電腦上位機(jī)通過USB轉(zhuǎn)TTL串口模塊引出5V、GND、TXD、RXD四條引線并連接到無線透傳模塊作為發(fā)送模塊的對應(yīng)管腳，而無線透傳模塊作為接收模塊的一端由單片機(jī)引出5V、GND、TXD、RXD四條引線并連接到對應(yīng)管腳，即可完成連接。2.32

31、 LED的選取圖4 8×8LED圖5 8×8LED內(nèi)部電路圖模塊內(nèi)部分別將各行LED的正極串聯(lián)，將各列LED的負(fù)極串聯(lián)，當(dāng)?shù)趚行接通電源正極，第y列接通電源負(fù)極，當(dāng)正向電壓大于LED死區(qū)電壓時，電流導(dǎo)通，對應(yīng)的第x行第y列LED燈點亮。8×8LED模塊的兩排引腳一排是陽極引腳，分別對應(yīng)模塊從上到下的8行，另一排為陰極引腳，分別對應(yīng)從左到右的8列，在對應(yīng)引腳上給電即可使對應(yīng)行列的LED燈點亮。2.33LED驅(qū)動電路設(shè)計 當(dāng)向LED原件施加正向電壓時，流過它的正向電流使其發(fā)光。因此LED的驅(qū)動就是解決如何使其P-N結(jié)處于正向偏置的問題。而且為了控制它的發(fā)光強度，還要解

32、決其正向電流的調(diào)節(jié)問題。具體的驅(qū)動方法可以分為直流驅(qū)動、恒流驅(qū)動和脈沖驅(qū)動： 直流驅(qū)動 直流驅(qū)動是最簡單的驅(qū)動方式，LED的工作點由電源電壓Vcc、串聯(lián)電阻R和LED器件的伏安特性共同決定。這種驅(qū)動方式適合于LED器件較少，發(fā)光強度恒定的情況。例如公交車恒定顯示“XX路”等字樣的情況。 恒流驅(qū)動 由于LED器件的正向特性較陡，加上器件的分散性，使得在同樣電源電壓和同樣的限流電阻的情況下，各器件的正向電流并不相同，從而引起發(fā)光強度的差異。若對LED器件進(jìn)行恒流驅(qū)動，只要恒流值相同，發(fā)光強度就比較接近，晶體管的輸出具有橫流特性，所以可以用晶體管驅(qū)動LED。 一般LED允許的連續(xù)工作電流在20mA左

33、右，除了紅色LED有飽和現(xiàn)象外，其他顏色LED的亮度基本上與流過的電流成比例。 脈沖驅(qū)動 利用人眼的視覺惰性，采用向LED器件重復(fù)通電的方式使之點亮，就是脈沖驅(qū)動脈沖驅(qū)動的主要應(yīng)用有兩個方面：掃描驅(qū)動和占空比驅(qū)動。掃描驅(qū)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。占空比控制的目的是調(diào)節(jié)器件的發(fā)光強度，用于圖像顯示中的灰度控制。 以上三種驅(qū)動方式，在實際中往往是組合在一起使用的。例如，在顯示圖像的驅(qū)動電路中，既使用了掃描驅(qū)動，又用到了占空比驅(qū)動和恒流驅(qū)動。 而LED模塊的顯示一般由動態(tài)掃描實現(xiàn)。本設(shè)計采用LED列掃描方式進(jìn)行顯示，通電后由于電阻R1，電容C

34、1的作用，使單片機(jī)的RST復(fù)位腳電平先高后低，從而達(dá)到復(fù)位；之后，在C2，C3，X1以及單片機(jī)內(nèi)部時鐘電路的作用下，單片機(jī)AT89S52按照設(shè)定的程序在行接口輸出與內(nèi)部漢字對應(yīng)的代碼電平送至LED點陣的行選線，同時在單片機(jī)接口輸出列選掃描信號，從而選中相應(yīng)的象素LED發(fā)光，并利用人眼的視覺暫留特性合成整個漢字的顯示 。靜態(tài)點亮器件時(64點全亮)總電流為640mA?？傠妷簽?.8v,總功率為1.15w.動態(tài)時取決于掃描頻率(1/8或1/16秒),單點瞬間電流可達(dá)80-160mAAT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程

