畢業(yè)論文-公路無線通信的led顯示系統設計【精校排版】

1、<p>　　本科畢業(yè)設計（論文）</p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　公路無線通信的LED顯示系統設計</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要III</b></p><p&g

2、t;　　AbstractIV</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 背景分析1</p><p>　　1.2 課題研究目的和意義1</p><p>　　第二章 無線通信LED顯示系統分析3</p><p>　　2.1 LED概述3<

3、;/p><p>　　2.1.1 LED晶片3</p><p>　　2.1.2 LED的特點4</p><p>　　2.1.3 LED光源的特點4</p><p>　　2.1.4 LED顯示屏介紹及應用現狀5</p><p>　　2.1.5 LED顯示屏發(fā)展的三個階段6</p><p&

4、gt;　　2.1.6 LED顯示屏的驅動方式介紹7</p><p>　　2.2 無線通信技術介紹8</p><p>　　2.2.1 無線通信技術8</p><p>　　2.2.2 各種通信方式的優(yōu)點9</p><p>　　2.3 基本芯片介紹9</p><p>　　2.3.1 CPU介紹9<

5、;/p><p>　　2.3.3 74LS273芯片介紹16</p><p>　　2.3.4 LMM-1088BE芯片17</p><p>　　2.4 LED顯示系統結構17</p><p>　　2.4.1 控制系統硬件設計18</p><p>　　2.4.3 控制器設計20</p><

6、;p>　　2.4.4 AT91RM9200模塊軟件設計21</p><p>　　2.4.5 CPLDATF1508AS模塊設計23</p><p>　　第三章 系統硬件電路設計24</p><p>　　3.1 系統硬件電路設計24</p><p>　　3.1.1 硬件電路設計框圖24</p><p

7、>　　3.1.2 系統工作原理介紹24</p><p>　　3.1.3 電路原理和器件選擇24</p><p>　　3.1.4 單片機各個口的分配和連接25</p><p>　　3.1.5 系統硬件參數的選擇25</p><p>　　3.2 系統模塊電路介紹26</p><p>　　3.2.1

8、 單片機的基本電路26</p><p>　　3.2.2 復位電路26</p><p>　　3.2.3 振蕩電路27</p><p>　　3.2.4 無線通信模塊外接電路27</p><p>　　3.2.5 LED顯示設計29</p><p>　　3.2.6 電源電路30</p>&

9、lt;p>　　第四章 系統軟件設計32</p><p>　　4.1 系統流程圖32</p><p>　　4.2 基于單片機控制的程序32</p><p>　　第五章 電路調試34</p><p>　　5.1 硬件調試34</p><p>　　5.1.1 判斷元器件的好壞34</p&g

10、t;<p>　　5.1.2 判斷集成電路塊的好壞34</p><p>　　5.1.3 軟件調試35</p><p>　　第六章 結束語36</p><p><b>　　參考文獻37</b></p><p><b>　　附錄 A38</b></p><

11、;p><b>　　致謝43</b></p><p>　　公路無線通信的LED顯示系統設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著信息技術及智能交通系統的飛速發(fā)展，交通作為社會服務的行業(yè)及領域，在社會生活中具備有重要的作用。但是經濟的飛速，人民生活水平的提高給我們的交通帶來種種不便。交通擁

12、堵好像成為了一種習慣，人們應該選擇那條路走，應該避開哪條路，才能在道路上暢通無阻呢？這就需要有個告知駕駛員道路現況的平臺——道路信息顯示設備。其中，LED顯示屏以其高亮度，高可靠性等地點在公路信息發(fā)布中得到廣泛應用。但是有線LED顯示技術在信息更改頻繁的一些場合受到了限制。所以無線LED顯示成為了一種發(fā)展趨勢，正在為人們所接受。尤其是在公路上設計的無線LED顯示系統，不僅可以為駕駛員提供必要的道路信息，還可以減緩駕駛員的疲勞，美化駕駛環(huán)

13、境等。</p><p>　　本論文將以單片機作為控制中心，以交通信息為背景,從低成本、高品質、易推廣的角度出發(fā),以無線通信技術及LED顯示技術為基礎，設計成道路信息無線提示系統，應用廣泛。論文設計的以MC39I+AT91RM9200+CPLDATF1508AS+雙口SDRAMIDT7005的LED顯示器系統,系統電路有發(fā)射機電路（包括串口電平轉換電路，發(fā)射模塊電路和發(fā)射機電源電路），接收機電路（包括接收模塊電路，

14、模塊電源電路和隔離放大電路），單片機系統電路幾顯示電路等幾大模塊組成。具有系統性能穩(wěn)定、可靠性高、結構靈活、調試方便、經濟實用等特點,在實際使用中取得了良好的效果,具有一定的推廣意義。</p><p>　　關鍵字：無線通信；單片機；LED顯示器</p><p>　　System Of Wireless Communicating Traffic</p><p>&l

15、t;b>　　Abstract</b></p><p>　　As information technology and the rapid development of intelligent transport systems, transport industry and as the field of social services, in social life have an impor

16、tant role. However, the rapid economic and people's living standards improve the traffic to our inconvenience. Traffic congestion has become a habit like that people should choose that path, which path should be avoi

17、ded in order to smooth the road to it? This requires this driver has a platform for the status of the road - the r</p><p>　　This paper will be single chip as the control center, traffic information as backgr

18、ound, from low-cost, high quality, easy to promote the perspective of wireless communication technology and LED display technology, designed to prompt the wireless road information system, widely used. Papers designed to

19、 MC39I + AT91RM9200 + CPLDATF1508AS + dual-port SDRAMIDT7005 the LED display system, the system circuit transmitter circuit (including the serial level converter circuit, transmitter module circuit</p><p>　　

20、Keywords: Wireless communication, SCM, LED display </p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 背景分析</b></p><p>　　信息發(fā)展的時代，凡是都要講究信息的高效率獲取。但是飛速發(fā)展的社會，往往伴隨著日劇增加的車輛的

21、出現給道路交通帶來了嚴重的不便。道路擁堵好像成為人們生活節(jié)奏的一個斷點。如何才能改善這樣的狀況，近年來有很多研究開始投向了道路信息提示。它可以向將要駛入該路口的駕駛員提供該道路的現況，是暢通還是擁堵，是否有緊急情況，車流量等多種信息，這可以讓駕駛員根據自己的實際，提前做出判斷分析，選擇最佳的道路前行。這種設計不僅改善了道路的擁堵現象，提高了道路流通量，還讓出行了人們有個美好的路途，最快到達自己的目的地。</p><p

22、>　　其中，LED顯示屏以其高亮度，高可靠性等地點在公路信息發(fā)布中得到廣泛應用。LED以其發(fā)光效率高，動態(tài)顯示效果好，故障率低，能耗少，使用壽命長，顯示內容多樣，顯示方式分豐富，組態(tài)靈活，視覺效果好以及對室內外適應性強優(yōu)點，已經廣泛應用在短小新聞報道，氣象信息顯示以及公路，銀行，體育，賓館和大型商場等公共場所的信息提示和通知。</p><p>　　現在，無線通信以讓人們喜愛，在公路上設計一款無線通信的LED

23、顯示系統，可隨時發(fā)布各種交通提示信息，給駕駛人員做出駕駛的各種提示，保證交通暢通，有著十分重要的意義。</p><p>　　LED顯示技術已經很熟悉，但由于其顯示和更新信息往往采用和微機連線通信，故其應用范圍受到了限制。系統采用無線的信息傳送方式，在室外和信息更新頻繁的場合有其顯著優(yōu)點。</p><p>　　系統電路由發(fā)射機電路（包括串口電平轉換電路，發(fā)射模塊電路和發(fā)射機電源電路），接收機

24、電路（包括接收模塊電路，模塊電源電路和隔離放大電路），單片機系統電路和顯示電路等幾大模塊組成。</p><p>　　1.2 課題研究目的和意義</p><p>　　隨著社會的發(fā)展，城市交通的LED顯示屏得到了廣泛應用，大多數使用的是有信通信LED顯示屏，少數是無線通信，在遠離城市的其他地區(qū)根本不適用有信通信，因此，選擇了公路無線通信的LED顯示系統設計。LED之所以受到廣泛重視而得到迅速

25、發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點分不開的。這些優(yōu)點概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。LED的技術已經很成熟了，所以基于LED的道路無線通信系統一定可以得到廣泛應用。</p><p>　　該系統可以顯示行路指標、氣溫、時間及路況等各種交通信息，讓駕駛員及時了解各種

26、交通信息。不僅改善了道路的擁堵現象，提高了道路流通量，給出行的人們有個美好的路途，最快到達自己的目的地。這樣的設計不僅具備很強的實用性，而且具有較強的可行性。</p><p>　　第二章 無線通信LED顯示系統分析</p><p>　　2.1 LED概述</p><p>　　LED（Light Emitting Diode[1]），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體

27、器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由三部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子，中間通常是1至5個周期的量子阱。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的

28、波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。</p><p>　　2.1.1 LED晶片</p><p><b>　　LED晶片的作用：</b></p><p>　　LED晶片為LED的主要原材料，LED主要依靠晶片來發(fā)光。</p><p>　　LED晶片的組成：主要有砷(AS)鋁(AL)鎵(Ga)銦(IN)磷(

29、P)氮(N)鍶(Ｓi)這幾種元素中的若干種組成。</p><p><b>　　LED晶片的分類：</b></p><p><b>　　1、按發(fā)光亮度分：</b></p><p>　　A、一般亮度：R﹑H﹑G﹑Y﹑E等</p><p>　　B、高亮度：VG﹑VY﹑SR等</p><

30、p>　　C、超高亮度：UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等</p><p>　　D、不可見光(紅外線)：R﹑SIR﹑VIR﹑HIR</p><p>　　E、紅外線接收管：PT</p><p><b>　　F、光電管：PD</b></p><p><b>　　2、按組成元素分：</b><

