广告灯自动控制系统的设计毕业设计

广告灯自动控制系统的设计毕业设计内容摘要：

进行显示。 对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下，留给行显示的时间就太少了，以致影响到 LED 的亮度。 采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾，可以采用重叠处理的方法。 即在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。 为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要有锁存功能。 对于列数据准备来说，它应能实现串入并出的移位功能。 这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影 响本行的显示。 LED 点阵显示模块进行的方法有两种： （ 1）水平方向（ X方向）扫描，即逐列扫描的方式（简称列扫描方式）：此时用一个 P 口输出列码决定哪一列能亮（相当于位码），用另一个 P口输出行码（列数据），决定该行上那哪个 LED亮（相当于段码）。 能亮的列从左到右扫描完 16列（相当于位码循环移动 16次）即显示出一个完整的图像。 （ 2）竖直方向（ Y方向）扫描，即逐行扫描方式（简称行扫描方式）：此时用一个 P口输出决定哪一行能亮（相当于位码），另一个 P 口输出列码（行数据，行数据为将列数据的点阵旋转 90度的数据）决定该 行上哪些 LED 灯亮（相当于段码）。 能亮的行从上向下扫描完 16 行（相当于位码循环移位 16次）即显示一帧完整的图像。 本设计应用的是第一种的扫描方法，即水平方向（ X方向）扫描。 每一个字由 16 行 16 列的点阵形成显示，即每个字均由 256个点阵来表示，我们可以把每一个点理解为一个像素。 一般我们使用的 16 16 的点阵宋体字库，即所谓的 16 16，是每一个汉广告灯自动控制系统 12 字在纵横各 16 点的区域内显示的。 汉字库从该位置起的 32 字节信息记录了该字的字模信息。 事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在 256 像素范围内的任何图形。 我们 以水平方向（ x 方向）扫描显示汉字的 “ 江 ” 为例来说明其扫描原理，每一个字由 16 行 16列的点阵组成显示，如图下的，如果用 8 位的 AT89S51 的单片机来控制，由于单片机的总线为 8位，一个字需要拆分成两个部分。 一般我们把它分解成上部分和下部分，上部分由 8*16 的点阵组成，下部分也由 8*16 的点阵组成。 在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的部分，即第 0 列的 P00~P07 口。 方向为 P00 到 P07，显示汉字 “ 江 ” 的时候， P00 到 P04 都是灭的， P05 亮，即二进制 00001000，转换为 16 进制为 08H， 如图 所 示。 上半部分第一列完成之后，继续扫描下半部分的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下的扫描方式，即从 P27 向P20 方向扫描，从上图可以看到，这一列所有的都不亮，所以代码为 00000000， 16 进制为 00H，然后单片机转向上半部的第二列，除了 P05 亮，其他的都不亮，即为 00000100， 16进制为 04H，这一列扫描完成之后继续进行下半部分的扫描，除了 P21 亮，其他的为不亮，为二进制 00100000，即 16 进制 20H。 按照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描 32个 8位，可以得出汉字 “ 城 ” 的扫描代码为 ： DB 08H,20H,08H,30H,0FFH,0E0H,08H,42H,08H,4CH,1FH,0F0H,12H,10H,12H,1AH。 DB 13H,0F2H,10H,04H,0FFH,0C8H,10H,30H,50H,0CCH,37H,02H,12H,1CH,00H,00H。 城 广告灯自动控制系统 13 图 点阵显示原理图 由这个原理可以看到，无论显示何种字体或图像，都可以用这种方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。 了解汉字的显示原理之后，那如何得到汉字的字模信息呢。 现在有一些现成的汉字字 模生成软件，可从网上下载汉字字库提取程序直接提取字库，如图 所示的为一种字模生成软件，软件打开后输入汉字，点击 “ 检取 ” 后，十六进制数据汉字代码即可以自动生成，把我们需要的竖排数据复制到我们的程序即可 图 汉字字模生成软件 广告灯自动控制系统 14 点阵的移动 以下以 16 16 点阵为例介绍点阵的移动。 要显示一个字符，该字符的点阵数据可以列向（纵向） 16 点组字，又可以行向（横向） 16 点组字。 无论哪一种组字方法，都既可以显示字符的水平方向的移动，又可以显示竖直方向的移动。 1．显示字符的左右移动 (1)列扫描方 式左移动：列向组字显示字符水平方向的移动（左滚动） 在这里有两个方法： 方法 1：延长数组法。 将原来字符点阵数组的 16个数据重复一遍延长，点阵数组的数据个数为 32 个。 每扫描仪帧取 8 个数据显示，下一帧取数要在数组中后移一个数取数。 循环一遍扫 16帧。 可以假想有两块 16 16的点阵模块（共 32帧）水平平行排列，用一个恰好能罩住 8 列点阵的中空方框去罩这个点阵，第 1（第 1 帧）罩住最左边数起第一列开始的 16 列，就扫描显示这16 列；第 2次（第 2 帧）使方框右移一列，罩住做左边数起第 2列开始的 16 列，就扫描显示这 16 列； ；这样每扫描完一帧使方框右移一列，最后第 16 次（第 16 帧）时，罩住左边数起的第 16列开始的 16列，就扫描显示这 16 列。 