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1、. . 公交车汉字显示系统学生：XXX 指导教师：XXX容摘要：随着时代的进步，公交车已经成为一般工薪族和学生族出门必须的交通工具。由于单片机技术飞速发展。目前，在公交车报站方面，也由传统的人工报站，逐渐改变为使用单片机控制的文字报站系统。从以前售票员的大声报站变成现在的自动的汉字提示等新型的报站系统，加快了现代化建设的进程。是国家自动化交通发展的标志。为降低目前市场上LED点阵显示屏的制作成本, 本着简单实用的原则, 设计并制作了一种由单片机控制的公交车站名LED 点阵显示屏。通过串口与上位机通讯, 以实现对显示容的更改、扩展。系统成本低、结构简单、工作稳定, 有很大的潜在经济价值和社会价值
2、。关键词：LED 点阵 AT89S52 单片机 串行通讯 下载取模软件Design of the name display system for bus stationAbstract: With the progress of The Times, the bus had already become general applicability and students out of transportation must be family. Due to the rapid development of single chip microcomputer. At present, in
3、the bus stops, also from the traditional artificial the stops, and gradually change to use the words of the single chip microcomputer control system stops. From former conductor stops the automatic now loudly into the characters suggest and so on the new system of the stops and accelerate the modern
4、ization. Is the national symbol of automation transportation development.In order to reduce the cost of producing the lattice LED panel on the market nowadays, on principle of simple ness and availability, a kind of lattice LED panel screen is designed and implemented ,which is used to display the n
5、ames of the bus stat ions under the control of microcomputer. It can modify and extend the contents of display, through serial communication with computers. In addition, not only has it the feature of low system cost, simple ness of structure, and stability of working, but also great potential econo
6、mic and social value.Keywords: LED-lattice AT89S52 microcomputer serial communication application software目 录前言11 公交车汉字显示系统构成介绍21.1 公交车汉字显示系统构成21.2 LED 点阵显示屏21.2.1 LED 点阵扫描方式31.2.2 汉字字模提取原理31.3 系统控制电路41.3.1 单片机最小系统41.3.2 驱动电路42 软件设计42.1 下位机软件设计42.2 上位机软件设计52.3 上、下位机串口通讯协议63 系统调试63.1 常见硬件故障调试63.1.1 逻
7、辑错误73.1.2 可靠性差73.1.3 电源故障73.1.4 脱机调试73.2 软件调试程序73.2.1 调试软件KeilC51简介73.2.2 软件程序测试73.2.2.1 工程设置73.2.2.2 程序调试73.2.3 系统电路功能仿真83.2.4 Keil与Proteus对系统联调84 结束语10附录1：LED显示演示10附录2：LED 点阵汉字显示程序11附录3：LED 点阵取模软件代码12参考文献13 . . . 公交车汉字显示系统前言 近年来, 随着科学技术的日益发展和进步, 微型计算机技术已经在许多领域得到了广泛的应用。而LED显示屏又是随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅
8、猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。因此,由单片机控制,利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕, 集二者之大成,以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点,在短短的十来年中,迅速成长为平板显示的主流产品。目前在公交车报站方面,传统的人工报站,已经逐渐被单片机控制的语音报站所代替。但是这种语音报站系统存在报站时间短、声音含糊不清,在嘈杂的公交车上, 乘客有时听不清站名等缺点。在一些大中城市已经有公交车采用LED 显示屏显示站名及广告等信息。但这类显示屏成本高, 功耗大。因此,本着降低成本,简单实用的原则设计了一种由单片机控制的LED 点阵显示屏。
9、 1 公交车汉字显示系统构成介绍1.1 公交车汉字显示系统构成本系统硬件, 由LED 点阵显示屏、单片机(AT89S52) 、显示控制电路、显示驱动电路、通讯接口等组成,如图1.1-1所示。EPROM单片机驱动器串行口模块驱动位移寄存器位移寄存器1664点阵屏位移寄存器PC机位移寄存器驱动图 1.1-1 公交车汉字显示系统构成下位机主控芯片采用AT89S52 单片机,可将要显示的固定的汉字点阵数据存储在单片机自带的存储器中,从而节约EPROM的存储空间。通过两片74HC573 输出汉字的字模数据,列扫描采用两级九片74HC138译码,由程序控制分时选通64列,从而实现滚动动态显示存储在E2PR
10、OM中的容。1.2 LED点阵显示屏显示部分采用16块88单色(红色) LED点阵块拼接构成1664点阵的条形显示屏, 实物图如图1.2-1所示。图1.2-1 LED报站系统1.2.1 LED 点阵扫描方式LED 显示屏通常采用动态显示方式。动态显示是利用人眼的视觉暂留效应,为了得到稳定的显示图像,要求扫描周期T 20ms。点阵LED动态扫描可分为三种方式: 点扫描、行扫描、列扫描。对于本系统要求显示四个汉字,每个汉字为1616点阵, 共1024 个点。若使用第一种方式,设刷新频率为50Hz,其扫描频率必须大于166450= 51200Hz。这么高的频率用51系列单片机难以实现。使用第二和第三
11、种方式,则频率大于16850= 6400Hz, 周期小于0.15ms即可符合视觉暂留要求。为方便实现从右到左的滚屏显示, 本系统采用列扫描方式。1.2.2 汉字字模提取原理以UCDOS 中文宋体字库为例, 每一个字由16行16 列的点阵组成。即国标汉字库中的每一个字均由256 点阵来表示。下面以“长”字为例, 说明汉字点阵的取点方法,见图1.2-2。图1.2-2 汉字“长”的显示下面是按这种方式取得的“长”字的字模数据。0x01, 0x00, 0x01, 0x00, 0x01, 0x00, 0x01, 0x00,0xFF, 0xFF, 0x05, 0x02, 0x05, 0x84, 0x09,
12、 0x48( 左半部分)0x09, 0x20, 0x11, 0x10, 0x21, 0x08, 0x41, 0x0C,0x01, 0x06, 0x01, 0x04, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00( 右半部分)国家标准规定:汉字库分94个区, 每个区有94个汉字(以位作区别) ,每个汉字在汉字库中有确定区位码。汉字码第一位为区码, 第二位为每区的编码,每位数据1为要显示点, 0 为不显示点,对应在屏幕上显示出来,就是相应的汉字。由于在中文环境下,输入的是汉字的码,要想从字库中找到对应的汉字,将其字模显示出来就必须将其转换成区位码,算出偏移量。在16* 16 字模中:设其码为ABC
13、D(AB 在前, 是区码)偏移地址ADDRESS= ( AB- 0xa1) * 94( 十进制) + ( CD- 0xa1) * 32( 十进制)1.3 系统控制电路1.3.1 单片机最小系统该系统选用Atmel8位单片机89S52, 该单片机完全兼容MCS-51系列单片机, 部集成有8kB 的Flash存储器。利用MAX232 实现与上位机的串口通讯。单片机外接一32kB 的EPROM24C32, 在串口通讯时实时对其进行读、写操作。1.3.2 驱动电路采用74HC573 锁存器作为行驱动, 用二级74HC138 构成6-128译码, 1664点阵显示屏在逻辑上按8128排列。在74HC13
14、8上加非门后接ULN2803 驱动电路。行驱动信号和列扫描信号都由单片机的P0 口输出。对于汉字的某一列数据, 在列扫描信号不变的情况下, 要分两次传送。22= 64, 因此,只要6根地址线, 即将A1- A6 用一片74HC573 锁存器输出, 配合74HC138 译码器即可完成64 列扫描。扫描信号的最后一位A0, 用来选汉字的上部和下部。2 软件设计2.1 下位机软件设计开始读取数据到缓冲区对缓冲区数据移位刷新显示屏是否按键1移位完成下位机软件设计, 如图2.1-1所示。图2.1-1 完成显示“下一站”的程序流程图2.2 上位机软件设计通信部分的上位机软件,采用keil编程,使用keil在标准串口通信方面提供的具有强大功能的通信控件CMSCOMM, 该控件可设置串行通信的数据发送和接收,对串口状态及串口通信的信息格式和协议进行设置,直接利用PC 机的RS- 232串口发送数据。为实现单片机与PC 机的可靠通信, 须保证双方窟有相同的数据格式和波特率。系统架构流程如图2.2-1所示。初始化录入文字选择com口导出保存数据下载
