滚动广告牌的设计

本科毕业论文（设计）(2015 届)滚动广告牌的设计院系 电子信息工程学院 专业 电气自动化 姓名 指导教师 助教副教授2015 年 1 月学号：2015 届本科毕业论文（设计）I摘 要当今社会，广告成为公共开放地信息传递手段。广告成为商品生产者、经营者和消费者之间信息传递的重要手段，行业内以及行业间的竞争日趋白热化，以前“酒香不怕巷子深”的状态已经完全不存在了。市场竞争竞争不断升级，广告也在所谓的“媒体大战”中不断成长，LED 广告牌的出现是广告媒体发展的结果。它也成为最有效最性价比高的宣传方法。在我们生活中 LED 滚动广告屏随处可见，滚动 LED 点阵显示屏作为一种新兴的显示信息的媒介走进我们的日常生活，它是由很多个的 LED 发光二极管封装在一起形成的。通过 LED 点阵能够显示数字、图像和文字。LED 电子广告牌随处可见，对我们的生活也提供了很多便捷。也是信息传达的一种直接有效的方式。在车站吵闹的时候我们可以通过看 LED 广告牌清楚的知道自己所要乘坐车辆的动向。在逛街时有时醒目的电子广告牌映入眼帘，吸引了顾客达到了商家想要的效果。LED 电子显示屏广告作为一种新的电子动态文本，是一种可以连续工作本身工作的信息发布媒体也是走在前列的消费吸引了成千上万的眼神中的广告的武器。什么样的个人及品牌的公司可以利用 LED 电子显示屏，以吸引顾客，介绍产品，商品和宣传，为企业创造更多的财富。本设计利是一种基于 STC89C52 单片机的 16*16 点阵显示屏的设计，充分利用 STC9C52 单片机良好的稳定控制特点。配合锁存器和寄存器，利用三极管放大电路使得点阵屏有规则的点亮。显示出我们想要达到的文本。从而达到我本次设计的目的。其中 STC89C52 单片机负责对整个系统进行总体控制，设计中使用 4 块 8*8 单红色点阵屏来组成 16*16 点阵屏，通过 74LS154 译码器来控制点阵的行方向的控制，而列方向的控制采用两片串行输入八位并行输出的 74LS595 级联来控制，通过快速的动态刷新来显示我们需要的内容，已达到动态显示的目的。这样的设计既实用又能结合我大学所学到的知识，也算是一个课堂只是的良好应用。关键词：点阵；单片机；译码器；动态扫描。2015 届本科毕业论文（设计）IIAbstractTodays society, advertising has become open to the public means of information transmission. Advertising commodity producers, an important means between operators and consumers of information transfer, intensified competition within the industry and between the industry, the former “sell themselves“ the state has been completely non-existent. Escalating competition in the market competition, advertising is also called “media war“ in the growing, LED billboard advertising is the result of the emergence of media development. It has also become the most effective and cost-effective promotional methods. In our lives everywhere LED advertising screen scroll, scroll LED dot matrix display screen as a new medium of information into our daily lives, it is composed of a number of LED light-emitting diode package together to form. By LED dot matrix can display numbers, images and text. LED electronic billboards everywhere, on our lives also offer a lot of convenience. Is a direct and effective way to convey information. Noisy at the station when we can see the LED billboard know exactly what you want to take the movements of the vehicle. When shopping sometimes striking electronic billboard greets, attracting customers to achieve the desired business results. LED electronic display advertising as a new electronic dynamic text is an information itself can work continuously release the forefront of consumer media also attracted the eyes of thousands of weapons