35、序存儲器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。2.4 AT89C52單片機(jī)介紹 單片機(jī)的涵義及特點在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計算機(jī)，即單片機(jī)。單片機(jī)體積小、控制功能強，其非凡的嵌入式應(yīng)用形態(tài)對于滿足嵌入式應(yīng)用需求具有獨特的優(yōu)勢。目前，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)已成為電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中最為常用的技術(shù)手段。單片機(jī)的特點: （1）集成度高，體積小，可靠性高單片機(jī)的功能集成

36、在一個晶片上，高集成度，最小尺寸。該芯片本身是由工業(yè)測量和控制環(huán)境，內(nèi)部布線很短，其抗噪聲性能優(yōu)于一般CPU。單片機(jī)程序指令，常數(shù)和表ROM固化不易破壞，在一個單芯片多信號通道，高可靠性。 （2） 控制功能 為了滿足對象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)，他們是極其豐富：分支轉(zhuǎn)移能力，I / O端口的邏輯運算和位處理能力，適合特殊控制功能。（3）低電壓，低功耗，便攜式產(chǎn)品容易生產(chǎn)為了滿足廣泛應(yīng)用于便攜式系統(tǒng)，單片機(jī)的工作電壓為1.8V至3.6V只，操作只有幾百微安電流。 （4）易于擴(kuò)展該表擁有計算機(jī)的正常運行的必要組成部分。擴(kuò)展總線和并行芯片，易形成規(guī)模的串行輸入/輸出引腳的計算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。 單

37、片機(jī)的發(fā)展過程單片機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，產(chǎn)品種類琳瑯滿目。我們縱觀整個單片機(jī)技術(shù)發(fā)展過程，可簡述為1971英特爾公司開發(fā)的世界上第一個4位微處理器；英特爾霍夫成功研制出世界上第一個4位微處理器芯片的英特爾4004，標(biāo)志著第一代微處理器和微機(jī)時代開始。由于微處理器的發(fā)明，有英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家雜志的一個“最有影響力的第二次世界大戰(zhàn)以來的七個科學(xué)家”。1971年11月，英特爾推出了監(jiān)控-4微機(jī)系統(tǒng)（包括4001的ROM芯片，4002的內(nèi)存芯片，4003個移位寄存器芯片和單片機(jī)4004）4004含有2300個晶體管，尺寸3×4mm的計算性能遠(yuǎn)超過一年的，最初售價為200美元。1972年4月Hough

38、等人開發(fā)的第一個8位微處理器英特爾8008。由于8008是一個P溝道MOS微處理器，因此仍屬于第一代微處理器。1973英特爾公司開發(fā)的一個8位微處理器8080；1973年8月，Hough等人，開發(fā)了一個8位微處理器英特爾8080，取代P溝道MOS電路，第二代微處理器就此誕生了。8080芯片的時鐘速度比8008在2MHz運行速度的10倍，使用64KB內(nèi)存，使用6000個晶體管的基礎(chǔ)上，6微米技術(shù)，處理速度0.64mips（百萬條指令秒）。1975年4月，MITS Altair 8800發(fā)布了第一個通用，售價為375美元，與1KB的記憶。這是世界上第一個微型計算機(jī)。1976年Intel公司研制出了

39、MCS-48系列8位的單片機(jī)，這也是單片機(jī)的問世。Zilog公司于1976年開發(fā)的Z80微處理器，廣泛應(yīng)用于微型計算機(jī)和工業(yè)自動控制設(shè)備。當(dāng)時，Zilog、Motorola和Intel三家公司在微處理器的領(lǐng)域三足鼎立。20世紀(jì)80年代初，英特爾公司在MCS-48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，推出了MCS-51系列8位高檔單片機(jī)。MCS-51系列的單片機(jī)無論是片內(nèi)的RAM容量，I/O口功能，系統(tǒng)擴(kuò)展的方面都有了大的提高 AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2 個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)

