基于单片机控制的多功能广告牌的设计-毕设论文.doc

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1、目录1选题背景11.1单片机的发展11.2广告牌的发展12方案论证12.1单片机芯片12.2时钟芯片22.3显示芯片22.4通信总线标准及其接口23过程论述33.1单片机最小系统33.2时钟模块33.3温度检测模块33.4掉电保护模块33.5通信模块43.6显示模块43.7报警模块43.8按键模块43.9电源模块43.10系统总体电路图43.11主程序设计43.12时钟程序设计43.13温度检测程序设计53.14掉电保护程序设计63.15通信程序设计63.16显示程序设计73.17按键程序设计74结论总结85设计体会8参考文献

2、10附录11附录I系统原理图11附录II主程序12附录III时钟程序13附录IV温度程序20I附录VI通信程序27附录VII显示程序31附录VIII按键程序36I1选题背景近几年广告牌的发展越来越迅速，从纸制的布画形式到数字式广告。伴随着电子产品的发展进步，广告牌从样式和功能上都得到全方位的改善。广告牌已由传统的手绘图纸的形式向数字式转变，数字广告牌已逐渐成为街景，甚至超越传统广告牌成为城市风景。现如今，不论是国内还是国外，不论是大型广告牌还是小型广告牌，在设计上越来越讲求它的自动化和美观性。这些广告牌不仅简单方便，并且具备一

3、些其他的功能。本次设计的内容是基于单片机控制的多功能广告牌，该广告牌的内容除了实现显示广告外，还具有显示时间，检测温度，掉电保护，设置时间，设置显示广告内容，温度报警及与计算机通信的功能。硬件电路设计和软件程序设计均以模块化方式设计，保证它们的通用性，易读性和易于扩展性。在设计的过程中最重要的是资源的合理利用，干扰的处理，程序的嵌套顺序及程序的冗杂处理。本设计通过对硬件选型的分析，进行模块化设计和调试，最终实现整个系统的功能，并进行优化。1.1单片机的发展1974年，美国仙童（Fairchild）公司研制了世界上第一台单片机F

4、8。从此单片机开始迅速发展，应用领域也不断扩大，现已成为微型计算机的重要分支。目前，单片机的主流仍然是8位高性能单片机。其发展具体体现在CPU功能增强、内部资源增多、引脚的多功能化、低电压、低功耗等。单片机的发展是为了满足不断增长的自动检测、控制的要求。具体体现在传感器接口、各种工业对象的电气接口、功率驱动接口、人机接口、通信网络接口。这些接口性能的发展体现在高速的I/O能力，较强的中断处理能力，较高的A/D、D/A性能，较强的位操作能力、功率驱动能力、程序运行监控能力、信号实时处理能力等。总之，单片机将向高性能、高可靠性、低

5、电压、低功耗、低噪声、低成本的方向发展[1]。1.2广告牌的发展随着新科技的不断涌现，广告牌的模式和设计也日新月异，广告牌已由传统的手绘图纸的形式向数字式转变，数字广告牌已逐渐成为街景，甚至超越传统广告牌成为城市风景。现如今，不论是国内还是国外，不论是大型广告牌还是小型广告牌，在设计上越来越讲求它的自动化和美观性。大型广告牌的发展日趋激烈，小型广告牌也在加速渗入到我们生活的各个角落中，这些广告牌不仅简单方便，并且具备一些其他的功能。小型数字广告牌由于它的简单小巧，原材料便宜，且适合于多种场合而越来越受到厂商们的青睐。2方案论证

6、2.1单片机芯片方案一：MSP430单片机10MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）公司生产的一种特低功耗的Flash微控制器。MSP430最大的特点就是超低功耗。程序代码空间60KB、数据存储空间2KB，I/O引脚48线，片内集成12位A/D，16位定时器、模拟比较器、串行接口、硬件乘法器等模块[2]。方案二：STC89系列单片机STC89系列单片机是MCS-51系列单片机的派生产品。它的主要特性有：5V工作电压，操作频率0～40MHZ；1K字节RAM；支持12时钟或6时钟模式；4个8位I/O口，含3个高电流P1口，可

7、直接驱动LED；3个16位定时器/计数器等。通过比较，选择STC89系列单片机，它能够满足设计要求和需要，并且价格便宜。2.2时钟芯片方案一：X1203X1203是一个带时钟/日历和两个闹钟的实时时钟芯片。该芯片以秒、分、时、星期、日、月和年为单位跟踪时间。具有闰年校正功能，并能对小于31天的月份自动进行调整。方案二：DS1302DS1302是一种高性能，低功耗，带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能。采用三线串行数据传输接口与CPU进行同步通信，具有主电源/后备电源双电源引脚

8、。通过综合比较，由于DS1302的电路简单，软件控制容易，故选取DS1302芯片。2.3显示芯片显示模块采用液晶显示，常用的显示模块有以下两种。方案一：通用LCD1602液晶片1602为字符型LCD，它具有40通道点阵LCD驱动。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGRO