基于PIC单片机的点阵显示屏控制系统设计及实现

摘要本设计旨在开发一个简单的LED12816点阵显示板，该显示板的开发包括硬件开发与软件开发两部分硬件部分开发，在ORCAD环境中绘制显示板的原理图，在POWERPCB环境中绘制显示板的PCB电路图；软件部分，在MPLABIDE环境中完成对PIC单片机的程序开发。此次毕业设计的最终成果为完成工装的LED点阵显示屏，PC机通过MINIUSB线与显示屏连接，用户可通过PC机向显示屏发送命令或数据，进而控制显示屏的显示。此毕业设计所开发出的产品具有一定的实用价值，若加以改进（如增加无线模块，光敏元件等），可实现更多功能。关键词LED；点阵显示屏ABSTRACTTHISPROJECTINCLUDESHARDWAREDESIGNINGANDSOFTWAREDESIGNINGORCADISUSEDFORTHESCHEMATICDESIGNING,POWERPCBISUSEDFORTHEPCBDESIGNING,ANDMPLABIDEISUSEDFORTHEPROGRAMMETHISPROJECTGENERATESALEDDOTMATRIXDISPLAYBOARD,WHICHISINDUSTRIALPACKEDPCMAYCONNECTWITHITVIAAMINIUSBLINE,ANDUSERSMAYUSETHEPCTOSENDCOMMANDSORDATATOTHELEDDOTMATRIXDISPLAYBOARDTHISPRODUCTISUSEFUL,ANDITMAYHAVEMOREFUNCTIONSIFITISMODIFIED,SUCHASADDAWIRELESSMODULE,APHOTOACTIVEMODULEANDSOONKEYWORDSLEDDOTMATRIXDISPLAYBOARD目录第一章绪论111LED显示屏的发展112此次毕业设计的研究内容及意义1第二章基础理论背景321PIC单片机概述322LED驱动芯片HT1632C概述323开发环境简介5231ORCAD简介5232POWERPCB简介5233MPLABIDE简介5第三章硬件部分1231整体方案框图1232基于PIC16F723单片机的驱动板1233基于HT1632C的显示板13331依据HT1632C所选用的88LED点阵模块13332局部原理图1334整机工装15341所需物品15342工装设计16343附件设计18第四章软件部分1941上位机软件LCDSMARTIE19411上位机软件来源19412使用上位机软件还须安装的驱动程序19413上位机软件配置方法19414上位机软件使用方法2242单片机程序23421功能概述23422命令字选用23423主要程序模块流程图设计24424主要函数设计27第五章系统测试3351测试条件3352测试步骤3353测试结果34结束语36致谢37参考文献38附录一驱动板原理图39附录二显示板原理图41附录三程序代码42南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）1第一章绪论11LED显示屏的发展1LED显示屏是20世纪90年代出现的新型平板显示器件，由于具有亮度高、画面清晰、色彩鲜艳等优点，它在公众多媒体显示领域一枝独秀，且市场空间巨大，LED显示屏市场也随技术发展而不断攀升。LED显示屏的发展可大致可以分为以下几个阶段第一阶段为1990年到1995年，主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片，主要应用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。第二阶段是1995年到1999年，出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制、图像处理、光纤通信等技术的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。LED显示屏控制所专用的大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以广泛应用。第三阶段从1999年开始，红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国，同时国内企业进行了深入的技术研发工作，使用红、绿、蓝三原色LED的全彩色显示屏被广泛应用，并大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所，从而将国内的大屏幕带入全彩时代。随着LED原材料市场的迅猛发展，表面贴装器件于2001年面世，主要用在室内全彩屏，并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性，可随意调整的点间距，被不同价位需求者所接受，在短短两年多时间内，产品销售额已超过3亿元，表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。