and advertising. What kind of personal and brand companies can take advantage of LED electronic display to attract customers, introduction of products, goods and propaganda, to create more wealth for the enterprise.This design is based on Lee STC89C52 microcontroller design 16 * 16 dot matrix display, and make full use of the microcontroller STC9C52 good stability control features. With latches and registers, use a transistor amplifier makes regular lattice screen lights up. Shows the text we want to achieve. So as to achieve the purpose of this design I. STC89C52 microcontroller which is responsible for the overall control of the entire system is designed to use four 8 * 8 to form a single red dot matrix screen 16 * 16 dot matrix screen, 74LS154 decoder is controlled by controlling the direction of the lattice lines, and the column control the direction of the serial input using two cascaded 74LS595 eight parallel outputs controlled by fast dynamic refresh to show what we need, has reached the purpose of dynamic display. can be considered a good classroom applications only.Keywords:matrix; single chip microcomputer; decoders; dynamic scanning 2015 届本科毕业论文（设计）III目 录摘 要 IABSTRACT.II目 录 III第 1 章 引言 .51.1 研究背景及意义 .51.2 LED 电子显示屏概述 .5第 2 章 总体设计 .52.1 显示单元的选择 .52.2 显示方案的选择 .52.3 关于屏幕的可扩展性 .62.4 单片机控制器的考虑 .62.5 关于点阵数据的存储方式 .6第 3 章 硬件电路设计 .73.1 整体设计框图 .73.2 主控电路 .73.3 LED 点阵显示电路 .83.4 整体电路 113.5 实物图 12第 4 章软件实现 .144.1 概述 144.2 系统程序方案设计 14第 5 章 实现与调试 185.1 软件调试 185.2 PROTUS仿真 185.3 PCB图实现 .215.4 硬件实物制作与调试 22总结与思考 .26致 谢 .27参考文献 .28附 录 .29附录 1 电路原理图 .29附录 2 设计程序 .292015 届本科毕业论文（设计）4第 1 章 引言1.1 研究背景及意义本论文主要围绕 LED 点阵的特点开展的点阵设计，设计中的难度很多如限流电阻的计算，扫描时间的控制，软件程序如何设计等，下面我们就介绍下点阵的设计。1.2 LED 电子显示屏概述LED 显示屏：是一种平面显示器，由小的 LED 模块面板拼接而成。LED 发光二极管，这是一种发光二极管显示模式控制了镓、砷、磷和氮（N）二极管组成，当孔与电子复合辐射的可见光，因此可用于制造发光二极管在电路的工具。作为指示剂，或文字或 nmero.el 红磷砷化镓二极管、发光二极管间隙的绿色，黄色的头发碳化硅二极管、蓝色铟氮）。LED 显示屏通常用于显示视频图像和视频信息等数据信号 LED 显示半导体二极管相同的排序，使用不同的半导体材料可以生产 LED 矩阵元素目前广泛使用的像素的红色，绿色，黄色，绿色和蓝色 LED 到实践的发展阶段。 LED 二极管显示屏亮与灭控制显示文本、图形和动画等各种市场显示信息。因为它是光亮度高，视野开阔，低电压功耗，寿命长，稳定性和抗冲击等优点。因此，广泛应用于车站、码头、机场、马路、商业街市场建设招标、工业企业管理和其他公共场所。第 2 章 总体设计一个完整的系统的实现，考虑到各种各样的问题，所以是 LED 点阵的设计，下面我来说说我的设计。2.1 显示单元的选择显示一个简体字，至少需要 1616 点阵来表示。为了能在比较远的地方也能看到显示效果，本设计采用 4 个 88 点阵，1616 点阵由像素直径 5mm 的红色 LED 模块拼接成的 LED 阵列。因此，每个汉字显示 12 厘米大小，它仍然可以清楚地看到 50 米。本设计要求整个屏幕能显示“电气一班华荣文”一系列汉字，则需要 16*16 红色点阵滚动显示。2.2 显示方案的选择显示方案是本次设计需要考虑最核心的部分，对于 LED 点阵显示有下面两种方案：2015 届本科毕业论文（设计）5方案一：静态显示，在每个二极管的状态，分别为 0 和 1，0 为不发光二极管的电流，1 为发光二极管的电流。