下載本文檔
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、LED顯示屏動態(tài)顯示和遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)1、引言LED點(diǎn)陣電子顯示屏是集微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷,動態(tài)范圍廣,亮度高,壽命長,工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)而成為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的理想選擇。同時也可廣泛應(yīng)用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運(yùn)輸?shù)仍S多行業(yè)。目前大多數(shù)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)自帶字庫。其顯示和動態(tài)效果(主要是顯示內(nèi)容的滾動)的實(shí)現(xiàn)主要依靠硬件掃描驅(qū)動,該方法雖然1、引言LED 點(diǎn)陣電子顯示屏是集微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷,動態(tài)范圍廣,亮度高,壽命長,工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)而
2、成為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的理想選擇。同時也可廣泛應(yīng)用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運(yùn)輸?shù)仍S多行業(yè)。目前大多數(shù)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)自帶字庫。其顯示和動態(tài)效果(主要是顯示內(nèi)容的滾動)的實(shí)現(xiàn)主要依靠硬件掃描驅(qū)動,該方法雖然比較方便,但顯示只能按照預(yù)先的設(shè)計進(jìn)行。而實(shí)際上經(jīng)常會遇到一些特殊要求的動態(tài)顯示,比如電梯運(yùn)行中指示箭頭的上下移動、某些智能儀表幅值的條形顯示、廣告中廠家的商標(biāo)顯示等。這時一般的顯示系統(tǒng)就很難達(dá)到要求。另外,由于受到存儲器本身的局限,其特殊字符或圖案也往往難以顯示,同時顯示內(nèi)容也不能隨意更改。本文提出一種利用PC機(jī)和單片機(jī)控制的LED顯示系統(tǒng)通訊方
3、法。該方法可以對顯示內(nèi)容(包括漢字和特殊圖符)進(jìn)行實(shí)時控制,從而實(shí)現(xiàn)諸如閃動、滾動、打字等多種動態(tài)顯示效果。該方法同時還可以調(diào)節(jié)動態(tài)顯示的速度,同時用戶也可以在PC機(jī)上進(jìn)行顯示效果的預(yù)覽,顯示內(nèi)容亦可以即時修改。另外,通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232485 轉(zhuǎn)換模塊還可以實(shí)現(xiàn)對顯示系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。2、系統(tǒng)硬件設(shè)計本系統(tǒng)主要的硬件設(shè)計是下位機(jī)單片機(jī)的顯示 控制部分。而上位機(jī)(PC機(jī))與單片機(jī)顯示控制部分的接口為標(biāo)準(zhǔn)RS232通訊方式。若需實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,只需增加RS232485轉(zhuǎn)換模塊即可,該部分已有成熟的電路設(shè)計,故不再詳細(xì)敘述。具體的LED顯示屏控制電路如圖1所示。整個電路由單片機(jī)89C52、點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲
4、器6264、列驅(qū)動電路ULN2803、行驅(qū)動電路TIP122、移位寄存器4094及附屬電路組成。該電路所設(shè)計的電子屏可顯示10個漢字,需要40個88 LED點(diǎn)陣模塊,可組成16160的矩形點(diǎn)陣。由于AT89C52僅有8k存儲空間,而顯示的內(nèi)容由PC機(jī)控制,因此不可能預(yù)先把需要顯示的內(nèi)容做成點(diǎn)陣存在單片機(jī)中,而只能由PC機(jī)即時地把所需顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)并存入緩沖區(qū)6264。該電路的顯示采用逐行掃描方式。工作時,由單片機(jī)從緩沖區(qū)取出第一行需要顯示的20字節(jié)點(diǎn)陣數(shù)據(jù),再由列點(diǎn)陣數(shù)據(jù)輸入端P12口按位依次串行輸入至列移位寄存器,其數(shù)據(jù)輸入的順序與顯示內(nèi)容的順序相反。然后置行點(diǎn)陣選通端P13為1,
