電子表決器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文格式

1、吉林工程技術(shù)師范學(xué)院2011屆學(xué)士學(xué)位論文電子表決器設(shè)計(jì)學(xué)位類(lèi)別：工學(xué)學(xué)十專(zhuān) 業(yè)：電子信息工程指導(dǎo)老師：邵指新學(xué) 生：顏時(shí)石2011年4月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 摘要 2Summary 3 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一章緒論 4 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1電路設(shè)計(jì)的背景 4 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展 4 H

2、YPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.3主要研究?jī)?nèi)容 5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第二章單片機(jī) 6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1單片機(jī)概述 6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2單片機(jī)介紹 7 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 3單片機(jī)歷史 8 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 4單

3、片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 9 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 5 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介 9 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 第三章電路設(shè)計(jì)的總體構(gòu)想與思路 10 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 1評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖 10 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2評(píng)分表決電路的結(jié)構(gòu) 10 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第四章評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)方

4、法 11 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 1評(píng)分表決電路總的設(shè)計(jì)圖 11 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2十六路輸入的表決電路的設(shè)計(jì) 12 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 4.3 10路輸入的評(píng)分電路 21 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 第五章結(jié)束語(yǔ) 28 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 1全文總結(jié) 28 HYPERLINK l bo

5、okmark49 o Current Document 2心得體會(huì) 28 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 3工作展望 29 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 致謝 30 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 參考文獻(xiàn) 31摘要21 世紀(jì)是數(shù)字化的時(shí)代，隨著數(shù)字電路和信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字 信號(hào)處理技術(shù)逐漸發(fā)展成為一門(mén)主流技術(shù)，它在電子信息、通信、軟件無(wú)線 電、自動(dòng)控制、儀表技術(shù)、信息家電等高科技領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文詳細(xì)介紹了一種評(píng)

6、分表決電路的設(shè)計(jì)和仿真過(guò)程及其結(jié)果。表決電路由計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn) 16路的輸入表決，表決結(jié)果以及評(píng) 分結(jié)果由單片機(jī)控制大屏幕點(diǎn)陣顯示漢字或數(shù)字。本電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，意在提供一種新型實(shí)用的雙功能的評(píng)分表決電路，一 是現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生表決結(jié)果，二是可以同時(shí)語(yǔ)音給出結(jié)果。也可以根據(jù)需要只使用其 中的一個(gè)功能。該電路主要適用于選拔或考核單一對(duì)象的場(chǎng)合使用。本論文通 過(guò)電路仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。關(guān)鍵詞：表決電路、語(yǔ)音電路、單片機(jī)Summary21 century is the era of digitalization. With the rapid development informa

7、tion processing technology, digital signal processing technology of has developed as a kind of main technology gradually. It has been widely applied in the high-tech fields such as electronic information, communication, software radio, automatic control, instrument technology and information electri

8、cal household appliances.Design, Simulationand the simulationresults are presented indetail for an electronic scoring and voting system in the thesis. The system ismade up by a microprocessorand the chips for dataacquisition and output display. The voting function is realized by a counter and multip

9、lexer. The input signals for the voting and scoring can be as much as 16 ports. The results are displayed in time on a big screen, which can be decimal digits for average scoring or Chinese characters for the voting results.The system has been verified by the simulation results.Key words: Electronic

10、 voting, Electronic scoring, Microprocessor第一章緒論1. 1電路設(shè)計(jì)的背景21 世紀(jì)是數(shù)字化的時(shí)代，現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使其己經(jīng)滲入到 社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在競(jìng)職面試、競(jìng)聘演說(shuō)、電視節(jié)目選拔、同臺(tái)比賽、論文答 辯、學(xué)?；蚬菊锌嫉囊恍┛谠嚸嬖囍?等等情況，為了能夠體現(xiàn)公平、公 正、公開(kāi)的原則，得分情況如何或是否通過(guò)考核，常常需要現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)給出結(jié) 果。在上述場(chǎng)合中，大型的會(huì)議表決所用的表決器顯然是不適用的，為此我擬 設(shè)計(jì)一個(gè)適用于評(píng)委人數(shù)在16人以下的中型雙功能評(píng)分表決電路。2國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展目前國(guó)內(nèi)外研究設(shè)計(jì)各種類(lèi)型的搶答器的文獻(xiàn)較多，設(shè)計(jì)

11、表決電路或評(píng)分 電路的文章并不多見(jiàn)，我通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搜索，僅有極少的幾篇相關(guān)文獻(xiàn)。盛衛(wèi)鋒，姜晏.裁判評(píng)分控制系統(tǒng) 整個(gè)電子裁判評(píng)分系統(tǒng)包括：競(jìng)賽 編排、現(xiàn)場(chǎng)裁判、仲裁監(jiān)督、比賽計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理、成績(jī)打印、現(xiàn) 場(chǎng)LED大屏綜合顯示、電視轉(zhuǎn)播等功能。該電路系統(tǒng)主要采用PC機(jī)在專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上，進(jìn)行競(jìng)賽編排、對(duì)運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)用、接收、保存和 處理。文章重點(diǎn)講述的是裁判評(píng)分控制系統(tǒng)原理極其使用方法。浙江工程學(xué)院信息電子學(xué)院，包曉敏，汪亞明。無(wú)線搶答評(píng)分器的設(shè) 計(jì)主要介紹的電路具有8路無(wú)線搶答判斷功能。選用 P12262 /2272編解碼芯 片構(gòu)成數(shù)據(jù)加解密，用FM調(diào)制電路構(gòu)成無(wú)線發(fā)射器