它的每一段都与一个独立的并行口相接，而公共端则根据数码管的种类连接到 VCC 或 GND 端。对于需要多线程译码及驱动装置，越来越复杂，成本高，可靠性低。方案二：动态显示，就是分割画面，在每个部分的显示模式是动态的，可以避免设计问题，如果不妥善处理，可能会导致较低的亮度和亮度的问题。要保证电路设计易于实现，保证图像稳定，无闪烁技术。多路复用模式的动态扫描显示，动态显示是没有增加，因为我们看到的是一个稳定的图像的影响的持久性和持续时间的发光二极管的亮度等。结果发现，当升级（发光二极管光的闪烁频率为 50Hz，频率）等于或大于 1ms 的时间驱动的发光二极管的亮度，无光泽，更好。鉴于上述原因,我们采用方案二。2.3 关于屏幕的可扩展性除了设计的基本要求，也是实现显示单元的数量可任意扩展。在传统的并行传输，因为由列地址线中的数据锁存器的限制的数目，并且可以在不增加显示单元，并且为每个显示单元的不同的电路结构，印刷电路板的结构是不同的，与权利要求的模块化设计完全不符合。因此摒弃了传统的并行传输模式，以及独特的串行锁存器的技术，该总线可以通过控制数据的五列来实现锁存每个显示单元。板之间不只是简单的连接，它难以减小 PCB 布局和布线。印刷电路板各显示单元是完全相同的，便于批量生产。2.4 单片机控制器的考虑因为这种设计采用软件来实现滚动效果，并且在串行模式的传输模式。因此，微控制器单元的处理速度的要求较高，高速 8 位微控制器的 ARM7 的选择。 ARM 处理速度快，但对于应用程序，ARM 的资源严重浪费的屏幕内，和更高的成本。因此，选择高速8 位单片机作为控制器，一个共同的高速 8 位微控制器 AVR 微控制器系列都有，C8051F单片机，单片机 STC89C52。这些类型的单片处理速度可以达到 1 MIPS /兆赫（以每秒百万指令 1MHz 的处理能力的时钟频率），但 AVR 单片机时钟频率限制仅至 16MHz，而类似 C8051F 系列的 SOC ARM7，时钟速度为 100MHz，但它是一种资源的浪费其内部丰富的，而且价格很高，在相当浪费的控制单色屏幕。因此，STC89C52 系列单片机的最佳选择，最高时钟可达 40MHz，和接口和存储器资源丰富，价格很低。2.5 关于点阵数据的存储方式目前最广泛使用的技术是将串通过 PC 软件转换将被显示为通过根据寻址存储在E2PROM 经过一定顺序编程这些字形数据的方式对应的数据的点阵。在屏幕显示的过程2015 届本科毕业论文（设计）6中规定的 E2PROM 矩阵数据处理的方式被除去。对于一个 1616 点阵字库的数据，你需要一个连续的 32 个字节的 E2PROM 的空间来存储。即便如此，如果你需要显示 256 个字符，你需要的 E2PROM 存储空间至少 32B256=8192 字节（8KB）。通常没有集成单片机内部的这样一个大容量的 E2PROM。所以这个程序，你需要扩展大容量外置 MCU E2PROM，额外的硬件成本。 PC 编程，因为它涉及到中国的模数，模量较大的难度算法。在多字下载时间的传输时间较长。设计的许多缺点，放弃了传统的方案。因为本设计只需要很少的显示内容所以直接保存在 STC89C52 中是足够的，因此没有使用外部设备。第 3 章 硬件电路设计3.1 整体设计框图经过对此设计的了解，为了能够达到实验目的，使用单片机 STC89C52 作为本系统的主要控制单元。LED 点阵显示屏是显示单元，把单片机送来的数据翻译后显示出来，并且还能够滚动显示。硬件整体设计框图如图 1 所示：STC89C51单片机74LS154译 码 器74LS595锁 存 器16*16点阵显示屏图 1 整体设计框图3.2 主控电路本设计使用主控电路控制来实现 LED 点阵显示屏上字符滚动显示，主控制器采用单片机 STC89C52。STC STC89C52 是一种低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机制作可编程闪存在系统 8K字节。采用 STC89C52 经典 MCS-51 内核，但做了很多改进，使传统的 51 微控制器芯片具有不可用的功能。在一个芯片上，拥有灵巧的 8 个 CPU 和系统内可编程闪存，使得STC89C52 提供高度灵活，超有效的解决方案为许多嵌入式控制应用。STC89C52 外部结构及特性：包装有两种方式：双列直插式封装（DIP）和一个 40 平方英尺的 44 引脚封装2015 届本科毕业论文（设计）7（PLCC），行 40 引脚封装（DIP ）和外部总线结构如图 2 所示：图 2 STC89C52 引脚排列STC89C52 单片机内包含的具体部分如下： 一个 8 位 CPU。 一个片内振荡器及时钟电路。8KBFlash 程序存储器。256BRAM 数据存储器。 三个 16 位定时器/计数器。 可寻址 64KB 的 RAM 和 64KB 的 EEPROM 空间的控制电路。32 条可编程的 I/O 线（4组 8 位并行 I/O 端口）。 一个可编程全双工串口通信。8 个中断源、两个优先级嵌套中断结构。3.3 LED 点阵显示电路本设计使用的是 4 块 8*8 单色点阵屏设计 16*16 点阵屏，采用单色显示，进行显示所要显示的字符，通过 74LS154 译码器来控制点阵的行方向的显示，而列方向的 16 条线2015 届本科毕业论文（设计）8则由 74LS595 的八位并行输出端控制。3.3.1 74LS154 的总体结构1、总体特点高速 CMOS 元件 416 线译码器 74LS154 高性能存储器。与大部分 ttl 和 dtl 电路完全兼容。74ls154 用门电路输入通道解码器不可以用来输出端上的普通逻辑和旁听解码器扩展。