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，顯示內容為“輻射重地 禁止入內”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據刷新為默認數據，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據混亂不能使其正常繼續(xù)執(zhí)行程序（稱死機）或產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據的同時傳送下一行的列數據，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，再經過三極管8550驅動到對應的行線上。

3 系統(tǒng)軟件設計

根據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據，并產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：

[1]石東海.單片機數據通信技術從入門到精通[J].西安電子科技大學出版社，2002.

[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。