12、，用 FM調(diào)芯片MC3362勾 成無(wú)線數(shù)據(jù)接收器，構(gòu)成了無(wú)線編解碼搶答電路，同時(shí)采用 Aq, 89C52單片機(jī) 為主控芯片，實(shí)時(shí)控制、顯示現(xiàn)場(chǎng)搶答情況和計(jì)分操作。該電路設(shè)計(jì)以模擬電 路為主。河北師范大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子系，艾樹(shù)峰，解飛。多數(shù)表決電路的 設(shè)計(jì)與EWB勺仿真只是以3變量表決電路為例，簡(jiǎn)述了 EWB真軟件中邏輯 轉(zhuǎn)荃于單片機(jī)的評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)與仿真換儀和邏輯分析儀的使用方法和特 點(diǎn)。重點(diǎn)介紹的是EWB&真軟件的使用。目前國(guó)內(nèi)的專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)中，表決電路的設(shè)計(jì)，基本是會(huì)議所使用的大型表決 器，沒(méi)有中小型的表決電路設(shè)計(jì)，而將表決功能和評(píng)分功能同時(shí)實(shí)現(xiàn)的電路目 前還沒(méi)有，因此該電路的設(shè)計(jì)具有一定

13、獨(dú)創(chuàng)性和實(shí)用價(jià)值。3主要研究?jī)?nèi)容本電路所設(shè)計(jì)的評(píng)分表決電路，電路主體分為兩部分 ：評(píng)分電路，以單片機(jī)為核心，能夠根據(jù)多位評(píng)委給出的分?jǐn)?shù)進(jìn)行累加求 和，算出平均數(shù)并顯示出來(lái)，如果需要，也可以同時(shí)顯示是否通過(guò)。表決電路，主要采用數(shù)字電路元器件構(gòu)成，表決結(jié)果采用LED點(diǎn)陣顯示出來(lái)。如果只需要顯示評(píng)委的表決結(jié)果，而不需要顯示分?jǐn)?shù)，第二部分電路也 可以單獨(dú)使用。第二章單片機(jī)1單片機(jī)概述單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管它的大部分功 能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU,內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接 口、定時(shí)器，

14、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲 音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)也被稱(chēng)為微控制器(Microcontroller) ,是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控 制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU的專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是 通過(guò)將大量外圍設(shè)備和 CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集 成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。工NTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專(zhuān)用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鐮。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是工 N TIEL的8031,因 為簡(jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此

15、后在 8031上發(fā)展出了 MCS5保列 單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控 制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了 16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很 廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提 高。隨著INTEL 1960系列特別是后來(lái)的ARM系列的廣?S應(yīng)用，32位單片機(jī)迅 速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的 32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò) 300MHz性能直追90年代中期的專(zhuān)用處理器，而普通 的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也

16、只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng) 己經(jīng)不基于單片機(jī)的評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)與仿真應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù) 量最多的計(jì)算機(jī)。現(xiàn)代人類(lèi)生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成 有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等 電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工 作。汽車(chē)上一般配備40多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過(guò) PC機(jī)和其他計(jì)算的綜合，甚至比 人類(lèi)的數(shù)量還要多。2單片機(jī)介紹單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一 個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講：一塊芯片

17、就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的 體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué) 習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類(lèi)似的模塊，比如CPU內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤(pán)作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用 電腦弱很多，不過(guò)價(jià)錢(qián)也是低的，一般不超過(guò) 10元即可,，用它一來(lái)做一些控 制電器一類(lèi)不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、排煙 罩、一 VC/等的家電里面都可以看到它的身影！它主要是作為控制部分的核心 部件。它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制，需要的是有較強(qiáng) 的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離

18、線式計(jì)算機(jī)的（比如家用PC）的主要區(qū)別。單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤 其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些 則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開(kāi)發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來(lái)搞定的話，電路一定是一塊 大PCB板!但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì) 有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過(guò)你編寫(xiě)的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及 高可靠性！由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級(jí)匯編 語(yǔ)言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語(yǔ)言了，既然這么

19、低級(jí)為什么還 要，用呢？很多高級(jí)的語(yǔ)言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡(jiǎn)單，就是單片機(jī)沒(méi)有家用計(jì)算機(jī)那樣的CPU也沒(méi)有像硬盤(pán)那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。一個(gè)可視化高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的小程序里面即使只有一個(gè)按鈕，也會(huì)達(dá)到幾 十K的尺寸！對(duì)于家用PC的硬盤(pán)來(lái)講沒(méi)什么，可是對(duì)于單片機(jī)來(lái)講是不能接受 的。單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是 在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家 用PC上來(lái)運(yùn)行，家用PC的也是承受不了的。可以說(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn) 已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)

20、PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成。還有一類(lèi)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種 計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī) (亦稱(chēng)微控制器)。顧名思義，這種計(jì) 算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積 小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類(lèi)頭腦 的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十 分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn) 品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱(chēng)前冠以 形容詞一一 “智能型”，如智能型洗衣機(jī)等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它 業(yè)余電子開(kāi)發(fā)者搞出來(lái)的

21、某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡(jiǎn)單且極易 被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。3單片機(jī)歷史單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了 SCM, MCU, SOCE大階段。SCM 即單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer) 階段，主要是尋 求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定 了 SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開(kāi)創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路 上，工ntel公司功不可沒(méi)。MCU 即微控制器(Micro Controller Unit) 階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向 是:不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)

22、要求的各種外圍電路與接口電路，突 顯其對(duì)象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展 MCU勺重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來(lái)看，工 ntel逐 漸淡出 MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips 公司。Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將MCS-51從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，不要忘 記工ntel和Philips 的歷史功績(jī)。單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專(zhuān)用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了 SO

23、C化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SOC的單片機(jī) 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算 機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。4單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片 機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù) 據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及 程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、 開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

24、將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備 的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域。5 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89C51 是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM-Fal shProgrammable and Erasable Read Only Memory) 的低電壓，高性能 CMOS航微 處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ) 器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATM EL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS=51指令