使门电路包括两个假信号，输入必须设为低，输出端选择可以用作为输入数据输入，74ls154 真之 1 - 16 的多路分配器。其余用低输入时将地址输出的应用状态。DIP 封装引脚图如图 5 所示：图 5 74LS154 引脚图2、参数列表3.3.2 74LS595 的总体特点和工作原理74LS154 基本参数电压 2.06.0V驱动电流 +/-5.2mA传输延迟 11ns逻辑电平 CMOS功耗考量 低功耗或电池供电应用封装与引脚 SO24，SSOP24，DIP24，TSSOP242015 届本科毕业论文（设计）91、总体特点：74LS595 是 8 位串行输入转并行输出移位寄存器，有数据存储寄存器，三态输出功能。数据在 SHcp 的上升沿输入，在 SHCP 上升沿输入数据，在管理存储寄存器访问上升沿。移位寄存器和存储寄存器两个单独的时钟。如果两个时钟连在一起，那么移位寄存器总会比存储寄存器早一个脉冲。在移位的过程中，输出端的数据能够保持稳定。这在串行速度慢的场合用途很大，数码管不存在闪烁感。其 DIP 封装引脚图如图 7 所示：图 7 74LS595 引脚图各引脚及其功能：Q0Q7 八位并行输出端Ds 串行数据输入端/OE 输出使能端STcp 存储寄存器的时钟脉冲输入口SHcp 移位寄存器的时钟脉冲输入口/MR 芯片复位端Q7 并行数据输出口，即储寄存器的数据输出口2、工作原理当 SHCP 上升沿到来时，DS 引脚电流电平值移位寄存器左移，在移位寄存器的下一个上升沿时，所有位的到来将是一个向左，同时，也可串行输出移位寄存器 Q7 高值，使2015 届本科毕业论文（设计）108 连续的次数，可以把数组的每个元素（8 号）到移位寄存器；当 STCP 上升沿到来时，移位值将被锁存到寄存器中的锁存器，和输出从 Q1 Q7 针。管的主要优点是数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这是在串行速度的场合非常有用，无闪烁格。74HC595 可以达到 30MHz 的 5V 电源时的时钟速度，每个并行输出端口可以承受20mA 电流沉拔电流。此功能可确保没有额外的电流放大电路的 LED 驱动可以很容易。它允许 500ns 到结束输入上升（下降）时，仍然可以检测到的时钟脉冲严重畸形。它可以容纳更大的传输线的对地电容，提高抗干扰能力的设计。74HC595 并联电阻 20 欧姆连接的输出端与 LED 列的模块之间的压力，这里的阻力，将红色 LED 并联箝位效应。红色和绿色 LED 的两组正常发光。因为工作电流的 LED 显示不断变化，引起系统电压波动。高频率分量的电压波动，也有低频分量。它可能对周围的无线电环境造成电磁污染，而在系统时钟紊乱，逻辑错误。为了避免这种情况，接下来的每个 74HC595 VCC 和 GND 的电源并联电容器，用于滤波和去耦。系统电压稳定，旁路高频脉冲电源组件。消除自激，降低了外国的杂散电磁辐射，提高电磁兼容性。3.4 整体电路下面是我设计的主要部分接口电路，总体电路图见附录 1（原理图）。2015 届本科毕业论文（设计）11P1.01 P1.12P1.23 P1.34P1.45 P1.56P1.67 P1.78RST9 P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11 P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13 P3.4(T0)14P3.5(T1)15 P3.6(WR)16P3.7(RD)17 XTAL218XTAL119 GND20 (A8)P2.0 21(A9)P2.1 22(A10)P2.223(A11)P2.3 24(A12)P2.4 25(A13)P2.526(A14)P2.6 27(A15)P2.7 28PSEN29ALE/PROG 30EA/VPP 31(AD7)P0.732(AD6)P0.6 33(AD5)P0.5 34(AD4)P0.435(AD3)P0.3 36(AD2)P0.2 37(AD1)P0.138(AD0)P0.0 39VCC 40U19at89c51A 23B 22C 21D 20G1 18G2 1901 1223 3445 5667 7889 9101011 11131214 13151416 1517U174LS154 SER14SRCLK11SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U2074LS595U22k U52kU32kU42k U62kU72kU82kU92kSER14SRCLK11SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U2174LS595U102k U132kU112kU122k U142kU152kU162kU172k+5 +5GND GNDU18RES2U24CRYSTALU22CAPU23CAPGNDGNDS1SW-PB+C1CAPACITOR POL+5R21RES2GND+5W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11 W12 W13 W14 W15 W161 2 3 4 5 6 7 8 9J2CON9H1H2H3H4H5H6H7H8H9H10H11H12H13H14H15H16D1LED图 3.4 接口电路3.5 实物图下面为我制作的 16*16 点阵实物图，正面图与背面图。2015 届本科毕业论文（设计）12图 3.51 16*16 正面点阵图图 3.52 16*16 背面点阵图2015 届本科毕业论文（设计）13第 4 章软件实现4.1 概述整个系统功能由硬件和软件，为基本形式的软件、硬件和软件的决定。