31、;/p><p>　　A、二元晶片(磷﹑鎵)：H﹑G等</p><p>　　B、三元晶片（磷﹑鎵﹑砷）：SR﹑HR﹑UR等</p><p>　　C、四元晶片(磷﹑鋁﹑鎵﹑銦)：SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG</p><p>　　LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步

32、顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。</p><p>　　2.1.2 LED的特點</p>

33、;<p>　　LED的內在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y的光源，它有著廣泛的用途。</p><p>　　1、體積小：LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常的小，非常的輕。</p><p>　　2、耗電量低：LED耗電非常低，一般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說：它消耗的電不超過0.1W。</p>

34、;<p>　　3、使用壽命長：在恰當的電流和電壓下，LED的使用壽命可達10萬小時。</p><p>　　4、高亮度、低熱量：比HID或白熾燈更少的熱輻射。</p><p>　　5、環(huán)保：LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。紅光LED含有大量的As（砷），劇毒。</p><p>　　6、堅固耐用：LED是被

35、完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分，這些特點使得LED可以說是不易損壞的。 </p><p>　　7、可控性強：可以實現各種顏色的變化。</p><p>　　2.1.3 LED光源的特點</p><p>　　1、電壓：led使用低壓電源，供電電壓在6-24v之間，根據產品不同而異，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別

36、適用于公共場所。</p><p>　　2、效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少 80%。</p><p>　　3、適用性：很小，每個單元 led小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。</p><p>　　4、穩(wěn)定性： 10萬小時，光衰為初始的50% </p><p>　　5、響應時間：其白熾燈的響應時間為

37、毫秒級，led燈的響應時間為納秒級。</p><p>　　6、對環(huán)境污染：無有害金屬汞。</p><p>　　7、顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實現紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時為紅色的 led，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色，最后為綠色 。</p><p>　　8、價格：led的價格比較昂貴，較之于白熾

38、燈，幾只led的價格就可以與一只白熾燈的價格相當，而通常每組信號燈需由上300～500只二極管構成。</p><p>　　2.1.4 LED顯示屏介紹及應用現狀</p><p>　　LED電子顯示屏是由幾萬--幾十萬個半導體發(fā)光二極管像素點均勻排列組成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點。目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發(fā)已經達到了實用階段。LED顯示

39、屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。</p&

40、gt;<p>　　LED顯示屏可以顯示變化的數字、文字、圖形圖像；不僅可以用于室內環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點。 </p><p>　　在當今現代信息化社會的高速發(fā)展過程中，大屏幕顯示已經從公共信息展示等商業(yè)應用向消費類多媒體應用滲透。隨著寬帶網絡的發(fā)展，數字化的多媒體內容將在信息世界中占據主流，新型的大屏幕顯示設備將代替?zhèn)鹘y電視機成為人們享受信息和多媒體內容

41、的中心。</p><p>　　與傳統的顯示設備相比，這種未來的巨大需求讓大屏幕顯示技術成為眾人目光的焦點：</p><p>　　1、LED顯示屏色彩豐富，顯示方式變化多樣(圖形、文字、三維、二維動畫、電視畫面等)、亮度高、壽命長，是信息傳播設施劃時代的產品。</p><p>　　2、LED顯示屏是集光電子技術、微電子技術、計算機技術、信息處理技術于一體的高技術產品，

42、可用來顯示文字、計算機屏幕同步的圖形。它以其超大畫面、超強視覺、靈活多變的顯示方式等獨居一格的優(yōu)勢，是目前國際上使用廣泛的顯示系統。</p><p>　　3、LED顯示屏應用廣泛，金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂等面，有巨大的社會效益和豐厚的經濟效益。</p><p>　　在其歷史的演變過程中，出現了多種信息傳播媒體：但就其性能看：如陰級管(crt)或石英管(dv)大型電視，成本非常

43、昂貴，在不需要超大畫面且在室內使用時效果尚可；彩色液晶顯示同樣成本昂貴、電路復雜，面積有限，受視頻角的影響非常大，可視角度很?。挥跋笸队霸O備亮度小、清晰度差(畫面受光不均勻)；電視墻表面有分割線，視覺上有異物感，室外應用時亮度效果差。而LED顯示屏以其受空間限制較小，并可以根據用戶要求設計屏的大小，具有全彩色效果，視角大，可以用于顯示文字、圖案、圖象、動畫、視頻、錄象信號等各種信息的特點得到了突飛猛進的發(fā)展。</p>&l

44、t;p>　　2.1.5 LED顯示屏發(fā)展的三個階段</p><p>　　1、1990年以前LED顯示屏的成長時期。一方面，受LED材料器件的限制，LED顯示屏的應用領域沒有廣泛開展;另一方面，顯示屏控制技術基本上是通訊控制方式，客觀上影響了顯示效果。這一時期的LED顯示屏在國外應用較廣，國內很少，產品以紅、綠雙基色為主，控制方式為通訊控制，灰度等級為單點4級調灰，成本較高。</p><