在LED显示的众多应用领域中，交通信息的显示是其中的重要应用领域之一，各类信息显示设备成为机场、火车站、码头、公交车站、高速公路、城市道路、停车场等面向公众发布信息的主导手段，其中，LED显示以其高亮度、高可靠性等特点受到青睐。312此次毕业设计的研究内容及意义首先，将此次毕业设计的最终作品命名为“202LEDSMARTIE”显示屏。“202LEDSMARTIE”显示屏是一个简易的可显示202个字符的LED点阵显示屏，所显示的字符为57点阵常用ASCII码字符。PC机通过MINIUSB线与显示屏连接并实现通信，通过向“202LEDSMARTIE”显示屏发送控制命令和数据，实现对显示板显示内容及显示亮度的控制。本次毕业设计使用SUREELECTRONICS公司的DEDD210驱动板作为“202LEDSMARTIE”显示屏的驱动板，使用开源软件“LCDSMARTIE”作为上位机软件。而本人则主要负责LED点阵显示板的设计开发，PIC单片机程序编写以及“202LEDSMARTIE”显示屏整机工装的设计和组装。最终产品通过MINIUSB线与PC机实现通信后，其命令、数据的控制流向如图11所南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）2示。图11“202LEDSMARTIE”显示屏命令、数据流向示意图上位机软件“LCDSMARTIE”通过串口将命令、数据发送给“202LEDSMARTIE”显示屏驱动板的PIC单片机，PIC单片机根据所接收到的来自上位机的命令、数据，向显示屏的各个LED驱动芯片HT1632C发送控制命令与数据。用户只需操作上位机软件即可简便地实现对“202LEDSMARTIE”显示屏的控制。鉴于LED显示屏的迅猛发展势头，我认为利用所学知识去设计制造一块简易的LED显示屏作为我的毕业设计有着不小的意义。首先，“202LEDSMARTIE”可显示常用ASCII码字符，能用于显示英文信息，具有一定的实用价值。此外，此显示屏亦可作为学习工具使用，为今后感兴趣的同学开发功能更为复杂的LED点阵显示屏提供一定帮助。“202LEDSMARTIE”显示屏虽然仅仅实现了更改显示内容与显示亮度这两项基本功能，但通过此次毕业设计，我们已得到开发此类显示屏的基本框架。将来可以此此框架为基础，不断完善或革新，开发功能更为复杂、用途更为广泛的LED显示屏。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）3第二章基础理论背景21PIC单片机概述PIC系列单片机是MICROCHIP所开发单片机的主打型号，其CPU采用RISC结构，采用HARVARD双总线结构，具有运行速度快，工作电压低，功耗小，输入输出直接驱动能力较大等优点。在办公自动化设备、消费电子产品、电讯通信、智能仪器仪表、汽车电子、金融电子、工业控制不同领域都有广泛的应用，PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高，发展非常迅速。2此次毕业设计所使用的PIC单片机型号为PIC16F723，其管脚图如图21所示。3图21PIC16F723管脚图PIC16F723单片机集成了许多模块，此次毕业设计主要使用UART模块和TIMER0模块。UART模块用于实现串行通信4；TIMER0模块作为看门狗定时器，可在串行通信发生故障时保证显示屏工作的稳定5。22LED驱动芯片HT1632C概述HT1632C芯片是由HOLTEK公司生产的LED驱动芯片。该驱动芯片是一款内存映射LED显示驱动芯片，它可以选择328或2416驱动模式。通过使用软件指令PWM控制，该芯片支持16级的LED亮度控制。6HT1632C芯片的管脚图如图22所示。6南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）4图22HT1632C芯片管脚图HT1632C芯片的管脚定义如表21所述。6表21HT1632C芯片管脚定义管脚名称输入/输出（I/0）描述ROW0ROW23O行驱动管脚，这些管脚驱动LEDROW24/COM15ROW31/COM18O驱动LED输出或者COM端输出。各个COM管脚均是双向端口COM0COM7I/OCOM输出端，各个COM端均是双向端口SYNCI/O如果设置为片上RC主模式或片外时钟主模式，SYN管脚将输出同步信号；如果设置为从模式，SYN管脚将接收同步信号输入。OSCI/O如果设置为片上RC主模式，系统时钟源来自片上RC晶振，并且系统时钟信号由OSC管脚输出；如果设置为从模式或者片外时钟主模式，系统时钟源是经由OSC管脚得到的外部时钟信号。DATAI/O串行数据输入输出，WRI写数据时钟信号端。在每个时钟的上升沿，数据写入HT1632C芯片DI读数据时钟信号端。在每个时钟的上升沿，数据从HT1632C芯片读出。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）5表21HT1632C芯片管脚定义（续）CSI片选信号输入端。当输入高电平时，HT1632C芯片不被是能；当输入低电平时，HT1632C芯片被是能。