40、行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。PDIP封裝的AT89C52引腳圖 準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳

41、）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中，P0 端口（3239 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。其引腳功能如下:P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動

42、8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1 口 P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。與AT89C51 不同之處是，P1

43、.0 和P1.1 還可分別作為定時/計數(shù)器2 的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX），P2 口 P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16 位地數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVXRI 指令）時，P2 口輸出P2鎖存器的

44、內(nèi)容。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號P3 口 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對P3 口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能P3 口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址

45、鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE 脈沖。對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。PSEN 程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52 由外部

46、程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。 EA/VPP 外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。 XTAL1 振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端

47、。2.5設(shè)計連線主要研究的內(nèi)容是研究制作一種基于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖ED點陣顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)下位機(jī)部分可以完成文字、圖形、符號的顯示以及簡單的滾動動畫效果，用戶可以通過電腦上位機(jī)進(jìn)行控制，以無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭h(yuǎn)程實時改變下位機(jī)的顯示內(nèi)容及動畫效果。  研究如何將無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用于LED顯示設(shè)備，可以促進(jìn)無線通信領(lǐng)域的發(fā)展，擴(kuò)大LED顯示在各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，具有重要的科學(xué)意義。  我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，對于信息傳播的要求越來越高，可以預(yù)見LED顯示屏將以其色彩鮮亮、顯示信息量大、耗電量小、壽命長、空間尺寸小、重量輕、穩(wěn)定安全、易于安裝控制等優(yōu)點代替?zhèn)鹘y(tǒng)燈箱、霓虹燈的地位，在未來社

48、會發(fā)展中扮演越來越重要的角色，前景十分廣闊。系統(tǒng)總體框架圖由上圖可以看出，系統(tǒng)大致分為上位機(jī)部分和單片機(jī)終端兩部分。上位機(jī)部分由上位機(jī)、串口轉(zhuǎn)換模塊、無線發(fā)射模塊組成，單片機(jī)終端部分由單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源模塊、LED顯示模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊組成。  上位機(jī)由用戶輸入控制指令及顯示代碼信息，用戶可以選擇要顯示的信息、顯示控制指令如滾動等，然后將其通過USB轉(zhuǎn)TTL芯片發(fā)送給無線發(fā)射模塊，無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制然后發(fā)送。無線接收模塊接收上位機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送的控制命令及顯示代碼，將其存入緩存，待全部數(shù)據(jù)接收完畢后，通過驅(qū)動程序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊，通過LED顯示模塊將數(shù)據(jù)顯示出來，單片機(jī)由

49、蓄電池供電。各個模塊相輔相成，構(gòu)成整個系統(tǒng)。2.6實驗仿真電路圖驅(qū)動電路圖第3章 軟件設(shè)計方案3.1 設(shè)計思想本節(jié)采用C語音編程，C語言，是一種通用的、程序式的程序語言，廣泛用于系統(tǒng)與應(yīng)用軟件的開發(fā)。具有高效、靈活、功能豐富、表達(dá)力強和較高的移植性等特點，在程序員中備受青睞。C語言是由UNIX的研制者丹尼斯·里奇和肯·湯普遜于1970年研制出的B語言的基礎(chǔ)上發(fā)展和完善起來的。目前，C語言編譯器普遍存在于各種不同的操作系統(tǒng)中，例如UNIX、MS-DOS、Microsoft Windows及Linux等。C語言的設(shè)計影響了許多后來的程序語言，例如C+、Java、C#等