45、p>　　2、1990-1995年，這一段是LED顯示屏迅速發(fā)展的時期。進入九十年代，全球信息產業(yè)高速增長，信息技術各個領域不斷突破，LED顯示屏在LED材料和控制技術方面也不斷出現新的成果。藍色LED晶片研制成功，全彩色LED顯示屏進入市場;電子計算機及微電子領域的技術發(fā)展，在顯示屏控制技術領域出現了視頻控制技術，顯示屏灰度等級實現16級灰度和64級灰度調灰，顯示屏的動態(tài)顯示效果大大提高，產品應用領域涉及金融證券、體育、機場、鐵路

46、、車站、公路交通、商業(yè)廣告、郵電電信等諸多領域，特別是1993年證券股票業(yè)的發(fā)展更引發(fā)了LED顯示屏市場的大幅增長。LED顯示屏在平板顯示領域的主流產品局面基本形成，LED顯示屏產業(yè)成為新興的高科技產業(yè)。</p><p>　　3、1995年以來，LED顯示屏的發(fā)展進入一個總體穩(wěn)步提高產業(yè)格局調整完善的時期。進入新世紀，光電子產業(yè)得到廣泛的重視，中國加入WTO、北京申奧成功等，成為LED顯示屏產業(yè)發(fā)展的契機，LED

47、顯示屏必將得到飛躍發(fā)展。</p><p>　　2.1.6 LED顯示屏的驅動方式介紹</p><p>　　驅動控制電路可選用74HC595(8位移位寄存器/鎖存器)，如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 兩個字的列鎖存電路</p><p>　　其中，SCK為移位脈沖信號;SER為串行信號。數據從SER端輸入，每個SCK的上升沿使

48、數據右移一位。如果要輸入一組數據，即8N個，則SCK信號產生8N個脈沖，當SCK信號結束后，由RCK輸出一個負脈沖，其上升沿使數據輸出顯示。</p><p>　　驅動電路是由4/16譯碼器74LSl54，4953驅動芯片等組成。每片4953芯片可驅動2行LED顯示。由4/16譯碼器輸出產生一個行地址，輸出為低電平來控制所有顯示的行，同一行的LED處于有效狀態(tài)。同時使用一條數組傳送指令將列數據傳送過來。就是說，當1

49、6行中的某一MOS管的基極加低電平時(平時是高電平)，這個MOS管就處于要導通的狀態(tài)。那么在64列中，某一列是低電平，該列的LED就導通發(fā)光，這樣就完成了一行的顯示。對于這一列的驅動MOS管來說，要考慮其最大承受電流和最大耗散功率。</p><p>　　2.2 無線通信技術介紹</p><p>　　2.2.1 無線通信技術</p><p>　　無線技術給人們帶來

50、的影響是無可爭議的。如今每一天大約有15萬人成為新的無線用戶，全球范圍內的無線用戶數量目前已經超過2億。這些人包括大學教授、倉庫管理員、護士、商店負責人、辦公室經理和卡車司機。他們使用無線技術的方式和他們自身的工作一樣都在不斷地更新。 </p><p>　　從七十年代，人們就開始了無線網的研究。在整個八十年代，伴隨著以太局域網的迅猛發(fā)展，以具有不用架線、靈活性強等優(yōu)點的無線網以己之長補"有線"

51、所短，也贏得了特定市場的認可，但也正是因為當時的無線網是作為有線以太網的一種補充，遵循了IEEE802.3標準，使直接架構于802.3上的無線網產品存在著易受其他微波噪聲干擾,性能不穩(wěn)定,傳輸速率低且不易升級等弱點,不同廠商的產品相互也不兼容,這一切都限制了無線網的進一步應用。 </p><p>　　這樣，制定一個有利于無線網自身發(fā)展的標準就提上了議事日程。到1997年6月，IEEE終于通過了802.11標準。

52、(802.11標準是IEEE制定的無線局域網標準，主要是對網絡的物理層(PH)和媒質訪問控制層(MAC)進行了規(guī)定，其中對MAC層的規(guī)定是重點。各廠商的產品在同一物理層上可以互操作，邏輯鏈路控制層(LLC)是一致的，即MAC層以下對網絡應用是透明的（如圖一所示）。)這樣就使得無線網的兩種主要用途----"(同網段內)多點接入"和"多網段互連"，易于質優(yōu)價廉地實現。對應用來說，更重要的是，某種程度上

53、的"兼容"就意味著競爭開始出現；而在IT這個行業(yè)，"兼容"，就意味著"十倍速時代"降臨了。 </p><p>　　在MAC層以下，802.11規(guī)定了三種發(fā)送及接收技術：擴頻(SpreadSpectrum)技術；紅外(Infared)技術；窄帶(NarrowBand)技術。而擴頻又分為直接序列(DirectSequence,DS)擴頻技術(簡稱直擴)，和跳

54、頻(FrequencyHopping,FH)擴頻技術。直序擴頻技術，通常又會結合碼分多址CDMA技術。根據預測，今后幾年，無線網在全世界將有較大的發(fā)展，單只美國無線局域網銷售額就將從1997年的2.1億美元增加到2001年的8億美元。 </p><p>　　無線通信的應用已深入到人們生活和工作的各個方面,包括日常使用的手機、無線電話等，其中3G、WLAN、UWB、藍牙、寬帶衛(wèi)星系統、數字電視都是21世紀最熱門的無

55、線通信技術的應用。</p><p>　　2.2.2 各種通信方式的優(yōu)點</p><p>　　無線數據通信方式有許多，常用的有紅外線數據通信、電力載波數據通信和高頻無線電數據通信等，這幾種通信方式各有優(yōu)點。</p><p><b>　　1、紅外線數據通信</b></p><p>　　紅外線通信方向性強，適用于近距離的無線

56、傳輸，目前專用的紅外線數據通信設備的通信速率也可以做的很高，可以做到4MB/S,紅外數據通信的保密性很高，而且具有極強的抗干擾能力。</p><p>　　但是，紅外通信的不足之處就是它的傳輸距離很短，只有1～2m，如果減低速率，可以講距離延長至10m，但必須是紅外發(fā)射二極管對準紅外接收二極管。</p><p>　　所以，紅外通信對于本系統來說，是不適合的，因為在發(fā)送數據的過程中，是不允許偏

57、離的，如果偏離就可能導致數據丟失，在顯示是會出現亂碼。</p><p>　　2、電力載波數據通信</p><p>　　嚴格說來，電力載波數據通信不是無線的，但是一般的用電器都有220V的電源線，所以，利用電源線傳輸數據，可以認為是無線的。通信的載波即現成的電力線，不像有線通信一樣需要重新鋪設通信線路，也不像無線傳輸那樣需要復雜的發(fā)送接收設備來傳輸信息。它無需架設額外的通信線路，也不占用寶貴

58、的無線頻譜資源。</p><p>　　但是，電路載波最大的不足之處就是它的抗干擾能力很差。由于在電力線上，同時有許多的用電設備，用電力設備的開、關等操作均會產生無線電子干擾電源的用電器的開關電源的正常發(fā)送，另外一些使用開關電源的用電器的開關電源的開關頻率泄露也會影響數據正常傳輸。所以，用來傳送電子顯示信息是不夠合適的。除非使用特殊的抗干擾技術設備，以及容錯性的通信協議，才能解決以上問題。</p>&

59、lt;p>　　2.3 基本芯片介紹</p><p>　　2.3.1 CPU介紹</p><p>　　智能化控制芯片中，單片機憑其體積小、封裝形式簡所有LED熄滅 單、易于焊接、功能齊全、功耗較小等優(yōu)點不失為最佳選擇”。利用單片機完全可以實現路燈亮度的自動調節(jié)并能達到節(jié)省能源的目的，并且一旦開機就可以智能地持續(xù)工作，減少了工作人員的維護量[7]。</p><p&

60、gt;　　1、AT89C51的介紹</p><p>　　AT89C51單片機是美國ATMEL公司生產的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含4K bytes的可反復擦寫的F1 h只讀程序存儲器和128b~es的隨機數據存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS一51指令系統。功能強大的AT89C51單片機可為用戶提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域[

61、8]。</p><p><b>　　其主要特性為：</b></p><p>　　(1)與MCS一5l兼容。</p><p>　　(2)4K字節(jié)可編程閃爍存儲器。</p><p>　　(3)壽命：1000寫／擦循環(huán)。</p><p>　　(4)數據保留時間：10年。</p><p

62、>　　(5)全靜態(tài)工作：OHz一24Hz。</p><p>　　(6)三級程序存儲器鎖定。</p><p>　　(7)128×8位內部RAM。</p><p>　　(8)32可編程I／O線。</p><p>　　(9)兩個16位定時器／計數器。</p><p>　　(11)可編程串行通道。</p&

63、gt;<p>　　(12)低功耗的閑置和掉電模式。</p><p>　　(13)片內振蕩器和時鐘電路。</p><p>　　因此本文選擇AT89C51作為整個LED顯示系統的控制器，不僅可以達到物美價廉，經濟實用的目的，而且它的反復可擦除特性保證了用戶可以根據實際情況多次修改程序，實現不同環(huán)境下的智能控制 。</p><p>　　2、AT89C51的引

64、腳功能</p><p>　　圖2.2 AT89C51引腳圖</p><p>　　(1)AT89C51內部功能圖:</p><p>　　圖2.3 AT89C51內部功能圖</p><p>　　(2)管腳功能說明：</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p>&l

65、t;p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p

66、>　　P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被

67、內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口也可作為AT89C5

68、1的一些特殊功能口，如下表所示：</p><p><b>　　口管腳備選功能:</b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷

69、1）</p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數據存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數據存儲器讀選通）</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</

70、p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。</p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數

71、據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的信號將不出現。</p><p>　　

72、：當保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，將內部鎖定為RESET；當端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p&g

73、t;<p><b>　?。?）振蕩器特性：</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><

74、p><b>　?。?）芯片擦除：</b></p><p>　　整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。</p><p>　　此外，AT89C51設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可

