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      基于STC89C52單片機實現(xiàn)X光室警示裝置點陣漢字顯示

      2016-04-08 16:42:59宋智文紀海波
      山東工業(yè)技術 2016年7期

      宋智文++紀海波

      摘 要:本文應用STC89C52單片機快速實現(xiàn)LED點陣漢字顯示,利用LED點陣技術和漢字編碼,從原理圖設計到電路板開發(fā),基于單片機和譯碼器等元器件,運用C語言設計LED漢字顯示程序和單片機引腳控制程序。該設計方法可操作性強、電路易設計,方便快捷的實現(xiàn)了LED動態(tài)漢字顯示。

      關鍵詞:STC89C52單片機;LED點陣;漢字動態(tài)顯示;警示裝置

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07. 010

      1 前言

      根據(jù)放射線管理規(guī)定,加速器及各X光室在放射源送出或X射線出束時應有聲、光、電等報警,以防止無關人員進入工作場地造成輻射傷害,因此在X光室顯要位置放置警示說明十分必要。隨著國內(nèi)大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展,微處理器的運算能力大幅度增加,單片機已在很多工業(yè)及商用系統(tǒng)中承擔機械化、智能化的作用。STC89C52是一款具有低功耗、高性能的微控制芯片,包含8K可編程Flash存儲器,為嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活、高效的解決方案。本文即采用STC89C52單片機實現(xiàn)對8*64點陣LED數(shù)字屏的控制和設計。

      2 設計方案

      在本設計中,主控制器為STC89C52 單片機,74HC154 芯片為譯碼器,行驅動電路采用三極管8550 構成,列驅動電路采用三極管8050 構成。應用4 個16×16 LED 顯示器級聯(lián)構成16×64的點矩陣漢字顯示屏,顯示內(nèi)容為“輻射重地 禁止入內(nèi)”八個大字不斷左移循環(huán)顯示。

      (1)系統(tǒng)硬件設計。STC89C52各引腳功能如表1:

      (2)復位電路。復位的主要作用是把特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)刷新為默認數(shù)據(jù),單片機在運算過程中由于干擾等外界原因造成寄存器中數(shù)據(jù)混亂不能使其正常繼續(xù)執(zhí)行程序(稱死機)或產(chǎn)生的結果不正確時均需要復位,以使程序重新開始運行。單片機的復位需要第9引腳接(VST)接收到持續(xù)2us的高電平即可實現(xiàn)。

      (3)晶振電路。晶振電路的功能是為單片機提供穩(wěn)定、可靠的參考時鐘。晶振的頻率常用的有6 MHz、11.0592 MHz、12 MHz、24MHz等。本文采用11.0592 MHz頻率的晶振,不僅可以獲得較高的刷新頻率,而且使LED屏顯示更加穩(wěn)定清晰。晶振電路設計為在晶振兩端分別接1個20-30 pF的起振電容C1、C2后接地, 然后兩端接單片機的XTAL1和XTAL2引腳即可。

      STC89C52引腳圖以及復位電路、晶振電路如下圖1:

      (4)驅動電路。驅動電路分為行驅動和列驅動兩種。列驅動電路由集成芯片74HC595組成。該集成芯片包含一個8位的移位寄存器和8位輸出鎖存器,移位寄存器能實現(xiàn)串行輸人并行輸出,且與輸出鎖存器的控制是分離的。從而可以在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時傳送下一行的列數(shù)據(jù),達到重疊處理的目的。

      行驅動電路的設計類似于雙向D觸發(fā)器功能。由單片機P0口高4位的信號進入4/16線譯碼器譯碼,生成16條行選通信號,再經(jīng)過三極管8550驅動到對應的行線上。

      3 系統(tǒng)軟件設計

      根據(jù)分層式的軟件設計思路,可把顯示屏的軟件系統(tǒng)分成底層和上層兩大層。底層是第一層的驅動顯示程序;上層是第二層的系統(tǒng)應用程序。底層程序負責向LED屏傳送特定組合的顯示數(shù)據(jù),并產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號。LED顯示屏的掃描顯示工作由顯示子程序實現(xiàn),初始化功能由相應的初始化程序實現(xiàn),顯示效果則由主程序調用子程序來實現(xiàn)。

      4 結語

      隨著嵌入式控制技術的日益發(fā)展,LED漢字點陣顯示技術為警示裝備提供了更廣闊的思路和前景?,F(xiàn)已將X光室所有顯示屏全部更換,改進后的警示屏外形美觀、動態(tài)循環(huán)顯示、字體明亮清晰、視覺警示效果明顯,且維修耗時短,保證了重要場所的安全,極大的避免了X光室的輻射隱患。

      參考文獻:

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      [2]王標,周新志.嵌入式系統(tǒng)中NAND FLASH寫平衡的研究[M].微計算機信息,2008,24(5-2):8-9.

      [3]StevenF.Barrett,Daniel J.Pack.Embedded System[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

      [4]趙娜,趙剛.基于單片機的LED顯示系統(tǒng)[J].微計算機信息,2013,23-1:146-148.

      作者簡介:宋智文(1988-),男,黑龍江哈爾濱人,本科,研究方向:無損探傷。

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