LED_VDD为电路提供驱动高电平输入LED_VSS为电路提供接地端VSS为逻辑电路提供地信号低电平输入VDD为逻辑电路提供高电平输入23开发环境简介此次毕业设计使用ORCAD作为电路原理图设计软件，使用POWERPCB作为PCB开发软件，使用MPLABIDEV840作为PIC单片机程序开发软件。231ORCAD简介ORCAD是一套在PC上极受欢迎的电子设计自动化软件，专门用来让电子工程师设计电路图及相关图表，设计印刷电路板所用的印刷图，及电路的仿真之用。ORCAD是一个混合名词，反映了软件的发源地俄勒冈OREGON计算器辅助设计（CAD）。ORCADPSPICE为美国ORCAD公司在1998年与MICROSIM公司合并之后，将其众所皆知PSPICE整合到原先ORCAD系统（包含电路图输入的ORCADCAPTURE、印刷电路板布局的ORCADLAYOUT及可编程逻辑（PROGRAMMABLELOGIC）电路合成的ORCADEXERPSS）内的一套计算机辅助电路分析软件。7此次毕业设计使用ORCAD绘制显示板的电路原理图，并生成“ASC”格式的网络文件，为POWERPCB提供可导入到网络文件。232POWERPCB简介POWERPCB是一款PCB开发软件，可以方便地导入多种格式的网络文件，并进行PCB电路板的设计开发。用户使用POWEPCB软件，可以完成PCB元件布局、布线设计等一些列PCB电路板开发所需对工作，极大地提高了PCB电路板的开发效率8。此次毕业设计使用POWEPCB软件导入由ORCAD软件所生成的“ASC”格式网络文件，从而完成对各种元件的布局与布线工作。233MPLABIDE简介MPLABIDE是一种在PC机上运行的软件，用来为MICROCHIP单片机开发应用程序。由于它提供了一种单一的集成环境来为嵌入式单片机开发程序代码，因此被称为集成开发环境或IDE。9运行MPLABIDEV840软件，软件窗口如图23所示。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）6图23MPLABIDEV840运行窗口单击“PROJECT”菜单，选取“PROJECTWIZARD”，新建一个项目，如图24所示。图24新建一个项目在弹出窗口中点击“下一步（N）”，如图25所示。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）7图25PROJECTWIZARD弹出窗口点击“下一步（N）”后，选取PIC芯片型号为“PIC16F723”，并点击“下一步（N）”如图26所示。图26选取PIC芯片型号为PIC16F723南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）8在新窗口中选取编译器为“HITECHUNIVERSALTOOLSUITE”，并点击“下一步（N）”如图27所示。图27选取编译器在新窗口中设定项目的存储路径，并点击“下一步（N）”，如图28所示。这里须注意，所设定的存储路径应当仅由英文字符组成，否则开发软件将无法识别。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）9图28设定项目存储路径在新窗口中，不添加任何文件，点击“下一步（N）”，如图29所示。图29不要添加任何文件南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）10在新窗口中点击“完成”，完成新项目的建立，如图210所示。图210完成新项目的建立当完成了新项目的建立后，即可在此项目中添加头文件（HEADERFILES）和源文件（SOURCEFILES）了。“202LEDSMARTIE”程序的项目中包含的头文件、源文件如图211所示。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）11图211“202LEDSMARTIE”所需的头文件、源文件当把PICKIT2连接到PC机上后，即可配置编程器为PICKIT2了。如图212所示。图212配置编程器为PICKIT2完成编程后，即可点击“PROGRAM”按钮向单片机烧写程序。如图213所示。图213向单片机烧写程序南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）12第三章硬件部分31整体方案框图“202LEDSMARTIE”显示屏须通过MINIUSB线与PC机连接，接收来自上位机软件所发送来的命令、数据进而显示不同的效果。“202LEDSMARTIE”显示屏的整体设计框图如图31所示。图31整体设计框图32基于PIC16F723单片机的驱动板此次毕业设计所使用的核心控制芯片为MICROCHIP公司生产的PIC16F723芯片，而基于PIC16F723单片机的驱动板由SUREELECTRONICS公司提供，产品号为DEDD210。DEDD210驱动板是由SUREELECTRONICS公司开发的基于PIC16F723单片机的单片机驱动板。该驱动板已将PIC16F723单片机的大部分引脚引出到两个28PIN的护边插座上。该驱动板支持基于PIC单片机UART模块的串行通信10。