25、集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位CPUffi閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89cl片 機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。第三章電路設(shè)計(jì)的總體構(gòu)想與思路1評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖基于單片機(jī)的評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖2評(píng)分表決電路的結(jié)構(gòu)該電路系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分構(gòu)成：多路輸入的表決電路：由Y/N按鍵，表決電路和漢字顯示電路組成。采用十六路手動(dòng)輸入，通過(guò)選擇按鍵上的Y/N(通過(guò)/否決)分別將高電平“ 1”低電平“0”輸入表決電路，由表決電路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得出表決結(jié)果，再將信息在 大屏幕

26、上用漢字點(diǎn)陣顯示出來(lái)，在實(shí)用當(dāng)中會(huì)顯示三種情況，分別是“通過(guò)”“否決”或“再議”。多路輸入的評(píng)分電路：由數(shù)字按鍵，單片機(jī)和分?jǐn)?shù)顯示電路組成。采用 十路手動(dòng)輸入，通過(guò)數(shù)字按鍵輸入十進(jìn)制數(shù)值(既評(píng)委的評(píng)分)、根據(jù)10位評(píng)委 給出的分?jǐn)?shù)，利用單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的累加求和，算出平均值，用顯示電路將得 分顯示出來(lái)。根據(jù)不同場(chǎng)合的實(shí)際需要，如果事先設(shè)置了 “通過(guò)”分?jǐn)?shù)線，還 可以同時(shí)在屏幕上顯示“通過(guò)”等字樣。也可以選擇采用不同的語(yǔ)音提示。第四章 評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)方法1評(píng)分表決電路總的設(shè)計(jì)圖電路的設(shè)計(jì)如圖所示圖2評(píng)分表決電路電路的第一部分是16路的表決電路。表決電路是組合邏輯電路中的簡(jiǎn)單電 路，在一般情況下，

27、只需使用組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是在中 大規(guī)模的可編程數(shù)字邏輯器件十分發(fā)達(dá)的今天，一般的組合邏輯功能都可以選 擇相應(yīng)的組合邏輯器件完成其設(shè)計(jì)。但是，對(duì)于輸入量在8個(gè)輸入量以上的情況下，用普通的組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，將顯得非常繁雜，有時(shí)是根 本無(wú)法完成設(shè)計(jì)。表決器在日常很多場(chǎng)合中都經(jīng)常使用，要設(shè)計(jì)一個(gè)十幾人的 表決器，使用一般的組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法，會(huì)非常的麻煩，設(shè)計(jì)一個(gè)16人表決器（更多人的表決器將使用其它方法設(shè)計(jì)），其輸入量為16個(gè)，輸入變量的取 值則是2 is個(gè)，8人以上通過(guò)才表示通過(guò)，輸出量則至少是 256個(gè)最小項(xiàng)的邏 輯代數(shù)和，要完成其化簡(jiǎn)的工作將非常困難，因此這樣

28、的設(shè)計(jì)方法不可行。本 文通過(guò)具體電路介紹一種非常實(shí)用的用時(shí)序邏輯電路和組合電路共同完成獷實(shí) 現(xiàn)一 16路輸入的表決一電路的設(shè)計(jì)方法。首先利用計(jì)數(shù)器控制數(shù)據(jù)選擇器輸出 數(shù)據(jù)的分揀，將并行輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成用行輸出信號(hào)，其次在一組用行輸出信號(hào) 中對(duì)高電平1的個(gè)數(shù)的正確判別，實(shí)現(xiàn)對(duì)高電平1的個(gè)數(shù)準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。最 后將表決結(jié)果通過(guò)程序輸入單片機(jī)，再顯示在屏幕上，需要設(shè)計(jì)16x16點(diǎn)陣動(dòng) 態(tài)漢字顯示，并采用 Proteus仿真軟件與KEIL編程軟件結(jié)合進(jìn)行編程仿真調(diào) 試。電路的第二部分是10路輸入的評(píng)分電路。由評(píng)委將評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)輸入，通過(guò)C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，對(duì)10路輸入數(shù)據(jù)累加求和，算出平均值，輸入單片 機(jī)，

29、將計(jì)算結(jié)果用LE躁碼管顯示出來(lái)。2十六路輸入的表決電路的設(shè)計(jì)4.2.1設(shè)計(jì)思路表決電路在輸入變量較少的情況下，只需使用組合邏輯電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。但 是對(duì)于輸入量比較多的時(shí)候，用普通的組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，將非 常繁雜，其邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)的會(huì)非常困難，甚至無(wú)法完成設(shè)計(jì)。要設(shè)計(jì)一個(gè)16路輸入的表決電路，考慮使用數(shù)據(jù)選擇器和計(jì)數(shù)器以及門(mén)電路完成。表決結(jié)果 通過(guò)程序送入單片機(jī) AT89C51由LED漢字點(diǎn)陣顯示。邏輯電路的設(shè)計(jì)首先要對(duì)輸入變量和輸出變量進(jìn)行狀態(tài)賦值，表決電路中 選擇“Y;（通過(guò)）以邏輯高電平1表示，而選擇 N”（不通過(guò)）或棄權(quán)的人均以 邏輯低電平0表示，如果有8個(gè)以上的高電平1,則顯

30、示“通過(guò)”。如果 高電平1的個(gè)數(shù)剛好是8個(gè)，則顯示“再議”，如果高電平1的個(gè)數(shù)在 8個(gè)以下，則顯示“否決”。要完成一次表決，必須等所有的表決者全部行使 其表決權(quán)后才作決定，其輸入可看成并行信號(hào)。要對(duì)選擇通過(guò)的人數(shù)即高電平的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)，必須把并行信號(hào)一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行識(shí)別，因此要使用十六選一 數(shù)據(jù)選擇器；要統(tǒng)計(jì)高電平1的個(gè)數(shù)，必須使用十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器；考慮到有兩 個(gè)或兩個(gè)以上的連續(xù)的高電平出現(xiàn)的可能，直接讀取高電平1的脈沖將產(chǎn)生錯(cuò)誤，必須把高電平1的出現(xiàn)個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)，使用簡(jiǎn)單 的與門(mén)電路就可實(shí)現(xiàn)匯們。4. 2. 2 電路設(shè)計(jì)圖圖3 16路表決電路4. 2. 3 電路設(shè)計(jì)方法把十六路輸入

31、變量當(dāng)成并行信號(hào)，使用十六進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器 74LS161(1)控制16選1數(shù)據(jù)選擇器74LS150的四位地址端，把并行的輸入信號(hào) 按一定的順序組合成適應(yīng)時(shí)序電路的申行信號(hào)。再選用十六進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù) 器74LS161 (2)對(duì)這一串行信號(hào)中出現(xiàn)高電平1的個(gè)數(shù)進(jìn)行正確計(jì)數(shù)，將計(jì) 數(shù)結(jié)果送入單片機(jī)，運(yùn)行相應(yīng)的程序，分別在顯示屏上顯示“通過(guò)” “再議” 和“否決”字樣。4. 2. 4 十六路表決電路的設(shè)計(jì)。(1)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)數(shù)據(jù)選擇器輸出信號(hào)的控制。利用計(jì)數(shù)器控制數(shù)據(jù)選擇器輸出數(shù)據(jù)的分揀，將并行輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成用行輸出信號(hào)。把16個(gè)輸人數(shù)據(jù)逐一分揀，只需在 A3A2AIA0四個(gè)地址控制端接入

32、16進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的輸出Q3Q2Q1Q0依次送人“0000” , “ 0001 ”， “0010”，“ 1111”的信號(hào)即把16個(gè)輸入D0,D1, 一，D15按其順序依次排列出來(lái)，則D0, D1, , ,D15就是與計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)同步的申行信號(hào)。高電平1的個(gè)數(shù)的判別要完成表決器的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是要正確判別出表決通過(guò)的人數(shù)，也即Do,D1,D15中為高電平的位數(shù)，就要對(duì)其中高電平1的個(gè)數(shù)準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。對(duì)于己 轉(zhuǎn)化為用行序列信號(hào)的 Do, D1 , , ,D15,不能直接讀取其值作為判別依據(jù)，因?yàn)槿鬌0, D1 ,D15信號(hào)中有連續(xù)2個(gè)或2個(gè)以上高電平1的情況，則將出現(xiàn)錯(cuò)誤的判別。run n_njiTLTL

33、n -DO DJ D3 D3 IM DSEJri D7 DB D9 DlflOll Dt2DnDI4 015圖4數(shù)據(jù)選擇器輸出的串行序列信號(hào)之一如圖4的Do, D1,一，D15序列，高低電平是交替出現(xiàn)的，Do, D1,一，D15中有8個(gè)1,就出現(xiàn)8個(gè)脈沖，采取直接讀數(shù)法，計(jì)數(shù)器的值為 8,判別 也是正確的。j LTLTLnrmIM Di D2 m D4 D5D6 D7 Mg DiOOM D12D13D14D1S圖5數(shù)據(jù)選擇器輸出的串行序列信號(hào)之二但在圖5所示的D0, D1,一，D15信號(hào)序列中，高電平1的個(gè)數(shù)則不能直接 讀取。在D0, Dl,一，D15信號(hào)序列中，有8個(gè)高電平1,但是DID2D

34、3是三 個(gè)連續(xù)出現(xiàn)的高電平信號(hào)，D10D11D12是三個(gè)連續(xù)出現(xiàn)的低電平信號(hào)，整個(gè)輸 出序列中只出現(xiàn)6個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器的值為6,就產(chǎn)生了錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)結(jié)果。要實(shí)現(xiàn) 在任何情況下均能正確讀數(shù)，必須把數(shù)據(jù)選擇器的輸出信號(hào)與計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)相“與”，才能準(zhǔn)確地完成高電平1的計(jì)數(shù)。如圖6所示：丁 一LTLTLTL TLnill 02 口 3 IM 135 IN 療 OHMI ll 1 l 3 11 J ll 54 時(shí)鐘 _ jmnnjuuuuiniuuuuir技被通過(guò)人ynnn n n n n r圖6數(shù)據(jù)選擇器的輸出與時(shí)鐘脈沖相“與”從圖6中可以看出，D0, D1,D15中雖然只有6個(gè)脈沖，但是有8個(gè)高電平 1

35、,將數(shù)據(jù)選擇器的輸出信號(hào) D0, Dl,一，D15與計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)相“與”，出 現(xiàn)的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)剛好是8個(gè)，與實(shí)際輸入的高電平1的個(gè)數(shù)完全吻合，因 此可以對(duì)這個(gè)相“與”以后的脈沖計(jì)數(shù)而確定通過(guò)表決的人數(shù)。(3)實(shí)際的電路圖圖7實(shí)際的表決電路圖圖7中，d0.15是表決電路的16路信號(hào)輸入端，q為電路的輸出端,Y與Yq是用于電路仿真調(diào)試的中間信號(hào)測(cè)試端。(4)仿真波形圖Sta立可 訕|j Potf.啟_ToysNamicti3 qRj 415 D|用印現(xiàn)f圖8 MUXPLUSII軟件上的仿真輸出波形使用MUXPLUSII軟件進(jìn)行功能仿真，從仿真波形圖中看到，在輸人數(shù)據(jù)為 d15-OJ=H17F3時(shí)，

