基于atmega128單片機(jī)系統(tǒng)的點(diǎn)陣廣告屏設(shè)計

1、現(xiàn)代電子技術(shù)ModernElectronicsTechnique2015年1月15日第38卷第2期Jan.2015Vol.38No.20引言隨著高亮LED技術(shù)的發(fā)展，LED點(diǎn)陣屏以其使用壽命長，顯示內(nèi)容方便靈活，性能穩(wěn)定等優(yōu)勢已經(jīng)逐步替換了傳統(tǒng)廣告牌，成為主流的廣告顯示產(chǎn)品[1]。目前高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)在開設(shè)單片機(jī)原理課程時大多使用51系列單片機(jī)作為載體，但51系列單片機(jī)只適合用作常規(guī)教學(xué)，幫助學(xué)生理解單片機(jī)基本工作原理。本設(shè)計采用A

2、VR單片機(jī)做為主控制器，設(shè)計并制作1632點(diǎn)陣屏，不僅提高了學(xué)生對單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣，且作為創(chuàng)新實踐項目加深了學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)的理解。1系統(tǒng)設(shè)計方案本系統(tǒng)采用PC端上位機(jī)通過串口通信控制下位機(jī)的方式進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的顯示。通過PC端發(fā)送顯示方式的控制命令及顯示內(nèi)容的16進(jìn)制字模編碼，下位機(jī)實現(xiàn)相應(yīng)內(nèi)容的顯示。由于下位機(jī)是8位系統(tǒng)，為節(jié)約資源顯示采用了行列掃描的動態(tài)顯示方式，且通過列線擴(kuò)展本系統(tǒng)可以方便地構(gòu)成多塊點(diǎn)陣的大屏幕顯示。本系統(tǒng)只占用少

3、量IO口資源，為后續(xù)升級預(yù)留了空間，系統(tǒng)整體方案如圖1所示。圖1系統(tǒng)整體設(shè)計方案2硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1下位機(jī)單片機(jī)選擇單片機(jī)是下位機(jī)系統(tǒng)的核心器件，也是整個顯示系統(tǒng)的核心控制部分。單片機(jī)的任務(wù)是和上位機(jī)進(jìn)行通信，并處理上位機(jī)發(fā)送的控制命令和顯示的具體內(nèi)容，再通過合適的掃描顯示方式經(jīng)驅(qū)動電路驅(qū)動LED點(diǎn)陣屏顯示[2]，因此單片機(jī)的性能直接決定了該顯示系統(tǒng)的先進(jìn)程度。目前作為教學(xué)，51系列的單片機(jī)是各大院基于ATmega128單片機(jī)的點(diǎn)陣廣告

4、屏設(shè)計朱志強(qiáng)，包軍衛(wèi)，仲博，朱凈霞，王瑞（江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系，江蘇江陰214400）摘要：為了實現(xiàn)AVR單片機(jī)對LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的控制，采用ATmega128作為下位機(jī)MCU，通過接收上位機(jī)發(fā)送的顯示內(nèi)容和顯示模式的串行信號，實現(xiàn)1632高亮點(diǎn)陣屏的一行多個文字或符號的顯示。系統(tǒng)實際運(yùn)行穩(wěn)定，顯示效果良好，便于多塊點(diǎn)陣屏的擴(kuò)展，作為高職學(xué)生的大學(xué)生實踐創(chuàng)新有較高的實踐意義。關(guān)鍵詞：LED顯示屏；AVR單片機(jī)；上位機(jī)；串行通

5、信中圖分類號：TN964?34文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004?373X（2015）02?0056?03DesignofLEDmatrixadvertisementscreenbasedonATmega128MCUZHUZhi?qiang，BAOJun?wei，ZHONGBo，ZHUJing?xia，WANGRui（DepartmentofElectronicInfmationEngineering，JiangyinPolytechni

6、cCollege，Jiangyin214400，China）Abstract：IndertocontrolLEDmatrixscreensystemsbyAVRSCM，thedisplayofacterssymbolsinonelineon1632highlightmatrixscreenwasrealizedbyusingATmega128asthelowercomputerMCU，receivingthedisplaycon?ten

7、tdisplaymodeserialsignalfmhostcomputer.Thesystemisstableitsdisplayeffectisgood.Itisconvenientfex?pansionofmelatticedisplayscreen，hashighpracticalsignificancefinnovativepracticeofhighervocationalcollegestu?dents.Keywds：LE

8、Dscreen；AVRMCU；hostcomputer；serialcommunication收稿日期：2014?05?29基金項目：江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新項目（GJZY2012?01?04?1?4）5656現(xiàn)代電子技術(shù)2015年第38卷示內(nèi)容的發(fā)送、下位機(jī)控制點(diǎn)陣屏輸出及與PC的通信。圖4串行通信電平轉(zhuǎn)換電路3.1上位機(jī)軟件設(shè)計為了縮短開發(fā)周期，在測試階段將待顯示的內(nèi)容通過字模軟件轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制代碼串，上位機(jī)采用串口調(diào)試助手即可進(jìn)

9、行串口通信。在與下位機(jī)進(jìn)行通信時，雙方都必須嚴(yán)格遵守相同的數(shù)據(jù)幀格式和波特率[6]。本系統(tǒng)在調(diào)試時數(shù)據(jù)的幀格式為1幀10位，包括1位起始位、8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，發(fā)送時低位在前，高位在后。3.2下位機(jī)軟件設(shè)計AVR單片機(jī)主程序開始以后，首先是系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括設(shè)置串口通信的方式和波特率、設(shè)置定時器和中斷方式；然后以“從右移入滾動”效果顯示文字。由于單片機(jī)沒有停機(jī)指令，所以可以設(shè)置系統(tǒng)程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果，程序流程如圖5所示

10、。圖5下位機(jī)子程序流程88單元顯示屏接收上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級顯示模塊單元中，因此顯示板可擴(kuò)展至更多的顯示單元，用于顯示更多的顯示內(nèi)容，顯示子程序流程如圖6所示。圖6顯示驅(qū)動流程以顯示功能為例，程序?qū)崿F(xiàn)如下：voiddisplay（）顯示子函數(shù)unsignedi，ia，j，tmp；DATAOUT=0XFF；置位高電平做準(zhǔn)備AB=0；將行數(shù)據(jù)位清0，準(zhǔn)備移位f（i=0；i0