DEDD210的外观如图32所示。图32DEDD210驱动板外观示意图南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）1333基于HT1632C的显示板此次毕业设计显示板部分所使用的驱动芯片为HOLTEK公司生产的HT1632C芯片，每块显示板由1块HT1632C芯片驱动4块88LED点阵模块。该显示板在设计时须充分考虑到DEDD210驱动板的接口设置，以能够通过IDC排线方便地与驱动板相连接。显示板是本人与SUREELECTRONICS公司合作完成由本人完成设计，由SUREELECTRONICS公司帮助安排生产。本文将在附录二中给出显示板的原理图。331依据HT1632C所选用的88LED点阵模块HT1632C在328驱动模式下的应用电路原理图如图33所示6图33HT1632C在328驱动模式下的应用电路原理图由图33可以发现，HT1632C芯片的行选择端（COM端）应当接LED的阴极，而此次毕业设计所要设计完成的产品须支持显示57点阵字库的常用ASCII码字符。所以为了外部电路连接方便，须选用88行共阴列共阳、发光直径为3MM的LED点阵模块。考虑到价格等方面的综合因素，选用了深圳晶美光电科技有限公司的JMM1088AHG型号的88双色3MM行共阴列共阳LED点阵模块。332局部原理图深圳晶美光电科技有限公司的JMM1088AHG型88双色3MM行共阴列共阳LED点阵模块的原理图如图34所示。11南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）14图34JMM1088AHG型点阵模块原理图由图34可以发现，JMM1088AHG型双色点阵模块是通过选通对应的列选择端实现红、绿色显示的，在设计原理图时，可以预先设计为HT1632C芯片的COM端与JMM1088AHG点阵模块的行选择端连接；ROW端顺次与JMM1088AHG点阵模块的列选择端连接。其中，每个ROW引脚通过限流电阻，同时与JMM1088AHG点阵模块每个COL端的两种颜色选择端连接。由此制成PCB电路板后，再有选择地焊接电路，即可实现单色的LED点阵显示板。88行共阴列共阳LED点阵模块与HT1632C芯片的连接原理图如图35所示。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）15ANODE1CATHODE7CATHODE10CATHODE24R33120RR34120RANODE5CATHODE18R6633RR35120RD2LED221916133691223201714258111074115182124R47120RR48120RR41120RR44120RR18120RANODE7CATHODE12ANODE7CATHODE031R40120RANODE4RDCATHODE4ANODE2CATHODE29CATHODE11R5120RR29120RCATHODE12R45120RCATHODE0CATHODE23CATHODE5CATHODE16CHIPCSANODE4R46120RR38120RCATHODE19CATHODE8CATHODE14ANODE6ANODE5CATHODE3R13120RR14120RR37120RANODE0CATHODE1R39120RR22120RCATHODE4CATHODE13ANODE2R17120RR6120RCATHODE3ANODE3R21120RR25120RCATHODE13CATHODE7CATHODE20R36120RCATHODE9ANODE1CATHODE3ANODE6CATHODE4U1HT1632C/QFP5214192023241516171821224342494825464445474035383433323156897101112303937123414262713292850515236VSSCSSYNCCOM1COM2OSCDATAWRRDVDDCOM0ROW21ROW22ROW15ROW16LED_VSS_1ROW18ROW20ROW19ROW17ROW24/COM15ROW27/COM12LED_VDD_2ROW28/COM11ROW29/COM10ROW30/COM9ROW31/COM8ROW7ROW6ROW5ROW4LED_VDD_1ROW3ROW2ROW1COM7ROW25/COM14ROW26/COM13ROW11ROW10ROW9ROW23ROW8COM3COM4ROW0COM6COM5ROW14ROW13ROW12LED_VSS_2SYNCD1LED221916133691223201714258111074115182124ANODE0R6533RCATHODE9R26120RCATHODE31CATHODE26CATHODE8CATHODE14CATHODE2R42120RCATHODE6CATHODE28R30120RCATHODE11CATHODE22CATHODE0ANODE2CATHODE9CATHODE5WRANODE1CATHODE27ANODE3