36、也就是有10人通過(guò)表決，q有高電平輸出，而在 d 15. O1=H0253時(shí)，即只有5人通過(guò)表決時(shí)，q無(wú)高電平輸出，設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)完全達(dá) 到功能要求。(5)利用單片機(jī)設(shè)計(jì)16x16點(diǎn)陣動(dòng)態(tài)漢字顯示在電路的顯示系統(tǒng)中的核心器件采用AT89C51單片機(jī)。一是完成數(shù)據(jù)采集和處理，二是對(duì)16x16 LED點(diǎn)陣顯示電路進(jìn)行控制。在完成電路系統(tǒng)的具體設(shè) 計(jì)后，采用Proteus仿真軟件與KEIL編程軟件結(jié)合進(jìn)行編程仿真調(diào)試。Proteus 是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件，具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試

37、器、鍵盤(pán)和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬 儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。該軟件支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的 仿真。它還提供了軟件的調(diào)試功能。在仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn) 等調(diào)試功能，同時(shí)，還可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，并支持第三 方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil uVision 等。該軟件還具有強(qiáng)大的原理圖繪 制和PCB板設(shè)計(jì)功能。它的特點(diǎn)是能夠把用戶編寫(xiě)的應(yīng)用程序下載到微處理器 (MCU沖，并結(jié)合外界連線及模擬、數(shù)字電路對(duì)微處理器進(jìn)行系統(tǒng)邏輯功能的控制。常用的微處理器有 MCS-51系列和AT89系歹1等，Proteus的使用徹底改變 了傳統(tǒng)單片機(jī)的學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)方式

38、，可在沒(méi)有硬件條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯控制電 路設(shè)計(jì)，大幅縮短了開(kāi)發(fā)周期，節(jié)約了開(kāi)發(fā)成本61。如果利用該軟件仿真成功，將是對(duì)本電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有力驗(yàn)證。上述電路中，如果表決電路的輸出結(jié)果有8個(gè)以上的高電平1,則在LED16*16點(diǎn)陣顯示“通過(guò)”。如果高電平1的個(gè)數(shù)剛好是 8個(gè)，則顯示 “再議”，如果高電平1的個(gè)數(shù)在8個(gè)以下，則顯示“否決”。漢字顯示電路的硬件設(shè)計(jì)在Proteus仿真平臺(tái)上完成單片機(jī)控制的 16x16 LED漢字點(diǎn)陣顯示電路的 設(shè)計(jì)。漢字點(diǎn)陣控制電路選用 AT89C51硬件電路分為單片機(jī)控制器、LED顯示 屏行列驅(qū)動(dòng)電路、LED點(diǎn)陣顯示屏3部分。圖9單片機(jī)控制LED顯示這一部分的電路結(jié)

39、構(gòu)具體由單片機(jī) AT89C51,74HC595, 74LS164和LED點(diǎn) 陣組成，顯示由16x16的LED點(diǎn)陣塊組成，以AT89系列單片機(jī)為控制核心。單 片機(jī)的 P20-P23 連接 74LS164 的輸入口 A, B, C, D; P24-P27 連接 74HC595 的輸入口 SI, SCK,RCK, SCLKo譯碼器74LS154的16個(gè)輸出端連接漢字點(diǎn)陣的 16個(gè)列線控制端。點(diǎn)陣的16行數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)由2片74HC595級(jí)聯(lián)組成.前一片 74HC595的QH引腳連接下一片的 SI弓唧，各片的SCK, RCK, SRCLR, G弓唧分 別并聯(lián)。完整的硬件電路如下所示。硬件電路圖采用ORCA

40、D Pspice 10. 5進(jìn)行繪制。選用4-16譯碼器74154作為行選址邏輯控制端，AT89C51的Pp, P2 口作 為列數(shù)據(jù)輸入端。圖H示系統(tǒng)完件的虢件圖漢字顯示軟件設(shè)計(jì)同計(jì)算機(jī)一樣，單片機(jī)控制點(diǎn)陣顯示中的數(shù)據(jù)也是以“0”和“ 1”代碼來(lái)表示的。一般地，“ 0”代表不顯示數(shù)據(jù)，“1”代表有顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)編碼的不 同，最終會(huì)顯示出不同的字符。對(duì)于 16 X 16點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，一個(gè)漢字需要 256個(gè) 點(diǎn)顯示，一個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)8個(gè)點(diǎn)，所以一個(gè)漢字需要32個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)。下圖分別 是是漢字“通” “過(guò)”的點(diǎn)陣顯示、以及16進(jìn)制的字模數(shù)據(jù)代碼。不同的漢字對(duì)應(yīng)著不同的代碼，將這些代碼放入單片機(jī)存儲(chǔ)器中，通過(guò)

41、邏輯控制，最終可 將代碼讀出到硬件驅(qū)動(dòng)電路上，顯示出不同的漢字。“漢字字庫(kù)提取程序”就 是根據(jù)這個(gè)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)漢字點(diǎn)陣編碼的軟件。本文運(yùn)用“漢字字庫(kù)提取程序 （16x16） ”，生成了所需要顯示的漢字點(diǎn)陣。該軟件整個(gè)界面所示。當(dāng)輸入一個(gè) 具體的漢字時(shí)，該軟件將會(huì)在上下兩個(gè)對(duì)話框中按照橫、豎分別顯示出16進(jìn)制數(shù)據(jù)代碼。根據(jù)這一點(diǎn)陣顯示原理，可以生成任意漢字的16進(jìn)制數(shù)據(jù)代碼。由于采用8位的單片機(jī)控制，16x16漢字點(diǎn)陣必須分成左上、右上、左下和右下 4 部分進(jìn)行掃描。當(dāng)?shù)谝恍袙呙柰旰笤倮^續(xù)進(jìn)行第二行掃描iol h2）。根據(jù)“漢字字庫(kù)提取程序（16x16） ”，可將任意漢字生成16 x 16點(diǎn)陣代碼