5、即置行移位寄存器的D為高電平,STR使能(所有4094的OE 引腳接5V電平),從而使列移位寄存器中的數(shù)據(jù)同時并行輸出以選通該行。經(jīng)延時一段時間后再進(jìn)行下一行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的顯示。需要注意的是,每次只能選通一行數(shù)據(jù),即要通過不斷的逐行掃描來實(shí)現(xiàn)漢字或字符的顯示。3、顯示與控制的設(shè)計在筆者設(shè)計的PC機(jī)控制多單片機(jī)顯示系統(tǒng)中,用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)的主要功能包括單片機(jī)顯示子系統(tǒng)的選擇,顯示方式選擇(包括靜態(tài)、閃動、滾動、打字等),滾動方向選擇(包括上下滾動和左右滾動),動態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)(即文字閃動頻率、滾動速度、打字顯示速度等),顯示內(nèi)容輸入及顯示預(yù)覽等。單片機(jī)一般通過 RS232485串行接收PC機(jī)發(fā)出的顯示指
6、采用定時器中斷方式進(jìn)行行掃描,每次中斷顯示一行,定時中斷時間為125ms,這樣整屏的刷新率為 50Hz,因而無閃爍感。實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)的方法通常是改變定時器的中斷時間,但是當(dāng)顯示速度很慢的時候,該方法容易使整屏的刷新率降低,從而使顯示內(nèi)容出現(xiàn)閃爍。因此,本設(shè)計采用一種“軟定時”方法,即在程序中命名一變量作為“軟定時器”,以用來設(shè)定兩次動態(tài)顯示的時間間隔。在對定時中斷調(diào)用計數(shù)時,如果調(diào)用次數(shù)達(dá)到設(shè)定值,則改變顯示內(nèi)容。為保證能夠正常顯示,“軟定時器”的設(shè)定值必須大于整屏顯示周期。由于顯示屏每行顯示125ms,整屏顯示周期為20ms,考慮到余量的情況,可將軟定時器的設(shè)定值定在大于30ms。如此
7、循環(huán)計數(shù),即可實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示?!败浂〞r器”的設(shè)定值可以通過上位機(jī)PC機(jī)來改變,這樣既可實(shí)現(xiàn) LED動態(tài)顯示的速度調(diào)節(jié),又可保持顯示內(nèi)容的流暢和無閃爍感。31單片機(jī)動態(tài)顯示控制以上提到的靜態(tài)、閃動、滾動和打字等4種顯示方式,實(shí)際上是單片機(jī)定時中斷程序進(jìn)行行掃描處理的不同方法。下面將分別說明如何實(shí)現(xiàn)這4種顯示方式。靜態(tài)顯示只需在定時中斷處理程序中從顯示緩沖區(qū)調(diào)入相應(yīng)的一行顯示數(shù)據(jù),然后選中該行即可實(shí)現(xiàn)該行的顯示,如此循環(huán),便可顯示整個內(nèi)容。閃動顯示與此類似,不同的是要間隔一個“軟定時器”的定時時間,在行掃描時,行移位寄存器的D端打入的全為0,可使得整屏不顯示,以確保黑屏?xí)r間與顯示時間相等,從而實(shí)現(xiàn)漢
8、字或圖符的閃動顯示。滾動顯示要求需要顯示的內(nèi)容每隔一定時間向指定方向(這里以從右向左為例)移動一列,這樣顯示屏可以顯示更多的內(nèi)容。為此,需要在下次移動顯示之前對顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行更改,從而完成相應(yīng)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的移位操作。具體操作方法是:設(shè)置一個顯示緩沖區(qū)(如圖2所示),該區(qū)應(yīng)包括兩部分:一部分用來保存當(dāng)前LED顯示屏上顯示的10個漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù);另一部分為點(diǎn)陣數(shù)據(jù)預(yù)裝載區(qū),用來保存即將進(jìn)入LED顯示屏的1個漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。滾動指針始終指向顯示屏的最右邊原點(diǎn)。當(dāng)滾動指針移動到需要顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲區(qū)的第1個漢字的首地址時,顯示緩沖區(qū)LED顯示區(qū)為空白,而預(yù)裝載區(qū)已保存了第1個待顯示漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。當(dāng)