75、選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數器，串口和中斷系統仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止[9]。</p><p>　　3、選擇該芯片的原因：</p><p>　　MCS-51單片機是美國INTE公司于1980年推出的產品，典型產品有 8031（內部沒有程序存儲器，實際使用方面已經被市場淘汰）、8

76、051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實際使用方面已經被市場淘汰）和8751等通用產品，一直到現在， MCS-51內核系列兼容的單片機仍是應用的主流產品（比如目前流行的89S51、已經停產的89C51等），各高校及專業(yè)學校的培訓教材仍與MCS-51單片機作為代表進行理論基礎學習。</p><p>　　有些文獻甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機，8051是早期的最典型的代表作，由于

77、MCS-51單片機影響極深遠，許多公司都推出了兼容系列單片機，就是說MCS-51內核實際上已經成為一個8位單片機的標準。</p><p>　　其他的公司的51單片機產品都是和MCS-51內核兼容的產品而以。同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經停產）、89S51， PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（華邦）等，我們常說的已經停產的89C51指的是ATM

78、EL公司的 AT89C51單片機，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優(yōu)秀的是由Flash（程序存儲器的內容至少可以改寫1000次）存儲器取帶了原來的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對于8051已經算是非常優(yōu)越的了。</p><p>　　不過在市場化方面，89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MC

79、S-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現在，89S51目前已經成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的ATMEL目前公司已經停產AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同時，ATMEL不再接受89CXX的定單，大家在市場上見到的89C51實際都是ATMEL前

80、期生產的巨量庫存而以。 </p><p>　　89S51相對于89C51增加的新功能包括：</p><p>　　● 新增加很多功能，性能有了較大提升，價格卻基本不變，甚至比89C51更低！</p><p>　　● ISP在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能。</p><

81、;p>　　● 工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。</p><p>　　● 具有雙工UART串行通道。</p><p>　　● 內部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。</p><p><b>　　● 雙數據指示器。</b&g

82、t;</p><p><b>　　● 電源關閉標識。</b></p><p>　　● 全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。</p><p>　　● 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產品。也就是說所有教科書、網

83、絡教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。</p><p>　　2.3.2 ET13X210和ET13X221集成模塊介紹</p><p>　　ET13X221型發(fā)射器內集成了鎖相環(huán)、頻道選擇器和發(fā)射緩存器。ET13X210型接收器集成了鎖相環(huán)、混頻器、中頻放大器、濾波器、解調器和頻道選擇

84、器，其結構圖分別如圖2.4和圖2.5所示，該電路具有如下特點：</p><p>　　圖2.4 ET13X221結構圖</p><p>　　圖2.5 ET13X210結構圖</p><p>　　使用片內鎖相環(huán)技術并可外接4MHz晶體振蕩器，工作頻率精準而且十分穩(wěn)定，中心頻率為27MHz，有10個頻道可供選擇，每個頻道的間隔為30MHz，保證多個模塊在點對點傳輸時互

85、不干擾；采用頻移鍵控調制，結構簡單、實用、比調幅的體制方法更具抗干擾能力；功耗低，待機模式下的最大工作電流僅10μA；發(fā)射功率為0dBm-3dBm，配置合適的天線，穩(wěn)定傳輸距離高達10m。以ET13X221/ET13X210為核心配合一些外圍模擬電路即可構成無線通信模塊。</p><p>　　2.3.3 74LS273芯片介紹</p><p>　　74LS273 原理圖見圖2.6<

86、/p><p>　　圖2.6 74LS273原理圖</p><p>　　74LS273基本描述：最高工作頻率：40MHz,功率耗散10.6mW。</p><p>　　74LS273是邊沿觸發(fā)器，具有公共時鐘和清除功能?？捎米骶彌_器，存儲寄存器和位移寄存器。</p><p>　　表2.1 74LS273真值表：</p><p&

87、gt;　　Q。:穩(wěn)態(tài)輸入條件建立之前Q的電平。</p><p>　　2.3.4 LMM-1088BE芯片</p><p>　　LMM-1088BE芯片引腳圖見圖2.7</p><p>　　圖2.7 LMM-1088BE引腳圖</p><p>　　2.4 LED顯示系統結構</p><p>　　LED顯示系統整體方

88、案從結構上劃分為兩部分：監(jiān)控管理層和分布式控制層。從功能上監(jiān)控層與管理層負責整個LED顯示信息的處理、信息管理決策以及信息的發(fā)布；分布式控制層具有實驗層數據、命令的傳輸通信，現場數據分析、解碼、并接受來自監(jiān)控層的命令和數據、用來調整和改變控制狀態(tài)，系統結構圖如圖2.8所示。</p><p>　　圖2.8 LED顯示系統結構</p><p>　　2.4.1 控制系統硬件設計</p&

89、gt;<p>　　本系統設計中，LED顯示屏的基本結構及關鍵技術是系統采用MC391+AT91RM9200+CPLD(ATF1508AS)+雙口SDRAM(IDT7005)的方案來實現，整個控制系統可分為：信號接收及處理模塊和CPLD(ATF1508AS)掃描控制模塊和LED點陣驅動模塊，如圖2.9所示。本系統的關鍵技術是使用MC391、AT91RM9200、CPLD(ATF1508)、雙口SDRAM(IDT7005)兩兩