42、，如下分別是 “通” “過(guò)”的點(diǎn)陣代碼：通:DB 03H, OF8H, 40H, IOH, 30H, OAOH, 10H, OFCH, 02H, 48H, OF2H, 48H, 13H,48H, 12H, 48H, 13H, OF8H, 12H, 48HDB 12H, 68H, 2AH, 50H, 44H, 06H, 03H, OFCH過(guò):DB OOH, IOH, 40H, 10H, 20H, 10H, 17H, OFCHDB OOH, 10H, OOH, IOH, OFlH, IOH, 10H, 90HDB 10H, 90H, 10H, 10H, 10H, 10H, 10H, 50HDB 1

43、0H, 20H, 28H, 06H, 47H, OFCH, OOH, OOH采用匯編語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)控制口進(jìn)行控制操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)屏幕的行列電極 進(jìn)行必要的控制。根據(jù)矩陣選址的驅(qū)動(dòng)原理，通過(guò)列掃描、行選址的原則對(duì)程 序進(jìn)行設(shè)計(jì)。請(qǐng)輸入漢字點(diǎn)陣數(shù)：一11111111111111十六進(jìn)制敷據(jù)cm9FH JOF9H jO8H JOSKOOH.tUH HDCHQQ10 4010 2010 17FC oono ow FH1O 1090 1go 1010 1QTI0 1050 1020 2806 4汴亡 ooocMH J ObMMJH J QH_20H .1 OH J TlhLOF 匚 HOH J OHJXJ

44、HJ OHjOF 1XOH J DM1 OH .SOHI w OH / UH0H.5QH10H.3DH .2eH_06bl 4 ?H.OFCH.OOHlDOH十六進(jìn)制數(shù)據(jù)E整 02H.DOH,42H JOSH2KoF0HOOH .MH.1 OH.O3HJ 0H2hj 2H .can11 H,S2H_10H.12H_1CH.QAH.DFFH .DF2H10H.0L2H J OH .DBMQ TF 03:03:23j圖11 漢字字模提取“通” w過(guò)*的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)點(diǎn)陣漢字顯示原理本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)顯示模式，所謂動(dòng)態(tài)顯示模式簡(jiǎn)單的說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn) 亮。我們把所有同一行發(fā)光管的陽(yáng)極連接在一起，把所有同一列

45、發(fā)光管的陰極 連在起.先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第一行使其點(diǎn)亮 一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第二行使其點(diǎn)亮 相同的時(shí)間，然后熄滅；直到第十六行顯示完后又重新點(diǎn)亮第一行，這樣反復(fù)輪 回。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的名列共用一個(gè)列 驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按 8位一個(gè)字節(jié)的形式順序 排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去。數(shù)據(jù)傳輸可以 采用并行方式或用行方式。采用并行方式時(shí)，相應(yīng)的硬件數(shù)目多，當(dāng)列數(shù)很多 時(shí)，并行傳輸方案是不可取。采用串行傳輸方案，可以只用一根信號(hào)線，將列 數(shù)據(jù)按順序一位一

46、位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有一行的各列數(shù)據(jù)都已經(jīng)傳輸?shù)轿?之后，這一行的各列才能并行的進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以 分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù) 據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太 少，這就存在列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與列數(shù)據(jù)顯示時(shí)問(wèn)相矛盾的問(wèn)題，可以采用重疊處理 的方法來(lái)解決，即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳輸下一行的列數(shù)據(jù)。這就要 求對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)用入并出的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行己準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行 顯示時(shí)，用并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不影響本

47、行的顯示。 程序設(shè)計(jì)本程序主要包括三大部分，分別為主程序、顯示子程序、延時(shí)子程序。整 個(gè)程序的詳細(xì)流程如下：P0, P2 端口分別清零。為了避免其它的數(shù)據(jù)影響端口，首先對(duì)屏幕進(jìn)行清 屏；(2)輸入延時(shí)時(shí)間，確保每一個(gè)字符都能夠顯示完畢；選中74HC595勺第一歹進(jìn)行掃描；(4)列選址信號(hào)選通，行數(shù)據(jù)開(kāi)始輸送 Table中的數(shù)據(jù)給P0, P2端口，由于是 16位，所以需讀取兩次；(5) R4寄存器讀取下一列；(6)判斷是否顯示完一個(gè)漢字，若是，則繼續(xù)下一個(gè)漢字 ；否則，繼續(xù)讀??；(7)當(dāng)顯示完一個(gè)漢字后，調(diào)用延時(shí)，使該漢字能夠持續(xù)顯示所設(shè)置的時(shí)間；(8)判斷是否己顯示完 2個(gè)漢字，若是，則跳出；

48、否則，繼續(xù)下一個(gè)漢字的讀 取。圖12 LED顯示漢字流程圖就這樣，一個(gè)個(gè)漢字將會(huì)逐步顯示出來(lái)。同樣，如果想顯示更多的漢字， 只需將漢字計(jì)數(shù)寄存器中的參數(shù)重新設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)。同理，根據(jù)所顯示的內(nèi) 容，也設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了任意漢字動(dòng)態(tài)字符滾動(dòng)的顯示方式，更加豐富了顯示效果主 程序主要完成整個(gè)硬件系統(tǒng)的初始化，主要包括對(duì)I/0 口的定義和初始化、程序中的所用到的各個(gè)參數(shù)的設(shè)置與定義。接著依次調(diào)用字模程序和延時(shí)程序。顯示子程序是將按組順序存儲(chǔ)的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，按行掃描依次取出，逐行點(diǎn)亮LEDo在一屏漢字顯示完畢后，循環(huán)顯示一段時(shí)間后，點(diǎn)陣地址偏移32個(gè)字節(jié)，接著示下一屏數(shù)據(jù)。在取數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮清楚漢字取模的原理，16

