設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)簡(jiǎn)易LED電子顯示屏，16行×32列點(diǎn)陣顯示。原理示意圖如下圖所示。

要求

(1)基本要求：設(shè)計(jì)并制作LED電子顯示屏和控制器。

1)自制一臺(tái)簡(jiǎn)易16行×32列點(diǎn)陣顯示的LED電子顯示屏；

2)自制顯示屏控制器，擴(kuò)展鍵盤(pán)和相應(yīng)的接口實(shí)現(xiàn)多功能顯示控制，顯示屏顯示數(shù)字和字母，亮度可用按鍵連續(xù)調(diào)整。

3)顯示屏通過(guò)按鍵切換顯示數(shù)字和字母，顯示內(nèi)容可以平滑的左右移動(dòng)；4)顯示屏能顯示4組特定數(shù)字或者英文字母組成的句子，通過(guò)按鍵切換顯示內(nèi)容；5)能顯示4組特定漢字組成的句子，通過(guò)按鍵切換顯示內(nèi)容，并具有掉電保護(hù)功能。

(2)發(fā)揮部分

1)自制一臺(tái)簡(jiǎn)易16行×64列點(diǎn)陣顯示的LED電子顯示屏；

2)LED顯示屏亮度可根據(jù)環(huán)境亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3)實(shí)現(xiàn)信息的左右滾屏顯示，預(yù)存信息的定時(shí)循環(huán)顯示，滾屏方向和速度(5級(jí))可以設(shè)定；

4)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)間、日期、溫度顯示，顯示屏數(shù)字顯示：時(shí)：分：秒；

5)可以用相關(guān)軟件將PC中的漢字顯示在LED屏上(軟件打包成WINDOWS下可執(zhí)行文件并刻成光盤(pán)，比賽結(jié)束時(shí)封入到作品箱中，測(cè)試時(shí)由組委會(huì)提供PC,PC機(jī)上只裝有WitldowsXP系統(tǒng)，測(cè)試時(shí)不得使用U盤(pán)。)注：一次性至少將20個(gè)漢字寫(xiě)入到控制器中。

一、方案論證及比較

1．控制核心

方案一：用C51單片機(jī)為控制核心。

方案二：用SST89E564單片機(jī)。因?yàn)?9E564集成了C51的全部功能，且具有存儲(chǔ)空間大、有PWM等多項(xiàng)擴(kuò)展功能，故選方案二。

2．顯示部分

方案一：靜態(tài)顯示。將一幀圖像中每個(gè)二極管的狀態(tài)分別用0和1表示，為0、發(fā)光二極管處暗狀態(tài)；為1則被點(diǎn)亮。每個(gè)發(fā)光二極管均需一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，一幅畫(huà)面輸入后、所有LED的狀態(tài)將保持到下一幅畫(huà)面。靜態(tài)顯示所需譯碼驅(qū)動(dòng)裝置及引線(xiàn)多而復(fù)雜。成本高、可靠性也較低。

方案二：動(dòng)態(tài)顯示。將一幅畫(huà)面分割，對(duì)組成畫(huà)面的各部分分別顯示。采用多路復(fù)用技術(shù)的動(dòng)態(tài)掃描顯示方式時(shí)、復(fù)用的程度不是無(wú)限增加的，因?yàn)槲覀兛吹揭环€(wěn)定畫(huà)面的實(shí)質(zhì)是利用了人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)且與二極管發(fā)光時(shí)間和亮度有關(guān)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)．當(dāng)掃描刷新頻率(發(fā)光二極管的停閃頻率)為50Hzled顯示屏電路，發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)間≥1ms時(shí)，顯示亮度較好，無(wú)閃爍感。故選擇方案二。

3．?dāng)?shù)字時(shí)鐘

方案一：采用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘。原理為：在單片機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)三個(gè)字節(jié)分別存放時(shí)鐘的時(shí)、分、秒信息。利用定時(shí)器與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)1秒定時(shí)中斷，每產(chǎn)生一次中斷，存儲(chǔ)器內(nèi)相應(yīng)的秒值加1；若秒值達(dá)到60，則將其清零，并將相應(yīng)的分字節(jié)值加1；若分值達(dá)到60。則清零分字節(jié)，并將時(shí)字節(jié)值加1；若時(shí)值達(dá)到24，則將時(shí)字節(jié)清零。該方案具有硬件電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但當(dāng)單片機(jī)不上電、程序?qū)⒉粓?zhí)行。且由于每次執(zhí)行程序時(shí)，定時(shí)器都要重新賦初值，所以該時(shí)鐘精度不高。

方案二：采用可作為IBMAT計(jì)算機(jī)時(shí)鐘和日歷的時(shí)鐘芯片DSl2887c．DSl2887與MCl46818B二、方案論證及比較和DSl287的管腳兼容，自帶晶體振蕩器及電池，在沒(méi)有外部電源的情況下可以工作10年，可以計(jì)算到2100年前的秒、分、小時(shí)、星期、日期、月、年七種日歷信息并帶閏年補(bǔ)償。用二進(jìn)制碼或BCD碼代表日歷鬧鐘信息，有12和24小時(shí)兩種制式，采用12小時(shí)制時(shí)有AM和PM提示，內(nèi)建128字節(jié)RAM。我們采用方案二。

4．溫度采集部分

方案一：采用NTC熱敏電阻，但在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式時(shí)誤差較大。

方案二：采用美國(guó)DAI_．LAS公司數(shù)字溫度傳感器DS18820。它可提供九位溫度讀數(shù)，能把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)處理。其測(cè)量范圍從一55℃～+125℃，增量值為O．5℃，可在1s(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。測(cè)得的溫度值的存儲(chǔ)在兩個(gè)八位的RAM中。單片機(jī)直接從中讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制就是溫度值，使用方便。故選擇方案二。