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1、2005年11月内蒙古大学学报(自然科学版)Nov.2005第36卷第6期ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNeiMongolVol.36No.6 文章编号:1000-1638(2005)0620686203基于单片机控制的X多功能LED显示系统的设计及实现铁 勇,刘跃平,李树华(内蒙古大学理工学院电子工程系,呼和浩特010021)摘要:系统以单片机为控制部件,实现了日历时钟、定时、报警及汉字显示等各项功能.介绍了系统的软硬件结构及工作原理,并对十六路动态扫描电路及驱动芯片UNL2003A、
2、74HC595的结构、技术参数和工作状态进行了分析.关键词:单片机;多功能;汉字显示;动态扫描中图分类号:TB566文献标识码:ALED电子显示屏以其显示清晰、更新方便等特点,近几年在车站、机场、公交汽车、火车、证券交易系统及生产车间等处广泛使用.文中介绍了利用一片AT89C52单片机及DS12887芯片实现了日历时钟、定时、报警、温度、湿度和汉字显示等各项功能.该系统结构紧凑,功耗低,控制灵活,使单片机的各种资源得到了充分利用.1 系统整体电路结构及工作原理图1 系统电路框图Fig.1Circuitdiagramofsystem
3、系统电路框图如图1所示,日历时钟DS12887芯片内含锂电池及晶体振荡器,RAM数据可保存10年以上,具有秒、分、小时、星期、月、年七种日历信息并有润年补偿及告警各项功能.RAM内的4个控制寄存器用于对DS12887的功能设置,引脚MOT接低电平(1脚),DS12887执行INTEL总线时序,实现与AT89C52的接口控制.温度ö湿度电路将温湿度传感器输入的信号放大后送入ADC0809模数转换器,单片机在中断服务程序中分时对转换后的温度和湿度数据采样.报警电路根X收稿日期:2005209228基金项目:内蒙古自然科学基金项目(2005
4、08010811),内蒙古大学“513人才计划”科研项目.作者简介:铁勇(1963～),男(鄂温克族),内蒙古呼伦贝尔市人,副教授.第6期铁勇等 基于单片机控制的多功能LED显示系统的设计及实现687据DS12887的具体设置进行报警,它是由单片机从P1.0脚输出一个单脉冲触发一个音乐芯片来实现的.显示电路如图2所示,1个汉字的LED显示屏的行驱动控制由2只74HC595串入并出移位寄存器驱动.与74LS164相比,由于74HC595具有输出三态门控制端,可以避免数据传送时显示屏的背景亮度和闪烁,另外,输出拉电流和灌电流能力强,可以直
5、接驱动LED工作.表1给出了一些公司的74HC595技术参数.图2 显示电路Fig.2Displaycircuit16路列选信号由一片四-十六译码表174HC595的技术参数器74LS154承担,译码器的四路输入由单Table1Technologyparametersof74hc595片机的P1.1～P1.4输出,用三片SN74HC595M74HC59574HC595UNL2003A直接驱动列输出.Iik(mA)202020UNL2003A的每一路输出均为达林顿结Iok(mA)202020构,输出负载电流达500mA,该系统采用Io(
6、mA)353535VCC777宜兴瑞光公司的sz410788高亮度LED点fmax(MHz)315052阵块,静态电流1mA即可保证发光亮度.ta(℃)-55～125-55～125-55～125因此使整个系统功耗较小.688内蒙古大学学报(自然科学版)2005年 表1中元件SN74HC595,M74HC595,74HC595对应公司是EexasInstruments,ST,Philips.其中,Iik为输入尖峰脉冲电流,Iok为输出尖峰脉冲电流,Io为连续输出电流,VCC为最高供电电压,fmax(MHz)为最大工作频率,ta(℃)为
7、工作温度.2 软件设计 系统初始化首先对DS12887日历时钟的参数进行设置,定时器0设置为2mS中断,完成对温湿度的分时采样及向显示屏发送动态扫描的汉字显示码.由于DS12887设置成500mS向单片机发出方波中断请求,单片机在中断服务程序中向显示屏发送一次数据,完成对日历时钟和温湿度的数据更新.主程序中可以对显示屏的显示方式如:左、右、上、下推出和退出以及闪烁等进行灵活设置,每隔一定时间分别显示日历时钟及温湿度的信息.3 小 结 该系统充分利用了单片机的资源,完成了一套独立的多功能控制显示系统,单片机主控板与LED显示驱动板采
8、用模块化PCB设计,当改变显示板尺寸时,主控板保持不变,因此,在不同场合下设计灵活性大,具有较广泛的应用价值.参考文献:[1]孙涵芳.MCS251单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,1998.[2] 郭