49、x16的顯示取模有按行和按列兩種取法，在這里采用的是后者按列取模。先調(diào)用字模的程序， 然后將每一個(gè)16進(jìn)制發(fā)送出去，先調(diào)用每一列的上半部分，在調(diào)用下半部分， 接著第二列、第三列.，依次調(diào)用顯示 19 15。該部分程序見(jiàn)附錄一 仿真顯示采用匯編語(yǔ)言對(duì)單片機(jī) PO P2 口進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)屏幕的行、列電極 的掃描，我設(shè)計(jì)的是在不同情況下分別顯示“通過(guò)” “再議” “否決”這 3組 漢字。一個(gè)漢字由32個(gè)16進(jìn)制代碼構(gòu)成，每顯示輸出一個(gè)漢字后，調(diào)用延時(shí)子程序進(jìn)行延時(shí)，直到256個(gè)代碼依次從P0, P2端口輸出，最終顯示完畢。在Keil uVision環(huán)境下，對(duì)匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序進(jìn)行了編譯調(diào)試，最

50、終編譯成功，產(chǎn)生了 .HEX文件，把.HEX文件下載到Proteus軟件的單片機(jī)中，顯示出最終結(jié)果。整個(gè)邏輯選址的程序是不變的15,可以根據(jù)Table中漢字代碼的不 同，顯示不同的漢字效果。圖13系統(tǒng)板上硬件連線4.3 10路輸入的評(píng)分電路設(shè)計(jì)思路分別輸入10個(gè)兩位的十進(jìn)制阿拉伯?dāng)?shù)字，用 C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，對(duì)纂于單片機(jī)的評(píng)分表決電路設(shè)計(jì)與仿真這10個(gè)數(shù)進(jìn)行累加求和，再算出平均值，計(jì)算結(jié)果輸入單片機(jī)，單片機(jī)控制 LE躁碼管靜態(tài)顯示。電路設(shè)計(jì)圖圖14 10位評(píng)分電路本電路由數(shù)字按鍵輸入10組數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)送入單片機(jī)控制系統(tǒng)，根據(jù) 編寫(xiě)好的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)相加，計(jì)算平均值，再由單片機(jī)將信息送入

51、LED數(shù)碼顯示系統(tǒng)，顯示最后的得分結(jié)果。該電 路可以與表決 電路使 用同一類(lèi)型 的 AT89C51單片機(jī)芯片。評(píng)分電路的設(shè)計(jì)方法求十個(gè)數(shù)的累加求和及其平均值。程序設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄二單片機(jī)控制LE躁碼管顯示LED數(shù)碼管簡(jiǎn)介L(zhǎng)ED數(shù)碼顯示管可以顯示數(shù)字或符號(hào)，通常用來(lái)顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀 態(tài)等。AT89C51單片機(jī)對(duì)LED數(shù)碼顯示管的電路實(shí)現(xiàn)方式有幾種，包括靜態(tài)顯 示和動(dòng)態(tài)顯示。該文就對(duì)各種不同的顯示方式進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和描述。在單片 機(jī)系統(tǒng)中，常用LED數(shù)碼管來(lái)顯示各種數(shù)字或符號(hào)。由于它具有價(jià)錢(qián)低廉，性 能穩(wěn)定，顯示清晰，亮度高，使用電壓低，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，所以應(yīng)用非常廣 泛。關(guān)于對(duì)LED的接口電路，比

52、較成形的設(shè)計(jì)有幾種。這里就各種不同的設(shè)計(jì) 思路進(jìn)行分析，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)并進(jìn)行總結(jié)。LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分為七段和八段兩種形式，也有共陽(yáng)和共陰之分。以八段共陰管為例，它有 8個(gè)發(fā) 光二極管(比七段多一個(gè)發(fā)光二極管，用來(lái)顯示 sP,即小數(shù)點(diǎn))，每個(gè)發(fā)光二極 管的陰極連在一起，如圖15所示。)共的 3D結(jié)構(gòu) 方)興的 5A 原理圖15數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理51系列單片機(jī)對(duì)LED顯示管的顯示主這樣，一個(gè)LED數(shù)碼管就有工根位選線和 8根段選線，要想顯示一個(gè)數(shù) 值，就要分別對(duì)它們的高低電平來(lái)加以控制。一般的顯示電路由多個(gè)數(shù)碼管構(gòu) 成，N個(gè)數(shù)碼管可以構(gòu)成AT位LED顯示器，共有N根位選線和8N根段選線。

53、依據(jù)位選線和段選線的連接方式的不同，要有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，下面分別給予介紹。本文根據(jù)設(shè)計(jì)需要，主要討論2位共陰八段LEDR碼顯示管。靜態(tài)顯示方式(1)簡(jiǎn)單的靜態(tài)顯示方式m靜態(tài)顯示是各個(gè)LED管上能穩(wěn)定地同時(shí)顯示 各自的字符并維持不變，直到顯示下一個(gè)字符為止。采用這種顯示方式時(shí)，位 選線同時(shí)選通，每位的段選線分別與一個(gè)8位鎖存器輸出相連。一種常用的方法是用74LS373來(lái)作為鎖存器，它和LED顯示器直接相連，其中c接到單片機(jī) 的ALE,由單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。單片機(jī)的Po,P1, P2 口分別控制1位顯示管。該電路各位可獨(dú)立顯示，只要在該位上保持段選碼電平，該位就能顯示相 應(yīng)的字符。本電

54、路需要顯示兩位的十進(jìn)制數(shù)值，假設(shè)在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)2位數(shù)存在于20H和21H單元中(個(gè)位存于20H的低4位，十位存于20H的高4位)。則相 應(yīng)的程序編寫(xiě)如下：ORG OOOoHAJMP MAINORG O030HMAIN: MOV DPTR, #SGT時(shí)形表人口地址MOV 20H, 001111111B所存數(shù)為 80MAIN: MOV DPTR, #SGT時(shí)形表人口地址MOV 20H, 001111111 B;所存數(shù)為 80DISP: MOV A, 20H; 20H 中的數(shù)送 AANL A, #OFH;取低 4 位MOVC A, A+DP1R表MOV P0, A;送數(shù)到 Po 口MOV A,