主要可以分为两类：一是监督程序（主程序），这是控制系统的核心，特别是对于协调执行模块和运营商。二是执行程序（子程序），进行实质性的功能。我们要结合实验目的，就主程序和子程序相连接。首先我们要设计系统程序方案。制定程序框图。了解我们每一步要干嘛。该怎么去做好。从而使我们的目的更容易实现。总之一句话，我们的程序设计要简单可行。4.2 系统程序方案设计系统程序主要包括了：主程序、点阵显示驱动程序。程序设计框图如下：2015 届本科毕业论文（设计）14开 始初 始 化 判 断 键读 取 ROM数 据转 换 对 应 点 阵 数 据显 示 效 果 处 理缓 冲 处 理送 入 显 示 缓 冲 区调 用 显 示显 示 结 束 ？结 束NY读 取 缓 存 数 据选 择 扫 描 列送 显 示 数 据扫 描 完 本 行 ？选 择 下 一 列扫 描 结 束 ？返 回 主 程 序YNNY主程序：对初始化显示部分的主控，在可视状态下的 LED 显示系统的亮度均匀性，足够的，可以显示文字和数字，文字和数字的显示应该是稳定的和清晰的无干扰。文字显示可以移入移出。本设计的显示内容为“电气一班华荣文”实现向右移动功能。下面是主程序部分：程序中首先对各个变量进行初始化，并对 74HC595 进行初始化，当时初始化过程完成后，开始显示处理。/主函数2015 届本科毕业论文（设计）15voidmain()uchari=1,j=0;ucharX=0;/595c 初始化Init595();/循环演示以下程序主要是对汉字的移动和显示处理：while(1)for(j=0;j0;x-)for(y=7;y0;y-);4.2.4 行选控制通过单片机 IO 口控制 74HC154，可以实现 5 线控制 16 线的过程。（具体程序见附录 2）2015 届本科毕业论文（设计）17第 5 章 实现与调试5.1 软件调试用 keil 软件，编辑 c 语言程序并对程序实行调试。Keilc51 是一个很好的 C 语言软件开发系统，C 语言比装配功能，结构，可读性，可维护性具有明显的优势，使用简单，等。Keil 能够实现包含 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完备开发方案，如果你使用 C 语言编程，那么 Keil 就是不二之选，平时我们学习之用也是 keil。其简单易用的集成环境令你事半功倍。下图是 keil 调试程序界面：5.2 protus 仿真有了程序和硬件结构首先给 LED 点阵设计进行仿真，用来验证其可实现性。这样就要用到 protus 仿真软件。Proteus 软件是一款 EDA 工具软件。它不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能，也能实现仿真单片机及外围器件。也是目前比较好的仿真工具。其简单易学易用，已受到单片机教学教师、单片机爱好者以及致力于单片机开发应用人员的喜爱。仿真过程见下图：仿真前电路图：2015 届本科毕业论文（设计）18H12H34H56H78H910H12H314H516H23H45H67H9810H12H3H1564 1HGFEDCBAHGECAFDBPONMLKJIONMLKJI P1651431210987654321ABCDEFGH ONMLKJI12345H1H2H3H4H5678H8 H7 H616 15 14 13 12 1 10 9H9H10H1H12H13H14H15H16PU4U6 U5U7XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.01.2P1.23.34P1.45.56P1.67.78 P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47UAT89C51C130pFC230pFX1CRYSTALC320uFR110 R210 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U274LS59 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U374LS59A23BC21D0E11829 0112233445566778899101013124315146517U874HC154234567891RP14.7K12U9:A74034U9:B74056U9:C7401312U9:D740110U9:E74098U9:F74012U10:A7434U10:B7456U10:C74312U10:D7410U10:E7498U10:F742U1:A74034U1:B7406U1:C740312U1:D740显示字“电”：H12H34H56H78H910H12H314H516H23H45H67H9810H12H3H1564 1HGFEDCBAHGECAFDBPONMLKJIONMLKJI P1651431210987654321RCLKABCDEFGH PONMLKJIRCLKSERCLK RCLKSRCLK12345H1H2H3H4H5678H8 H7 H616 15 14 13 12 1 10 9H9H10H1H12H13H14H15H16SRCLKSERU4U6 U5U7XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.01.2P1.23.34P1.45.56P1.67.78 P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47UAT89C51C130pFC230pFX1CRYSTALC310uFR110 R210 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U274LS59 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U374LS59A23BC21D0E11829 0112233445566778899101013124315146517U874HC154234567891RP14.7K12U9:A74034U9:B74056U9:C7401312U9:D740110U9:E74098U9:F74012U10:A7434U10:B7456U10:C74312U10:D7410U10:E7498U10:F742U1:A74034U1:B7406U1:C740312U1:D740显示第二个字“气”：2015 届本科毕业论文（设计）19H12H34H56H78H910H12H314H516H23H45H67H9810H12H3H1564 1HGFEDCBAHGECAFDBPONMLKJIONMLKJI P1651431210987654321RCLKABCDEFGH PONMLKJIRCLKSERCLK RCLKSRCLK12345H1H2H3H4H5678H8 H7 H616 15 14 13 12 1 10 9H9H10H1H12H13H14H15H16SRCLKSERU4U6 U5U7XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.01.2P1.23.34P1.45.56P1.67.78 P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47UAT89C51C130pFC230pFX1CRYSTALC310uFR110 R210 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U274LS59 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U374LS59A23BC21D0E11829 0112233445566778899101013124315146517U874HC154234567891RP14.7K12U9:A74034U9:B74056U9:C7401312U9:D740110U9:E74098U9:F74012U10:A7434U10:B7456U10:C74312U10:D7410U10:E7498U10:F742U1:A74034U1:B7406U1:C740312U1:D740显示最后一个字“文”：H12H34H56H78H910H12H314H516H23H45H67H9810H12H3H1564 1HGFEDCBAHGECAFDBPONMLKJIONMLKJI P1651431210987654321RCLKABCDEFGH PONMLKJIRCLKSERCLK RCLKSRCLK12345H1H2H3H4H5678H8 H7 H616 15 14 13 12 1 10 9H9H10H1H12H13H14H15H16SRCLKSERU4U6 U5U7XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.01.2P1.23.34P1.45.56P1.67.78 P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47UAT89C51C130pFC230pFX1CRYSTALC310uFR110 R210 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U274LS59 Q015122Q334455Q66779SH_CP1ST_CP12D4MR10OE3U374LS59A23BC21D0E11829 0112233445566778899101013124315146517U874HC154234567891RP14.7K12U9:A74034U9:B74056U9:C7401312U9:D740110U9:E74098U9:F74012U10:A7434U10:B7456U10:C74312U10:D7410U10:E7498U10:F742U1:A74034U1:B7406U1:C740312U1:D7402015 届本科毕业论文（设计）205.3 pcb 图实现仿真结果可实现，那么我们可以开始画 PCB 图，这时需要用到 protel 软件。Protel是 EDA 软件，在电子行业中 CAD 软件， Protel 是排名靠前的 EDA 软件，电子设计者的首选，一些高校还设立了专门的课程学习电子专业，学校还专门类专业学习。我们学校我们专业也专门开课学习过。其优点是多层印制线路板的自动布线能够很容易的实现高密度 PCB 的 100%布通率。原理图见附录 1，根据其设计的生成 PCB 图如下：2015 届本科毕业论文（设计）215.4 硬件实物制作与调试2015 届本科毕业论文（设计）22所有东西准备就绪。那么就可以做事物了。购买材料焊事物，焊接过程及结果如下：图 5.41 焊接前图 5.42 在焊接中2015 届本科毕业论文（设计）23图 5.43 焊接半成品图 5.44 测试显示“气”2015 届本科毕业论文（设计）24图 5.45 测试显示“华”图 5.56 测试显示“文”2015 届本科毕业论文（设计）25总结与思考经过这几个月的努力，终于顺利完成毕业设计。该 LED 点阵显示系统，该 LED 点阵显示系统，由于利用 STC89C52 单片机，串行移位寄存器 74HC595 为驱动，硬件成本大大降低，对显示单元的可扩展性的改进。