如此完成 16 帧画面的扫描显示，也就完成了整个一次移动循环扫描、之后反复循环，即可呈现显示字符沿水平向左移动的图像，如图 所示。 图 方框图法左右移动示意图 因为是列向组字（列扫描方式，点阵数据为行码，上边为地位下面为高位），希望显示移动的一个字符，第 1 次扫描从行码的点阵数组中取第 1~16 个数据，送行码输出口，对应于这 8 个数据，同时用列码输出口输出列码，分别控制第 1~16 列。 扫描完前 16个数据之后，第 2 次扫描从点阵数组中取第 2~14 个数据 图 字形法左右移动示意图 广告灯自动控制系统 15 （第 17 个数据与地 1 个数据同），送行码输出口，对应于这 16个数据，同时用列码输出口输出列码，仍分别控制扫地 1~16 列。 第 3次扫描从点阵数组中取第 3~18 个数据（第 18 个数据码与地2 个数据码相同）扫描 ；如此实现字符向左移动。 以上完成一个图形移动的方法，也可以看成是移动 16 个不同的字形。 如图 所示，首先扫描第一个字型，同样是 16 行，16 次扫描， 16 次显示；完成一个字型的扫描以后，再扫描 第二个字型；完成第二个字型的扫描之后，再扫描第三个字型 依此类推，即可产生该文字的左移的感觉。 假设如果原本某个汉字的字型（第一个字型），其编码为： 00H,10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H； 第二个字型的编码为： 10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H, 00H, 也就是把第一个字型的编码中，第 1行显示数据，变为第 2行显示数据；第 2 行显示数据，变成第 3行显示数据；第 3行显示数据，变成第 4 行显示数据；第 4行显示数据，变成第 5行显示数据 以此类推。 当第一个字型扫描显示完成之后，就进行这样的动作调整，广告灯自动控制系统 16 以产生第二个字型的编码。 同样的，当第二个字型扫描完成之后，就进行这样的调整动作，以产生第三个字型的编码。 这个调整动作时先将 16个编码根据序填入存储器，例如第 1行编码存入 20H,第二行编码存入 21H要进行左移调整时，则先将 20H 地址的数据转移到 36H 地址，再将 21 H 地址的数据转移到 20 H 地址，将 22 H 地址的数据转移到 21 H 地址，将 23 H 地址的数据转移到 22 H 地址，将 24 H 地址的数据转移到 23 H 地址，将 25 H 地址的数据转移到 24 H 地址，将 26 H 地址的数据转移到 25 H 地址，将 27 H 地址的数据转移到 26 H 地址，将 28 H 地址的数据转移到 27H 地址 方法 2：数组数据 “ 循环左移法 ” （适合用 C 语言编写，在此仅作了解）。 注意，不是把二进制数据按位循环左移，而是把数组中的数据按其在数组中的位置循环左移。 具体的 方法入下。 原字符点阵数组中的 16 个数据不延长，但下一帧取的 16 个数据，是把上一帧的 16个数据的位置（先后顺序） “ 循环左移 ”一次，即原来第 2 个移到第 1个，原来第 3 个移到第 2个 原来第 1个移到第 16 个。 实现数组数据循环左移的方法有：第一，遍一个 “ 数组数据循环左移子程序 ” ，该子程序每执行一次可把数组中的额数据循环左移一次，主程序中先调用一次该子程序，时数组中的数据循环左移这一次，然后再从数组中取数据显示。 当数组中的额数据个数较多时，片内 RAM 将不够大，必须将数组定义在片外 RAM 中。 第二，不用子程序，而 是用变量判断控制实现数组数据的循环左移。 (2) 行扫描方式左移：行向组字显示字符水平方向的左移。 如果是行向组字（行扫描方式，点阵数据为列码，左边为敌位右边为高位），希望显示向左移动的一个字符，第 1 次扫描从列码的点阵数组中取第 1~16 个数据，送到列码输出口，对应的 8个数据，同时用行码输出口输出行码，分别控制扫描第 1~16 行。 扫描完成这 16 个数据之后，第 2 次扫描的第 16 个数据，应将原来第 1次扫描的 16 列码每一个都循环右移一位（如果是显示右移则应循环左移），再进行扫描。 如此，每进行下一次扫描，把上一次扫描的 16 个列码都循环右移一位，再进行扫描。 数据的右移与数据的左移相似，只是取码的顺序相反而已，在此就不再赘述。 2．数据的上下移动 (1)列扫描方式向上移动 列向组字显示字符竖直方向的移动。 若是列向组字，希望显广告灯自动控制系统 17 示向上移动一个字符，第 1次扫描从行码的点阵数组中取第 1~16个数据，送行码输出口，对应于这 16 个数据，同时用列码输出口输出列码，分别控制扫描第 1~16 列。 由于是列向组字（上高下低），扫描完成这 16 个数据后，第 2 次扫描的 16 个数据，应将原来的第 1 次扫描的 16 个行码每一个都循环右移一位，使显示的点都上移一行（如 果是显示向下滚动则应循环左移），再进行扫描。 如此，每进行下一次的扫描，把上一次的 16 个行码都循环右移一位，再进行扫描就实现了数据的向上移动。 也可以用字型的方法容易理解，以下的 16 16 的 LED 显示一个字是 8个字型，首先扫描的而是第一个字型，同样是 16行，16 列扫描， 16 次显示；完成一个字型后，再扫描第二个字型；完成第二个字型后，再扫描第三个字型 以此类推，即可产生该文字向上移动的感觉 当把第一个字型编码中，每行显示的数据都右移一位，以产生第二个字型编码，即可产生字符向上滚动的感觉。 当第一个字符 扫描完成后，就进行这样的调整动作，以产生第二个字型的编码。 同样的，当第二个字型完成之后，就进行这样的调整动作，以产生第三个字型的编码。 调整的动作是先将 8个编码根据序填入储存器， 图 字形法上下移动示意图 例如第 1 行编码存入 20 地址，第 2 行编码存入 21 地址 要进行上移调整时，则从 20 地址数据开始，每笔数据都右移一位即可。 上图 仅以字型移动的方法画图。