55、20H; 20H 中的數(shù)送 AANL A, gOFOH取高 4 位MOVCA A+DP 1 Rg表MOV P 1, A;送數(shù)到 P1 口RET顯示用表SGTB: DB 3FH, 06H, SBH, 4FH, 66HDB 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FHEND在Proteus仿真軟件中的結(jié)果如下：圖16數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式一這種顯示方式有較高的亮度和簡(jiǎn)單的軟件編程，然而卻占用了太多的端口 線資源，一個(gè)2位靜態(tài)LED顯示器需要16個(gè)I/0 口。（2）改進(jìn)的靜態(tài)顯示方式利用靜態(tài)顯示穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，使用 AT89C51單片機(jī)的用行口輸出，外接用并 轉(zhuǎn)換芯片74LS164作為L(zhǎng)ED顯示器的靜態(tài)顯

56、示接口，把 AT89C51的RXD乍為數(shù) 據(jù)輸出線，TO作為移位時(shí)鐘脈沖。74LS164是，TTL單向8位移位寄存器，可 以實(shí)現(xiàn)用行輸人，并行輸出。它的 A, B第1,2腳）為串行數(shù)據(jù)輸人端，兩個(gè)引 腳按照邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸人信號(hào)，若共用一個(gè)信號(hào)時(shí)可以連到一起，共同連接 到RX廊。CLK （8腳）為時(shí)鐘信號(hào)輸人端，可以連接到用行口的 TO端，每個(gè)時(shí) 鐘的上升沿過(guò)來(lái)，移位計(jì)數(shù)器就移一位，8個(gè)時(shí)鐘脈沖過(guò)后，8位二進(jìn)制數(shù)全部 移人74LS164中。CLK為清零復(fù)位端，為低電平時(shí)所有輸出端口復(fù)零，為使其 不起作用而讓數(shù)據(jù)正常傳輸，加一個(gè)高電平。多個(gè) 74LS164首尾相串聯(lián)。而時(shí) 鐘信號(hào)接在一起，這樣當(dāng)

57、輸人 8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī) RXD端輸人的數(shù)據(jù)就進(jìn)人 了第一片74LS164中，下一次8個(gè)脈沖到來(lái)后，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)人了第二片 74LS164,而新的數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第一片 74LS 164-11 。注意：在這種顯示狀態(tài)下，用行口的輸出是從低位到高位一位一位地向 74LS164中送數(shù)，而74LS164卻將新送進(jìn)來(lái)的數(shù)放到最低位，而原來(lái)低位存在 的數(shù)移到高位。比如用行口要發(fā)送 fedcba ,先發(fā)送口，74LS164將其放到最低 位，當(dāng)發(fā)送b時(shí)，口向高位移一位，b放到最低位，同理直到發(fā)送完畢，最后 發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)就變成abcdef。這樣，本來(lái)是圖3用行口輸出靜態(tài)顯示電路由低位 到高位排列的數(shù)就變成了由高位

58、到低位排列的數(shù)。如果用前面顯示方法中用的 數(shù)字編碼，在數(shù)碼管上將顯示亂碼。為了解決這個(gè)問(wèn)題，顯示的編碼要做相應(yīng) 的改變，將所有的編碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)后從左向右讀，如原 00110101需要讀做 10101100。因此，從0-9 這十個(gè)數(shù)的編碼就分別變成了 OFCH, 060H, ODAH, OF2H, 66H, B6H, OBEH, OEOH, OFEH, OF6Ho同樣是顯示兩位的十進(jìn)制數(shù)值，利用上述改進(jìn)的靜態(tài)顯示方式程序設(shè)計(jì)如 下，在顯示緩沖區(qū)20H-21H單元中分別存有要顯示的數(shù)值，將其輸出到LED數(shù)碼顯小器中顯小0ORGOOOoHAJMP MAINORG0030HMAIN: MOV 20

59、H, #01;顯示的個(gè)位數(shù)存1MOV 21H., #D2;顯示的十位數(shù)存2DISP: MOV SCON, #00H初始化用行口方式 0MOV RI, #02H;顯示2位數(shù)MOV R0, #20H; 20-21 H為顯示緩沖區(qū)MOV DPTR, #SGTBF形表人口地址LOOP: MOV A, R瞅最高位待顯示數(shù)據(jù)MOVC A, A+DPTR表MOV SBUF, A送數(shù)到用行口DELAY: JNB TI, DELAY;等待發(fā)送完畢CLR TI;清發(fā)送標(biāo)志1NC RO取下一個(gè)待顯示數(shù)DJNZ RI, LOOP;看是否已顯示完RET顯示用表SGTB: DB OFCHo 060H, ODAH, OF2

60、H, 66HDB OB6H, OBEH OEOH, OFEH, OF6HEND在電路和程序中可以看出，這種顯示方法克服了占用過(guò)多的端口線資源的 缺點(diǎn)，可以不受顯示位數(shù)的限制，而且程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，比較實(shí)用。電路圖及仿真結(jié)果如下：圖17數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式二動(dòng)態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示是指各個(gè) LED數(shù)碼顯示管輪流地一遍一遍顯示各自的字符，利用 人眼視覺(jué)的暫留現(xiàn)象，感覺(jué)所有的顯示管均被點(diǎn)亮，獲得穩(wěn)定的視覺(jué)效果，從 而可以實(shí)現(xiàn)字符的顯示功能。在這種方式下，將所有的段選線并在一起，位選 線則輪流選通，形成分時(shí)多路復(fù)用。如圖4為動(dòng)態(tài)顯示電路原理圖。由于各位的段選線并聯(lián)；所以段選碼的輸出對(duì)各位來(lái)說(shuō)都是相同的。因此在同