单片机控制LED显示屏系统.doc

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1、单片机控制LED显示屏系统选修课电子设计报告XXXXXX班XXX10021189系统简介单片机是一种集成在电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等多种功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统，该系统小巧，功能多样且易于开发使用。而51单片机是对目前所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称，且该系列单片机已经成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广

2、泛应用于工业测控系统之中。而LED显示屏，也是一个被广泛应用在在人们的日常生活中的设备。在商场、车站、以及银行等各类办事窗口等越来越多的场所，我们可以看见LED点阵显示文本信息。其由于耗电量低、使用寿命长、成本低、亮度高、规格品种多等诸多优点，可以满足各种不同应用场景的需求，可以说具有非常广阔的发展前景。然而目前市场上的LED显示屏大多都需要固定在特定位置，并且显示内容的更改需要连接PC机或插入移动存储器来实现。这使得大部分LED显示屏不能随意改变摆放位置。虽然少部分LED显示屏可以实现便携功能，但其只能通过外

3、接移动存储器来输出显示内容，这导致LED显示屏的诸多优势不能完全体现。正是由于单片机提供了操作简单的IR红外接收模块，我们可以考虑采用单片机和LED显示屏结合起来，用红外遥控的方式来控制单片机，继而再利用单片机控制LED显示屏的输出，最终实现遥控LED显示屏的效果。以下所阐述的系统，是我们小组采用SST单片机作为控制核心，外接红外接收探头及LED扩展板为硬件基础构建了LED显示屏，从硬件上为便携、遥控等预期功能提供了基础。在代码编写方面，我们集成了现有比较完善的单片机的红外解码技术、蜂鸣器及LED点阵显示，并自

4、主编写了屏幕显示的滚动效果的相关代码。系统原理为了更清楚的展示系统原理，先将该系统划分为3个子系统：红外接收系统，数据储存系统，以及信息展示系统。首先，当用户按下遥控器上的某个按钮时，遥控器会发出一组脉冲。而红外接收系统的任务就是将接收到的物理脉冲进行解码，获得用户按钮信息，也就是让单片机捕捉到用户按下了哪个按钮。接着，数据储存系统会将用户按钮信息转换为该按钮对应的功能，比如字母键、清空键、滚动键等等，若用户输入的是文本，便将该文本存储在一个数组中。最后，信息展示系统会自动提取数据中存储的信息，控制其在LED展

5、示屏上滚动显示。三个子系统通过中断触发，协同运，组成了整个LED显示系统（如下图所示）。1红外接收系统人眼能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。比紫光的波长还短的光叫紫外线，比红光的波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。对于红外线遥控器发出红外波的原理，再此不予讨论，我们仅研究将接收到的红外信号转化为我们可以利用的数据。当用户一个键按下超过

6、22ms，遥控器上的振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲。由位置1的波形得知，这108ms发射代码由一个起始码（9ms），一个结果码（4.5ms），低8位地址码（用户编码）（9ms~18ms），高8位地址码（用户编码）（9ms~18ms），8位数据码（键值数据码）（9ms~18ms）和这8位数据的反码（键值数据码反码）（9ms~18ms）组成。如果按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发代码由位置3所示）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms）组成。通过红外线接收头可接收这些信号，并且

7、启用单片机外部中断来暂停LED运行来处理信号，之后经过特定程序的解码，我们便可以得到遥控器上各个按键的对应取值，也就是得到了用户所按的按键。这里解码的关键是如何识别“0”和“1”。从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始，不同的是高电平的宽度不同，“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后，开始延时，0.56ms以后，若读到的电平为低，说明该位为“0”，反之则为“1”，为了可靠起见，延时必须比0.56ms长些，但又

8、不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”，读到的已是下一位的高电平，因此取（1.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最为可靠，一般取0.84ms左右均可。并且，应该等待9ms的起始码和4.5ms的结果码均完成后才能读码。2数据储存系统红外线遥控器上每个按键都对应了一组键值（如“16”对应按键“0”，“0C”对应按键“1”等）。解码完毕我们就可以得到这个用户按下的按键键值。通过匹