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1、摘要LED屏幕是21世纪广告业发展的趋势，是具有音视频功能的户内外广告展示设备，属国际领先的高科技产品。该设备外观新颖独特，其面积可随意调整，不仅能播放音视频广告节目，而且四面还可装固定灯箱广告位，现各地政府都鼓励推行使用户外LED屏，陆续取消帆布广告、灯箱广告审批。户外LED屏是帆布广告、灯箱广告的理想替代产品，能为您带来巨大的社会效益和丰富的经济效益。 进入新世纪，光电子产业得到广泛的重视，中国加入WTO、北京奥运成功举办等，成为LED显示屏产业发展的契机，我国LED显示屏及相关的技术必将得到飞跃发展。本课程设计的主要功能就是在凌阳科技实验箱的基础上，实现基于SPCE061A单片机，对6位
2、7段数码管显示进行控制。关键词：凌阳实验箱 SPCE061A单片机 数码管显示目录摘要1目录2绪论31.1设计目的31.2设计要求4设计内容42.1 需求分析42.2基本原理52.2.1 基本介绍52.3方案设计102.3.1 硬件设计电路102.3.2 软件设计及使用说明11设计总结和致谢12参考资料13附录14开发注意事项14程序代码14绪论1.1设计目的通过本次课程设计使学生对智能仪表与装置系统有更深一步的了解，培养学生将理论知识综合利用的能力，并与实践紧密结合，掌握各子系统设计方法、步骤，培养学生创新能力，总结报告的能力。在本次课程设计中应完成的任务是：需求分析、子系统设计、系统配置、
3、总结报告。培养学生正确的学习和研究方法。（）使学生掌握智能仪表与装置课程的理论知识和技术，深入理解智能仪表与装置课程中涉及到的子系统的原理及应用，提高分析问题的能力。（）通过本次课程设计使学生对智能仪表与装置系统有更深一步的了解，培养学生将理论知识综合利用的能力，并与实践紧密结合，掌握各子系统设计方法、步骤。培养学生的创新能力。（）培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及总结报告的能力。（）本课程设计，要求学生在教师的指导下，独立完成课程设计要求的相关任务，包括： 通过调查研究和运用Internet，收集和调查有关资料、技术信息。 掌握撰写报告的基本步骤和写作方法。 根据课题的要求基本理
4、解和掌握公共安全各子系统的具体设计方法。1.2设计要求 1）需求分析、子系统设计、系统配置、总结报告。掌握各子系统的运行原理。2）根据子系统的实际运行要求，制定合理的控制方案。3）能正确绘制系统图纸和进行设备选型。4）撰写课程设计说明书。内容应包括：用户需求分析、设计方案说明、设计原则，系统配置，设计总结、致谢和参考资料等。设计内容2.1 需求分析 现代社会是一个讲求视觉经济的社会，商品销售注重的是先入为主，谁能在第一时间内争取到潜在顾客，并把自己的商品信息传递到目标客户那里，谁也就抓住了第一商机。LED多媒体广告信息屏是21世纪新型户外广告媒体。可轮番地在画面上显示色彩纷呈的图形与文字，能在
5、较短的时间里展示多个不同的厂家、不同牌号的商品信息，具有动感、多变、新颖别致、反复播放等特点，能够引起受众的极大兴趣，达到了良好的广告效果。 它具有以下特点： 1、亮度超高。LED显示屏显示的内容都能让顾客在很远的地方看见，特别是在晚上，超高的亮度、独特的商品信息更能引人前往，让你的店面比其他店面引来更多的顾客,也就相当于引进了更多的财富。 2、可变性强。LED屏幕是通过控制LED灯泡的发光规则改变内容，不向霓虹灯那样，一旦固定就不可改变。通过电脑你可以随时更改你的商品信息，从欢迎顾客的欢迎词到五一、圣诞的促销信息，甚至是利用彩色LED显示屏显示商品的图像等都可以实现。你就不必像以往那样随时更
6、换条幅布联了，丰富的商品内容定能让你的销售更上一层楼.3、投资不大。LED电子显示屏的价格是以平方米为单位计算的，其整体性价比相对于按路段的繁华程度收费的大型户外广告牌以及三面翻等来说，都要实惠的多。而相对于巨大的店面来说，更是一笔不大的投资。基于LED上述四大特点，确定了它的应用广泛，并且将在显示这一方面发展成为一种趋势。2.2基本原理2.2.1 基本介绍1. LED原理 发光二极管(LED)，是一种把电能变成光能的特种器件，主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。当系统受到外界激发后，会从稳定的低能态跃迁到不稳定的高能态，当系统由不稳定的高能态重新回到稳定的低能态时，能量差以光的形式辐射出来
7、，就会产生发光现象。当在PN结上加以正向电压之后，P区的空穴注入至N区，N区的电子注入至P区，相互注入的电子与空穴相遇后即产生复合，这些多数载流子在结的注入和复合中产生辐射而发光。它是自发辐射发光，不需要较高的注入电流产生粒子数反转分布，也不需要光学谐振腔，发射的是非相干光。段LED数码管数字显示控制显示 共阴极字符码 共阳极字符码 0 0x003f 0x00c0 1 0x0086 0x00f9 2 0x00db 0x00a4 3 0x00cf 0x00b0 4 0x00e6 0x0099 5 0x00ed 0x0092 6 0x007d 0x0082 7 0x0087 0x00f8 8 0x