由于高速单片机的使用，使系统的动态刷新率，以保证运动的速度。本设计充分利用了单片机资源，同时，节省成本的外围电路简单、美观，降低了故障率。性能指标已达到或超过了题目的要求。每个学生将毕业综合素质测试的经验，如果在大学四年来，我们的研究是一个知识积累的过程，毕业设计综合运用现在过去认识的深化，并对该理论的时间活动的新认识。在几个月的毕业设计，我经历过艰难的学习和钻研，当然也有收获的喜悦。知识得到了巩固和提高，但我相信实践经验将使我在以后的工作和学习生活。第一，学习能力得到提高。在这次毕业设计中，从开始到结束，独立完成硬件电路设计，单片机及软件编程。在这个过程中，会遇到很多困难，但通过书籍和上网查阅大量的相关文献和问老师终于解决了。通过这次毕业设计，我不仅对我学习的知识有了更深的了解，培养自我学习和分析能力，更重要的是培养克服困难的勇气和信心。其次，培养自己的市场概念。一个产品能够抢占市场，除了功能和质量，必须要求，它的价格是最大的竞争优势。在这个过程中，会遇到很多困难，但通过书籍和上网查阅大量的相关文献和问老师终于解决了。是每个设计人员进行项目的优先因素。再次，它是人际交往能力的锻炼。没有人是出世智慧的人！人类的知识永远是没有穷尽的，这就要求我们要善于从别人的成功或失败的经验中学习，使自己少走弯路。总之，毕业设计完成，但面对工作。我相信我会把他的热情和奉献给他们的工作在学校，不断努力，不断进取！2015 届本科毕业论文（设计）26致 谢本次的毕业设计经历几个月的时间，得到了很多人的帮助。从开题报告到论文的编写都在积极的准备着。虽然经过大学四年的专业学习，但是从课本上所学到的知识还是非常的有限。对于专业的好多知识也是一知半解，应用在实践上更是不知如何下手。在本次的课程设计听从老师的建议，重新翻阅以前和课题相关的资料进行更深层次的理解，在网上查阅大量的有关课题资料，对课题不断深入的了解，在设计的过程中遇到的很多的问题，如软件设计中对程序的编写，还有就是实物的焊接，由于之前很少接触实物焊接，所以没有一点头绪，无从下手。经过对这一方面的学习，对整体的认识有所了解，通过动手学习，不断的实践，和同学的帮助，最后设计出了超声波测距器。在本次设计的这一段期间，王老师作为我本次毕业设计的指导老师。在这里非常感谢他这一段时间对我的指导督促和帮助，在遇到困惑的问题时，他总是不厌其烦的帮助我们解惑，直到我对这一问题完全弄懂。更重要的是他在教会我们知识的同时也教给了我们解决问题的方法。其次，感谢学校给予我们这次动手实践的机会，让我们在毕业之前能够运用我们所学到的知识进行单独的设计制作。这对我们以后面向社会，面向自己的工作有着非常深远的影响。再次感谢在大学期间所有给予我帮助的同学以及任课老师。你们让我受益匪浅，感谢！2015 届本科毕业论文（设计）27参考文献1谭浩强.C 程序设计（第二版）M.北京:清华大学出版社,1999.12.2彭为.单片机典型系统设计实例精讲M.北京:电子工业出版社,2006.5.3李良荣.现代电子设计技术-基于 Multisim7M.北京:机械工业出版社,2005.4.4姜承昊.最新 LED 驱动电路设计、应用与制造新技术新工艺实用手册M.北京:中国科学技术文献出版社,2008.3.5魏洪兴.嵌入式系统设计与实例开发实验教材 IM.北京:清华大学出版社,2005.9.6童诗白.模拟电子技术基础（第三版）M.北京:高等教育出版社,2001.1.7吴国经主编.单片机应用技术M.北京：中国电力出版社，20048中国集成电路大全编委会编.中国集成电路大全CMOS 集成电路M.北京:国防工业出版社,1985. 9图形液晶显示模块使用手册(第二版) 北京精电蓬远显示技术有限公司，200710周航慈.单片机应用程序设计M.北京航空航天大学出版社，199111 Neil G. Jacobson. 用 PLD 器件增强嵌入式系统功能J.电子工程专辑， 200012K.Alexander，N.O.Sadiku. Fundamentals of electric CircuitsM.北京：清华大学出版社 200013 LEES，HA KN.A pyroelectric infrared sensor-based in door location-aware system for the smart homeJIEEE Transactionson Consumer Electronics，2006 52(4):1311131714 Motorola INCMC68HC11 Reference Manual，19合肥师范学院 2015 届本科毕业论文（设计）28附 录附录 1 电路原理图1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBA TitleNumber RevisionSizeBDate: 16-Jan-2015 Shet of File: C:UsersAdministratorDesktop原01DIY 原原原.dbrawn By:P1.01 P1.12 P1.23P1.34 P1.45 P1.56P1.67 P1.78 RST9P3.0(RXD)10 P3.1(TXD)1 P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13 P3.4(T0)14 P3.5(T1)15P3.6(WR)16 P3.7(RD)17 XTAL218XTAL119 GND20 (A8)P2.0 21(A9)P2.1 2(A10)P2.2 23(A11)P2.3 24(A12)P2.4 25(A13)P2.5 26(A14)P2.6 27(A15)P2.7 28PSEN 29ALE/PROG 