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免费毕业论文--点阵电子显示屏(一)信息工程(3)

2013-06-14 01:09 X232A可以使电路变得简单，可靠。
 基于以上分析，我们选用方案二，选用芯片MAX232A
2.8 电源模块
   方案一：采用干电池作为LED点阵系统的电源，由于点阵系统耗电量较大，使用干电池需经常换电池，不符合节约型社会的要求。点阵系统要悬挂在墙上，电池总量大，使用会有较大安全隐患。
   方案二：采用200W/5V直流稳压电源作为系统电源，不仅功率上可以满足系统需要，不需要更换电源，并且比较轻便，使用更加安全可靠
   基于以上分析，我们决定采用方案二
3、总体方案
3.1  工作原理:
 利用单片机AT89S52单片机作为本系统的中控模块。单片机可把由DS18B20、DS1302读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历的显示。点阵LED电子显示屏显示器为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示出来,并且可以实现滚动显示。利用光电传感器来实现非接触止闹功能。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
3.2 总体设计
 设计总体框图如图1

 4、系统硬件设计（单元电路设计及分析）
 4.1  AT89S52单片机最小系统：
 最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图2为AT89S52单片机的最小系统。
 

4.2 温度测量模块:
 温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率达到0.0625℃，采用寄生电源工作方式， CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路。接口电路如图3所示。
 
 图3   DS18B20测量电路

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4.3 时钟模块
 时钟模块采用DS1302芯片，DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM 通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线1 RES 复位2 I/O 数据线3 SCLK串行时钟时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信DS1302 工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于1mW，其接线电路如图4

 图4   时钟电路
4.4 键盘模块
 键盘、状态显示模块：为了使软件编程简单，本设计利用可编程芯片8255。接法如表1所示。PA口接按键，PC口则用于控制状态显示所用LED点阵。每个按键都通过一个10K的上拉电阻接电源+Vcc,按键的另一端接地。当有键按下时，与该键相连的PA口的相应位变为低电平，单片机检测到该变化后即转到相应的键处理程序，同时在程序中点亮LED点阵。模块电路如图5
 
 
   
4.5 LED显示模块
 点阵数据串行输入, 器件为 移位寄存器TPIC6B595595, 门控和扫描信号常以16 点阵为一行进行并行处理。在点阵显示中以4×8个L ED 点阵构成一个L ED 显示单元, 采用行共阳列共阴的编排方式。其驱动分为行列两部分, 分别来自于行、列移位寄存器, 行数据是扫描数据, 16 行中每次只有一行被驱动, 采用逐行扫描方式, 列数据则为汉字的点阵码。。对于字符和图形显示也可以用点阵处理, 其显示原理和方法相同.电路如图6
         
  图6   LED显示电路

4.6电源选择：

 200W/5V的直流稳压电源更加安全电路图如图7
 
     
                        图7  电源电路

4.7 PC机通讯
   MAX232是标准的串口通信接口，对于一般的双向通讯，只需要使用串行输入口RXD(第3脚)、串行输出TXD(第2脚)和地线（第7脚）。MAX232逻辑电平的规定如表2.
 表 2  逻辑电平表
逻辑值 电平幅值 (v) 
0 3+~+15 
1 3-~-15 

 图8 串口通讯
4.8整体电路

系统整体电路如下：

 图9  整体电路
5、系统软件设计
5.1主程序如图10

5.2显示子程序流程如图 11

5.3 显示时间子程序流程如图12

 图12    时间子程序流程图

5.4 与PC串口通讯程序

5.5 LED亮度调节

 图 14   LED亮度调节
5.6温度测量流程图如图15
   图15   温度测量程序流程图
6、测量及其结果分析
6.1 基本部分测试与分析
6.11 测试仪器：
               秒表 、温度表、万用电表、WAVE仿真器
6.12基本要求部分的测试与分析：
 （1）系统上电后，全屏点亮，没有暗点。接着显示时间。按“#”键后时扫描键盘，当有1~10键按下时，分别显示十段设定的数字、英文或汉字。
 （2）显示时间时通过与秒表对比，测试的系统时间准确。
6. 2 发挥部分测试与分析：
(1) 当按下#后在按下进入亮度调节，按下“+”键时，亮度增加。按下“—”键时，亮度变弱。
(2) 可以实现文字左右移动

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 (3) 按下“设置时间”键，观察到“钟表” 二极管点亮，此时可对时间进行设置。按下“时间设置“进入时调试，按“+”键时间加。在按下“切换”键时，进入分调整模式，按下“+”键，分增加。按下“选择”键时，分调整模式改为秒调整模式，按下“+”键秒增加。经测试该步可以很好的实现。调整时间完毕后，再按一下“闹钟设置”进入闹铃设置状态，按下“+”键设定“时”增加，在按下“选择”键进入分的设置，按下“+”键设定“分”增加。在按下“选择”键进入秒设置模式，按“+”键秒增加。
(4)系统可以显示10组，每组8个汉字，完成要求
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