50、。 后來于1980年代，為了避免各開發(fā)廠商用的C語言語法產(chǎn)生差異，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（American National Standard Institution）為C語言訂定了一套完整的國際標(biāo)準(zhǔn)語法，稱為ANSIC，作為C語言的標(biāo)準(zhǔn)。1980年代至今的有關(guān)程序開發(fā)工具，一般都支持符合ANSIC的語法。顯示屏軟件模塊：初始化程序、主程序、多字滾動、顯示程序、掃描程序。顯示程序的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設(shè)計的要求顯示。軟件設(shè)計中，顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩層；第一層是底層的顯示驅(qū)動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動程序負(fù)

51、責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動器程序由定時器T0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來實現(xiàn)。 顯示驅(qū)動程序 顯示驅(qū)動程序在進(jìn)入中斷后首先要對定時器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計算公式如下： 刷頻率（幀頻）=1/16×T0溢=1/16×f/12（65536-t）    其中f位晶振頻率，t為定時器T0初值（工作在16位定時器模式）。 然

52、后顯示驅(qū)動程序查詢當(dāng)前燃亮的行號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號，重新打開顯示。 以西安為例展示效果，并給出對應(yīng)的點陣字模程序：  /*-  文字:  西  -*/  /*-  Fixedsys10;  此字體下對應(yīng)的點陣為：寬x高=16x16   -*/  0x00,0x00,0

53、xFF,0xFE,0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x40,0x3F,0xF8,0x24,0x48,0x24,0x48, 0x24,0x48,0x24,0x48,0x28,0x38,0x30,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x3F,0xF8,0x20,0x08 /*-  文字:  安  -*/  /*-  Fixedsys10;  此字體下對應(yīng)的點陣為：寬x高=16x16   -*/  0

54、x02,0x00,0x01,0x00,0x3F,0xFC,0x20,0x04,0x42,0x08,0x02,0x00,0x02,0x00,0xFF,0xFE, 0x04,0x20,0x08,0x20,0x18,0x40,0x06,0x40,0x01,0x80,0x02,0x60,0x0C,0x10,0x70,0x08 其中注釋部分可以省去，0x所代表的是點陣字模數(shù)據(jù)為16進(jìn)制，所以也可省去，單片機(jī)默認(rèn)接收16進(jìn)制數(shù)據(jù)即可，所以單片機(jī)所接收的數(shù)據(jù)形式如下：  00 00 FF FE 04 40 04

55、0;40 04 40 3F F8 24 48 24 48 24 48 24 48 28 38 30 08 20 08 20 08 3F F8 20 08 02 00 01 00 3F FC 20 04 42 08 02 00 02

56、 00 FF FE 04 20 08 20 18 40 06 40 01 80 02 60 0C 10 70 08  16×16點陣一屏所顯示的數(shù)據(jù)為32字節(jié)，所以兩個漢字所包含的點陣數(shù)據(jù)為64字節(jié)。 4.2.2 串口數(shù)據(jù)發(fā)送  由于本設(shè)計中采用了WSN-1101無線透傳模塊，所以可以在模塊內(nèi)部自動完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制，不需要額外再編寫控制程序及傳輸協(xié)議。但是對于所發(fā)送的數(shù)據(jù)，其顯示動畫方式等還需要有一個控制指令。本設(shè)計在所發(fā)送的點陣字模數(shù)據(jù)前加一字節(jié)作為控制指令字節(jié)。  現(xiàn)規(guī)定01為靜態(tài)顯示，02為從左到右滾動顯示，03為從右到左滾動顯示，04為從上到下滾動顯示，05為從下到上滾動顯示。 根據(jù)設(shè)計要求，上位機(jī)只需擁有向單片機(jī)發(fā)送顯示數(shù)據(jù)及簡單的控制指令的功能即可。這些功能使用現(xiàn)有軟件即可達(dá)成。顯示數(shù)據(jù)的提取可以由字模提取軟件完成，而串口發(fā)送數(shù)據(jù)的功能則可由串口調(diào)試助手完成。第四章 調(diào)試運行結(jié)果  系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試及結(jié)果  經(jīng)過硬件