30EA/VPP 31(AD7)P0.7 32(AD6)P0.6 3(AD5)P0.5 34(AD4)P0.4 35(AD3)P0.3 36(AD2)P0.2 37(AD1)P0.1 38(AD0)P0.0 39VC 40U19at89c51R42K Q4PNPVCVCQ15PNPR32KR192KQ3PNPVCVCQ12PNPR92KR162KQ7PNPVCVCQ1PNPR102KR152KQ8PNPVCR202K Q16PNPVCR22K Q2PNPVCVCQ13PNPR12KR172KQ1PNPVCVCQ10PNPR72KR142KQ5PNPVCVCQ9PNPR82KR132KQ6PNPVCR182K Q14PNPVCW5 13W1 92 10W3 14 126 14W7 158 16H88 H77 H66 H55H44 H33 H22H11 8*8点点R68*8原W5 13W1 92 10W3 14 126 14W7 158 16H88 H77 H66 H55H44 H33 H22H11 8*8点点R58*8原W5 13W1 92 10W3 14 126 14W7 158 16H88 H77 H66 H55H44 H33 H22H11 8*8点点R18*8原A 23B 2C 21D 20G1 18G2 1901 12 2334 45 5667 78 89910 101 1131214 1315 14161517U174LS154 SER14SRCLK1SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U2074LS595U22k U52kU32kU42kU62kU72kU82kU92kSER14SRCLK1SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U2174LS595U102k U132kU12kU122kU142kU152kU162kU172k+5 +5GND GNDU18RES2U24CRYSTALU2CAPU23CAPGNDS1SW-PB+C1CAPACITOR POL+5R21RES2GND+5H1H2H3H4H5H6H7H8H9H10H1H12H13H14H15H16Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y1Y12Y13Y14Y15Y16Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y1Y12Y13Y14Y15Y16Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y1Y12Y13Y14Y15Y16W12W34W56W78 W910W112W1314W1516W12W34W56W78W910W1112W1314W1516123456789J2CON912J1CON2+5GNDH1H2H3H4H5H6H7H8H9H10H1H12H13H14H15H16W12W34W56W78W910W1112W1314W1516S2SW SPSTD1LEDW5 13W1 92 10W3 14 126 14W7 158 16H88 H77 H66 H55H44 H33 H22H11 8*8点点R128*8原附录 2 设计程序/宏定义#define uchar unsigned char #define uint unsigned int/包含头文件#include #include /管脚定义/154sbit A_=P00; /74HC154 的 Asbit B_=P01; /74HC154 的 Bsbit C_=P02; /74HC154 的 Csbit D_=P03; /74HC154 的 D合肥师范学院 2015 届本科毕业论文（设计）29sbit G2=P07; /74HC154 的使能 低电平有效/595sbit SI=P06;/数据脚sbit SCK=P05;/上升沿时数据寄存器的数据移位。 QAQBQC.QH；下降沿移位寄存器数据不变sbit RCK=P04;/上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将/RCK 置为低电平，当移位结束后，在 RCK 端产生一个正脉冲（5V 时，大于几十纳秒就行了。我/通常都选微秒级），更新显示数据。/函数声明void Init595();void Write_byte595(uchar temp);void WriteS(uchar data1,uchar data2);void Wei_154(uchar W);void delay(uint z);/汉字数组uchar code HanZi=0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,/*“ “,0*/0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,/*“ “,1*/0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xE0,0x07,0xEE,0xEF,0xEE,0xEF,0xEE,0xEF,0xEE,0xEF,0x00,0x01,0xEE,0xEE,0xEE,0xEE,0xEE,0xEE,0xEE,0xEE,0xE0,0x06,0xFF,0xFE,0xFF,0xF0,0xFF,0xFF,/*“电“,0*/0xFB,0xFF,0xF7,0xFF,0xCD,0xFF,0x1D,0xFF,0xD5,0xFF,0xD5,0xFF,0xD5,0xFF,0xD5,0