90、之間進行數據的交互，解決LED顯示屏中無線通信，高速數據傳輸和快速掃描控制的難題，大大提高了動態(tài)顯示的刷新率。信號接收與處理模塊的功能基于ARM9207核的高性能、低功率16/32位RISC微處理器AT91RM9200通過無線通信模塊MC391接收PC送來的點陣信息，同時間對點陣信息做各種不同的處理。利用雙口SDRAM（IDT7005）在AT91RM9200和CPLD(ATF1508AS)之間以共享的方式建立高速數據交換通道。</

91、p><p>　　圖2.9 控制系統硬件系統圖</p><p>　　2.4.2 無線MC391模塊的功能</p><p>　　數據服務中心的監(jiān)控與管理層把要顯示的數據通過GPRS網絡傳輸給GPRS模塊，如圖2.10所示，GPRS模塊在控制器AT91RM200、CPLD、雙口SDRAM的控制下通過LED顯示出來，同時GPRS模塊也可以將現場的數據參數通過GPRS網絡回傳

92、給數據服務中心，以便數據服務控制中心處理和檢測LED顯示屏現場。MC391是西門子推出的無線通信模塊，設計緊湊，大大縮小了用戶產品的體積。MC391與SCM 2/2+兼容。具有雙頻（CSM900/CSM1800）、RS232數據口、符合ETSI標準CSM0707和CSMO705,且易于升級為GPRS模塊。該模塊及射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標準的AT命令接口，為數據、語言、短信和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應用開發(fā)及設

93、計。</p><p>　　圖2.10 無線模塊通信圖</p><p>　　2.4.3 控制器設計</p><p>　　主控制芯片AT91RM9200的晶振頻率約為100-200MHz.本設計選晶振頻率為12Hz，通過設置內部的VPB分頻器可以提高CPU時鐘頻率到180MHz。內部64M字節(jié)的高速Flash存儲器用于代碼和數據的存儲。電路中采用隔離型DC/DC模塊

94、向收發(fā)器電路供電。DC/DCM模塊采用定電壓輸入隔離非穩(wěn)壓單輸入型DC/DC模塊，隔離電壓>DC1000V。這樣可以很好地實現總線上各接點的電氣隔離，提高了接點的穩(wěn)定性。系統配有LED顯示和鍵盤，用于顯示和控制節(jié)點工作狀態(tài)、參數設置和數據傳輸。信息的傳輸采用無線通信模塊以及以太網口。雙口SDRAM用來連接AT91RM9200信號處理模塊和CPLD掃描模塊，因為CPLD（ATF1508AS）掃描模塊可以達到很高的掃描速率，而AT91

95、RM9200的運行速度相對較低，還要對外部FLASH進行讀寫操作且兩個模塊間有大量的數據交換，這里使用的CPLD(ATF1508AS),速度等級是35ns，完全可以達到兩個模塊的通信要求。雙口SDRA(MID7005)是常見的共享式雙端口儲存器，其最大的特點是存儲數據共享，一個存儲器配備兩套獨立的地址、數據和控制線，允</p><p>　　圖2.11 CPLDATF1508AS與雙口AT91RM9200<

96、/p><p>　　2.4.4 AT91RM9200模塊軟件設計</p><p>　　AT91RM9200的軟件流程分為前臺和后臺兩個線程，其中前臺線程為進程，處理數度慢，沒有時間安排只有進度要求，后臺進程的處理時間20ms完成任務，有時間限制，前臺程序和后臺程序通過隊列FIFO交換，保證數據的可靠性。前臺程序主要完成無線模塊或者以太網通信應答，如圖2.12所示。后臺處理程序主要完成與AT91

97、RM9200的操作以及把FLASH中的字庫代碼送人雙口SDRAM中并與CPLD配合好時序，如圖2.13所示。</p><p>　　圖2.12 前臺處理程序框圖</p><p>　　圖2.13 后臺處理程序</p><p>　　2.4.5 CPLDATF1508AS模塊設計</p><p>　　CPLDATF1508AS 主控電路的功能是

98、讀取雙口SDRAMIDT7005中的數據，并通過譯碼邏輯電路將數據顯示在LED點陣顯示屏的特定位置上。在本模塊中，實際上是使用CPLDATF1508AS芯片將AT91RM9200中的總線控制器及其外圍譯碼邏輯電路集成在一起。只用到CPLDTF1508AS的這一部分功能和外圍接口電路，如若采用傳統方案，就必須采用多片芯片，而使用CPLDATF1508AS后只有一片芯片就可以實現所需要的功能。雙口SDRAMIDT7005的讀寫與普通RAM基

99、本相同，只需要通過CPLDATF1508AS對雙口SDRAMIDT7005的讀寫操作就可控制讀出數據并譯碼輸出。</p><p>　　讀寫操作作用VerilongHDL描述語言，可用帶有always語句case語句建模，狀態(tài)信息存儲在寄存器其中，casc語句的多個分支包括每個狀態(tài)的行為。在這里將讀時序分為S0、S1、S2、S3共4個狀態(tài)，其工作方式如下：</p><p>　　S0：在RAM