9、需要滾動顯示時,則可在接下來的掃描周期的每個行掃描中斷處理程序中,將對顯示緩沖區(qū)的相應(yīng)行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)左移一位,同時更改顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容。(需要注意的是,要確保該操作能在125ms的中斷時間內(nèi)完成。這里89C52采用22MHz晶振,實(shí)驗(yàn)證明可以實(shí)現(xiàn)該操作)。這樣,在一個掃描周期后,整個漢字將左移一列,而顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容也同時更改。由于預(yù)裝載區(qū)保存了1個漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù),即1616點(diǎn)陣,所以當(dāng)前顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容只能移動16列。當(dāng)下一個滾動到來時,滾動指針將移動到點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲區(qū)的下一個漢字的首地址,并在預(yù)裝載區(qū)存入該漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。然后重復(fù)執(zhí)行上述操作便可實(shí)現(xiàn)滾動顯示。特殊字符或圖形的顯示與此類似,這里不再
10、贅述。打字顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順序一個個的出現(xiàn),如同打字的效果。設(shè)計時可采用如下方法:首先將LED顯示屏對應(yīng)的顯示緩沖區(qū)全部清零,即 LED顯示空白,然后每間隔一個“軟定時器”設(shè)定的動態(tài)顯示時間,顯示緩沖區(qū)依次加入一個漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)并進(jìn)行掃描顯示,這樣就可達(dá)到打字顯示的效果。32 PC機(jī)控制程序a通訊功能的實(shí)現(xiàn)在Windows環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)PC與單片機(jī)的通訊可利用Windows的通訊API函數(shù)或者利用VC(或其它語言)的標(biāo)準(zhǔn)通訊函數(shù)inp、outp來實(shí)現(xiàn)。但上述兩種方法比較繁瑣,而采用ActiveX控件MSComm32來實(shí)現(xiàn)則非常方便。該控件用事件的方式簡化了對串口操作的編程,并可設(shè)
11、置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收,還可對串口狀態(tài)及串口通信的信息格式和協(xié)議進(jìn)行設(shè)置。其初始化程序如下:一般情況下,PC要與多個單片機(jī)89C51系統(tǒng)進(jìn)行主從式通訊,為了區(qū)分各單片機(jī)系統(tǒng),可以使89C51采用串口工作方式3,即11位異步接收發(fā)送方式,該方式的有效數(shù)據(jù)為9位,其中第9位為地址數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位,其作用是使從機(jī)據(jù)此判斷發(fā)送的數(shù)據(jù)是否為地址,從而實(shí)現(xiàn)多機(jī)操作。但現(xiàn)在由于采用的是MSCOMM控件來實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和單片機(jī)之間的通訊,這是一種標(biāo)準(zhǔn)的10位串口通信方式,即8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)位和該數(shù)據(jù)的起始位、停止位各1位。因此二者格式不相符,故很難利用上述方案。因此可考慮將單片機(jī)串口設(shè)為工作方式1,即改為10位異
