基于單片機AT89S52RC控制的點陣屏的設計與實現

孫龍龍

（山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司， 山西 晉城 048000）

1 系統硬件結構與組成

AT89S52RC系列單片機的結構組成部分包括：中央處理器CPU、存儲器、輸入/輸出口、定時/計數器、中斷、數據通訊口等等[1-2]。

利用AT89S52RC單片機作為本系統的中控模塊，外圍系統有5 V電源接口、LED驅動電路、LED顯示屏電路、晶振電路、RS232/RS485通訊口。系統框圖如圖1所示。

圖1 點陣屏系統框圖

2 系統工作原理及電路圖

單片機的工作原理為通過上位機傳送程序指令，指令執行過程是由單片機CPU中心自動完成的，在本次設計中通過指令以達到傳送數字信號的目的，顯示在外圍電路上就是點陣屏幕有的是燈亮，有的是燈滅。不同的圖像需要不同的代碼輸入，同時寫入延時程序實現文字滾動等功能及其外圍電源、晶振電路如圖2所示。

此顯示電路采用掃描方式進行顯示，每行有一個三極管放大電路作為驅動。單片機通過程序指令的執行，輸出對應的數字信號，數字信號對應每行每列的二極管燈的亮滅。驅動電路提供整個屏幕二極管的額電流量。

點陣屏及其外圍驅動電路如圖3所示，圖中左側8個三極管為驅動電路，由于每個二極管工作電流為20 mA，而且電源提供的回路電流不能滿足8行二極管同時使用，所以需要加驅動電路，利用三極管的電流放大作用提供更大的回路電流。點陣屏信號的傳輸格式為數字信號，數字信號編碼通過子模軟件提取，再通過C語言編程寫進程序中，最后下載到單片機處理傳送[4]。

圖2 單片機及其外圍電路圖

圖3 點陣屏及其外圍驅動電路

3 系統軟件設計

單片機89C52RC編程軟件為KEILuVision4，采用C語言編程。程序中涉及到單片機多功能板的功能選擇程序編寫，如圖4中的前四句，就是點陣功能選擇程序，不同的單片機板可以有不同的設計，程序也不是固定的。其中unsigned char后面的代碼即為子模軟件中提取出來的代碼[5]。

圖4 主要程序

取模軟件工作原理為，反顯51單片機取模，提取點陣代碼輸入到程序中，最后調試單片機，保存下載程序，最終實現屏幕文字滾動。軟件取模圖形如圖5所示。

4 結論

本次設計采用AT89C52RC作為核心控制器，74系列的驅動器，外圍通訊口使用了RS458口。通過這次設計得出以下結論：

1）設計電路之前必須有清晰簡單的電路設計思路，二極管點陣的排列采用橫縱交錯設計，實現了數字信號的傳輸和編碼；

圖5 軟件取模

2）通訊口德選擇可以是多種的，主要看和上位機的連接設置；然后，單片機在調試過程中會有下載程序失敗的情況，要多檢查對應的數據線口是否松動，是否有斷路，接口的松動會導致輸入電壓不穩定，最終導致通訊不暢通，無法下載程序；

3）本次的成品在文字輸入部分還沒有做到最便捷，最實用，下一步需要開發VB系統的字母輸入軟件，以便于讓不同水平的人操作。在查閱了大量的大屏幕顯示屏資料后，計劃拓展做大屏幕顯示設計[6]，大屏幕的實現有更高的利用價值。