8、00ff 0x0080 9 0x00ef 0x0090 261板的介绍61板是SPCE061A EMU BOARD 的简称,是以16 位单片机SPCE061A 为核心的精简开发仿真实验板大小相当于一张扑克牌，是凌阳大学计划专为大学生电子爱好者等进行电子实习课程设计毕业设计电子制作及电子竞赛所设计的,也可作为单片机项目初期研发。使用61 板除了具备单片机最小系统电路外，还包括有电源电路音频电路，含MIC 输入部分和DAC 音频，输出部分复位电路等，而且体积小。61 板的开发是通过EZ-PROBE 或在线调试器PROBE 实现的用它可以替代在单片机应用项目的开发过程中常用的两件工具硬件在线实时仿真
9、器和程序烧写器他们都利用了SPCE061A 芯片内置的在线仿真电路ICE In- CircuitEmulator 和凌阳公司的在线串行编程技术EZ-PROBE 和PROBE 均工作于凌阳IDE集成开发环境软件包下他们对应的5 芯的仿真头分别连接到61 板的缓冲电路输入管脚和SPCE061A 芯片相应管脚上实现在目标电路板上的CPU SPCE061A调试运行用户编制的程序另一头是标准25 针打印机接口直接连接到计算机打印口与上位机通讯如图1.2 在计算机IDE 集成开发环境软件包下完成在线调试功能EZ-PROBE 和PROBE 不同的是在IDE 集成开发环境下需要选择当前是使用那一种进行调试具体
10、操作见图1.3 其中默认状态下Body Name 是采用PROBE 调试如果使EZ-PROBE 则需要选择SPCE061A_EZPROBE 即可。开发注意事项见附录。3.凌阳实验箱本实验箱是以台湾凌阳16位单片机SPCE061A为核心设计的实验培训系统，能完成教学大纲所规定的各项基础实验和毕业设计，并能感受到凌阳独具特色的语音处理功能。本系统用于初学unsp系列单片机的实验设备和实践手段，能最大程度激发学生的学习兴趣，巩固学习效果，达到事半功倍的学习效果。它大致分为软件部分和硬件部分，两者相辅相成，互为补充。软件为硬件提供编译环境、代码下载通信软件等；硬件是软件代码的实现。 凌阳大学计划实验箱
11、主要为在校师生设计，通过此实验箱不用外接任何器件即可完成单片机教学的基础实验。另外V2.4版实验箱集成了强大的软件硬件资源，并且所有器件均采用相对廉价的器件，因而也适合开发人员作产品前期的开发工作。4. 单片机SPCE061A 1）基本特性16位nSP微处理器 工作电压VDD为2.63.6V(cpu), VDDH为VDD5.5V(I/O) CPU时钟0.32MHz49.152MHz 内置2K字SRAM内置32K字 FLASH 可编程音频处理 晶体振荡器; 2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值) 2个10位DAC(数-模转换)输出通道 系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)耗电小
12、于2A3.6V 32位通用可编程输入/输出端口 14个中断源定时器A / B2个外部时钟源输入时基键唤醒等 具备触键唤醒的功能 使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒)能容纳210秒的语音数据 32768Hz实时时钟锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号 7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器 声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器自动增益控制 (AGC)功能 具备串行设备接口 具有低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能 内置在线仿真电路接口ICEIn- Circuit Emulator 具有保密能力 具有WatchDog功能由具体型号决定 2
13、）芯片的引脚排列和说明 SPCE061A共有84个引脚，封装形式为PLCC84， 在84个引脚中有空脚15个，其余管脚功能说明如下IOA0 IOA15(4148,53,5460脚) I/O口A，共16个 IOB0 IOB15(51,8176,6864脚) I/O口B，共16个 OSCI（13脚）振荡器输入。在石英晶振模式下，是石英元件的一个输入脚。OSCO（12脚） 振荡器输出。在石英晶振模式下，是石英元件的一个输出脚。RES_B (6脚) 复位输入。若这个脚输入低电平，会使得控制器被重置复位。ICE_EN（16脚） ICE使能端,接在线调试器PROBE的使能脚ICE_EN。 ICE_SCK （17脚） ICE时钟脚，接在线调试器PROBE的时钟脚ICE。 ICE_SDA（18脚） ICE数据脚，接在线调试器PROBE的数据脚ICE。 PVIN（20脚） 程序保密设定脚 PFUSE（29脚） 程序保密设定脚 DAC1（21脚） 音频输出通道1 DAC2（22脚） 音频输出通道2 VREF2（23脚） 2V参考电压输出脚 AGC（25脚） 语音输入自动增益控制引脚 OPI（26脚） Microphone的第二运放输入脚。 MICOUT（27脚） Microphone的第一运