12、步接收發(fā)送方式來解決,其通訊流程如下:首先發(fā)通信開始標(biāo)志,接著發(fā)送需要操作的單片機(jī)系統(tǒng)地址,然后發(fā)送顯示工作命令字,該命令包括2個字節(jié),前一字節(jié)用于設(shè)定顯示方式和滾動方向,后一字節(jié)則用于設(shè)定顯示速度。再往下是傳送顯示內(nèi)容的點(diǎn)陣數(shù)據(jù),最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。該通訊規(guī)約非常簡便,能夠較好的解決上述問題,從而實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與多單片機(jī)之間的主從式通訊及對顯示的控制。需要注意的是,當(dāng)顯示內(nèi)容需要改變時,為了避免在單片機(jī)串行中斷接收數(shù)據(jù)時,顯示屏出現(xiàn)亂碼,應(yīng)使顯示屏?xí)翰伙@示(處于“黑屏”狀態(tài)),直到數(shù)據(jù)接收完全,串行中斷處理結(jié)束時再顯示。漢字字模的提取非常關(guān)鍵,本文的字模數(shù)據(jù)取自UCDOS下的字庫文件HZK16。
13、關(guān)于這方面的介紹較多,文獻(xiàn)2給出了較為具體的在VC下提取漢字字模的方案,這里不再贅述。對于特殊字符或圖形點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的提取,簡便的方法可以先做一個BMP文件,然后用一些取模軟件(如字模提取v21)來獲得。為了顯示方便,點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的格式應(yīng)為n(168),不足要求的則應(yīng)以0數(shù)據(jù)補(bǔ)充。 b動態(tài)效果模擬顯示。為了方便調(diào)節(jié)LED的顯示效果,筆者在PC機(jī)的控制界面上設(shè)計了LED顯示屏的模擬顯示,它同實(shí)際的顯示效果完全一樣。用戶可以設(shè)定顯示的模式,并調(diào)節(jié)顯示速度,然后在界面上對顯示效果進(jìn)行預(yù)覽,同時還可以隨時修改和設(shè)定參數(shù),因而十分方便簡捷。為此,可先在界面上描繪出虛擬的LED顯示屏,由于實(shí)際的顯示屏為16016
14、點(diǎn)陣,故須在界面 上設(shè)定相同的區(qū)域。實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示效果的方法和以上幾種基本類似,這里以滾動顯示為例作一說明。對于需要滾動的文字,可以將其設(shè)置為位圖格式,暫存于內(nèi)存中,然后利用VC 提供的位圖拷貝函數(shù)BitBlt將位圖復(fù)制到顯示位置。對于特殊字符或圖形,則可以直接利用BitBlt函數(shù)調(diào)用到顯示位置。然后在類CLEDDlg的 OnTimer函數(shù)中調(diào)用該函數(shù),以實(shí)現(xiàn)文字的滾動顯示。另外,也可以通過設(shè)定不同的響應(yīng)時間間隔來改變文字的滾動速度。4、結(jié)束語本文提出的實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)陣顯示屏的動態(tài)顯示和控制的解決方案,已成功地應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)。如將該系統(tǒng)聯(lián)入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),還可實(shí)現(xiàn)對顯示屏的遠(yuǎn)程控制。參考文獻(xiàn)1羅民基于
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 食品衛(wèi)生安全檢測技術(shù)進(jìn)展
- 策劃大寒節(jié)氣活動模板
- 財務(wù)月報解讀模板
- 碩士生導(dǎo)師訓(xùn)練模板
- 圣誕新媒體運(yùn)營報告模板
- 學(xué)生會總結(jié)大會主持稿
- 統(tǒng)編版五年級語文上冊寒假作業(yè)(三)(有答案)
- 河北省唐山市2024-2025學(xué)年七年級上學(xué)期1月期末考試生物試卷(含答案)
- 二零二五年度教育資源共享平臺合作合同2篇
- 二零二五年度智能倉儲系統(tǒng)安裝與物流管理協(xié)議3篇
- 2023年保安公司副總經(jīng)理年終總結(jié) 保安公司分公司經(jīng)理年終總結(jié)(5篇)
- 中國華能集團(tuán)公司風(fēng)力發(fā)電場運(yùn)行導(dǎo)則(馬晉輝20231.1.13)
- 中考語文非連續(xù)性文本閱讀10篇專項(xiàng)練習(xí)及答案
- 2022-2023學(xué)年度六年級數(shù)學(xué)(上冊)寒假作業(yè)【每日一練】
- 法人不承擔(dān)責(zé)任協(xié)議書(3篇)
- 電工工具報價單
- 反歧視程序文件
- 油氣藏類型、典型的相圖特征和識別實(shí)例
- 流體靜力學(xué)課件
- 顧客忠誠度論文
- 實(shí)驗(yàn)室安全檢查自查表
評論
0/150
提交評論