100、的片選CE之前輸出地址；</p><p>　　S1：選中RAM，輸出讀信號；</p><p>　　S2：行計數器輸出，讀出RAM的數據并反相輸出;</p><p>　　S4: 片選禁止，讀禁止、地址計數器加1</p><p>　　第三章 系統硬件電路設計</p><p>　　3.1 系統硬件電路設計</p&g

101、t;<p>　　3.1.1 硬件電路設計框圖</p><p>　　硬件電路設計框圖見圖3.1.</p><p>　　圖3.1 硬件電路設計框圖</p><p>　　3.1.2 系統工作原理介紹</p><p>　　AT89C51單片機作為控制器控制顯示器的顯示及結果。由單片機的P1.0~P1.3來控制LED的行地址，由單片

102、機的P1.0~P1.3來控制LED的列地址,行驅動分別用三極管9015來驅動。數據由單片機的P0口直接輸出，當輸入到鎖存器后，在74LS273中保持；經過三極管9015驅動和限流電阻到達LED顯示器。由于LED顯示器某一時間內只能掃描一行，即逐行掃描，本程序采用擴展鎖存器方式。</p><p>　　3.1.3 電路原理和器件選擇</p><p>　　在這里列出本次設計關鍵部分器件的名稱及

103、其在電路中的主要功能：</p><p>　　AT89C51：單片機，控制LED的數字顯示。</p><p>　　74LS273：鎖存器，LED顯示擴展電路中的段碼和位碼使用了12片74LS273，上升沿鎖存。</p><p>　　穩(wěn)壓電源：提供穩(wěn)定的+5V電壓。</p><p>　　復位按鈕RESET：在復位電路中起程序手動復位的作用。<

104、;/p><p>　　9015：三極管，在行驅動電路中用來放大行電路的信號，但輸出的信號和原來的信號相反。</p><p>　　3.1.4 單片機各個口的分配和連接</p><p>　　在這里列出本設計關鍵部分單片機和各個模塊管腳的連接。</p><p>　　P1.0—P1.3作為行地址選擇信號直接連接在74LS273的CLK端選擇所需的74LS

105、273。</p><p>　　P0.0—P0.7作為單片機的數據總線，LED顯示的內容通過P0.0—P0.7數據線從單片機傳送到74LS273，經過三極管和限流電阻再傳送到點陣塊。</p><p>　　P2.0—P2.7作為列地址選擇信號直接連接在74LS273的CLK端選擇所需的74LS273。</p><p>　　3.1.5 系統硬件參數的選擇</p&g

106、t;<p>　　P0口上拉電阻的選擇:為提高P0口的代負載能力和抗干擾能力，必須接上拉電阻，這里我們選用阻值為10KΩ的電阻。</p><p>　　外部時鐘電路的選擇:該單片機系統要求f=12MHz，這里選用12.0MHz的晶振為了提高穩(wěn)定性和起振的快速性，電容C1和C2的典型值通常為30pF左右，這里選用電容為30pF的瓷片電容。</p><p>　　穩(wěn)壓源參數的選擇:該電

107、路的輸出最大功率為P,P=12*0.1=1.2W足夠滿足該電路。</p><p>　　LM7805外接電路參數的選擇:查相關資料該芯片的最大承受電流為0.1A，因此輸入端必須界限流電阻R3,R3=(12*0.9-5)/0.1=58Ω</p><p>　　這里選用阻值為70Ω的精度為5%的碳膜電阻?？紤]到單片機的電源穩(wěn)定性，必須在LM7805的輸入端和輸出端接濾波電容C1和C2為100pF的

108、效果最好，這里選用100pF的瓷片電容。</p><p>　　點陣工作電流值為20mA-40mA，工作壓降值為1.7V。因為點陣工作電流越大，點陣越亮，所以我們把點陣的工作電流定在35mA。由此來計算限流電阻R=(5-1.7)/0.035=94.3Ω,這里選用R=100Ω的碳膜電阻。三極管工作在開關狀態(tài)，即非線性工作區(qū)。因為Ib+Ie=Ic，所以Ib應適應性小，我們選用三機關的基極電阻為10KΩ。驗證：Ib=(5

109、-0.7)/10K=0.43mA,三極管的最大功耗為P=UI=1.2*0.35=0.42mW，確定選用小功率、高頻三極管，查資料選用N9015。</p><p>　　3.2 系統模塊電路介紹</p><p>　　3.2.1 單片機的基本電路</p><p>　　單片機的基本電路見圖3.2</p><p>　　圖3.2 單片機的基本電路&

110、lt;/p><p>　　3.2.2 復位電路</p><p>　　復位電路接RST復位輸出口。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個周期以上的高電平使機器復位。見圖3.3</p><p>　　圖3.3 復位電路</p><p>　　該電路采用按鍵手動復位。按鍵手動復位為電平方式。對于懷疑是復位電路故障而不能正常工作的單片機也可以采用模擬復位的方法