CATHODE21CATHODE10CATHODE15DATACATHODE14CATHODE30CATHODE15R9120RCATHODE0CATHODE7ANODE3CATHODE25CATHODE17CATHODE13ANODE7R1120RR43120RCATHODE6CATHODE8CATHODE2ANODE4CATHODE10CATHODE11CATHODE12CATHODE2R2120RCATHODE65VCATHODE1ANODE0CATHODE1CATHODE5ANODE6ANODE5CATHODE15R10120ROSC图3588LED点阵模块与HT1632C芯片的连接原理图（局部）34整机工装每块基于HT1632C驱动芯片的显示板有4块88行共阴列共阳LED模块，实现一个328LED点阵显示区域，而此次毕业设计的最终产品为“202LEDSMARTIE”显示屏，且使用的点阵字库为57字库，每个字符须占用的点阵区域为68，所以至少需要有12016规模的LED点阵显示区域。因此，须将8块此种显示板级联使用，构成了12816点阵的显示区域。为方便使用，须将驱动板和显示板以工装形式制成整机。341所需物品所需的物品包括1、1块DEDD210驱动板2、8块显示板3、12V、3A电源适配器4、MINIUSB线5、亚克力工装板南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）166、附件（包括IDC排线、辅助电源线、螺丝、螺柱等）342工装设计完成工装的“202LEDSMARTIE”显示屏整体效果如图36所示。图36“202LEDSMARTIE”显示屏工装效果为实现工装而定制的亚克力板尺寸如图37所示。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）17图37亚克力板尺寸图（单位MM）南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）18343附件设计1、IDC排线的选取考虑到显示板须级联使用，所以须选取长度合适的16PINIDC排线。太长，浪费排线，而且也不易于实现工装；太短，不能实现很好的级联效果。经过实际的试验，最终选择了长度为10CM的16PINIDC排线。2、辅助电源线的选取辅助电源线的最大作用是降低显示板级联使用时，降低由IDC排线导致的过大的板间压降12。为了可以方便地实现安装，辅助电源线须选取合适的长度与型号，目前所使用的辅助电源线线规为22AWG，长度为100MM（3MM），两端均有8MM（2MM）的裸露镀锡部分，如图38所示。图38辅助电源线示意图3、螺丝、螺柱的选取欲将产品以工装形式制成整机，就需要使用螺丝、螺柱将驱动板、显示板安装固定在所设计的两块亚克力板之间。考虑到实际安装的需要，所使用的螺柱高度如图39所示。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）19图39亚克力工装螺柱使用类型示意图南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）20第四章软件部分41上位机软件LCDSMARTIE用户通过在PC机上运行上位机软件，可以简便第控制“202LEDSMARTIE”显示屏的显示效果。此次毕业设计所使用的上位机软件是一款开源软件LCDSMARTIEV54411上位机软件来源LCDSMARTIEV54的下载地址为HTTP/SOURCEFORGENET/PROJECTS/LCDSMARTIE/FILES/LCDSMARTIE/V54/LCD_SMARTIE_V54ZIP/DOWNLOAD412使用上位机软件还须安装的驱动程序基于PIC16F723的驱动板通过CP2102芯片实现与外设的串行通信，为了让PC机可以正确识别，须安装CP2012驱动程序，该驱动程序的下载地址为HTTP/WWWDRVSKYCOM/DOWNASPID7095COMMAND_CNT0判断接收的数据0MAX18MAX1COMMAND_FLAG0COMMAND_CNT00X470X50其它COMMAND_IDTEMPCOMMAND_CNT判断COMMAND_IDMAX18MAX10X470X98STRINGCOMMAND_CNT1TEMPSTRING0TEMPCOMMAND_CNTCOMMAND_CNTCOMMAND_MAX/命令接收达到长度上限COMMAND_CNT0COMMAND_FLAG0READY1SWITCHCOMMAND_IDCASEDISPLAYCASEBRIGHTNESSBREAKDEFAULTCOMMAND_FLAG0COMMAND_CNT0COMMAND_ID0READY0BREAKELSE/开始识别命令类型SWITCHTEMPCASEDISPLAY/显示字符COMMAND_IDDISPLAYCOMMAND_CNT1READY0COMMAND_MAXLENGTH2南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）31BREAKCASEBRIGHTNESS/调节亮度COMMAND_IDBRIGHTNESSCOMMAND_CNT1READY0COMMAND_MAX1BREAKDEFAULT/非预定义命令字COMMAND_FLAG0COMMAND_CNT0READY0BREAKELSEIFTEMP0XFECOMMAND_FLAG1/命令标记置为1，表示收到命令开始标记COMMAND_CNT0/命令长度计数清零COMMAND_MAX0/命令长度控制变量清零ELSERETURNGIE1/开中断IFT0IF/TIMER0中断，用作看门狗，防止命令接收故障GIE0/关中断，处理TIMER0中断T0IF0/TIMER0中断标志清零TMR00X01/再次配置TIMER0的延迟时间IFCOMMAND_FLAG/命令接收状态标记为1，则可能发生了故障南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）32IFERROR/ERROR标记为1，发生命令接收故障COMMAND_FLAG0COMMAND_CNT0COMMAND_ID0READY0ERROR0ELSE/ERROR标记为0，暂不能判定发生故障，先将ERROR置为1ERROR1ELSE/命令接收状态标记为0，则没有发生故障ERROR0GIE1/开中断注DISPLAY宏定义，对应的值为0X47BRIGHTNESS宏定义，对应的值为0X98LINE全局变量，表示所需显示字符所在的行号READY全局变量，命令接收完毕标识COMMAND_FLAG全局变量，命令接收标识COMMAND_CNT全局变量，命令接收计数器COMMAND_ID全局变量，命令类型标识二、命令处理函数与图410中描述的一致，“202LEDSMARTIE”的命令处理函数如下VOIDPROCESSVOIDSWITCHCOMMAND_ID南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）33CASEDISPLAY/刷新LED屏显示内容COMMAND_FLAG0COMMAND_CNT0COMMAND_ID0PRINTLINE,TEXTREADY0BREAKCASEBRIGHTNESS/调节亮度COMMAND_FLAG0COMMAND_CNT0COMMAND_ID0SETBRIGHTNESSBRIGHTNESSREADY0BREAKDEFAULT/无效命令COMMAND_FLAG0COMMAND_CNT0COMMAND_ID0READY0BREAK注LINE，全局变量，表示所需显示字符所在的行号READY，全局变量，命令接收完毕标识COMMAND_FLAG，全局变量，命令接收标识COMMAND_CNT，全局变量，命令接收计数器COMMAND_ID，全局变量，命令类型标识南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）34第五章系统测试51测试条件驱动板SUREELECTRONICS公司的DEDD210开发板编程器PICKIT2编译环境MPLABIDEV840编译器HITECHANSICCOMPILERPRO965直流电源12V、3A直流电源52测试步骤1、使用12V、3A的电源适配器为“202LEDSMARTIE”显示屏供电，使用MINIUSB线将显示屏与PC机连接，如图51所示。图51显示屏的连接示意图2、在MPLABIDEV840环境中将单片机程序“202LEDSMARTIE”烧录到DEDD210驱动板的PIC单片机中。MPLABIDEV840软件运行窗口如图52所示。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）35图52MPLABIDEV840软件运行窗口3、在PC机上运行上位机软件“LCDSMARTIEV54”，观察“LCDSMARTIEV54”的程序窗口与“202LEDSMARTIE”显示屏的显示效果。有关“LCDSMARTIEV54”的配置方法见413节，使用方法见414节。53测试结果当完成52节中的步骤后，得到的测试效果如图5355所示。图53“202LEDSMARTIE”显示屏初上电显示效果南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）36图54“202LEDSMARTIE”显示屏显示PC机名与IP地址图55“202LEDSMARTIE”显示屏显示日期与时间上述测试表明，“202LEDSMARTIE”显示屏可以正常、稳定地显示，已基本实现预期设计要求。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）37结束语“202LEDSMARTIE”显示屏使用HT1632C作为LED点阵的驱动芯片，减小了PIC16F723单片机驱动和刷新LED屏的程序开销，使其能够有更多的资源用于接收和处理串行数据。本人在此次毕业设计中主要负责基于HT1632C的显示板的设计开发和PIC单片机程序的编写。“202LEDSMARTIE”显示屏实现了所预期的功能。显示屏可以准确、快速地响应上位机软件的控制。由于时间和水平的关系，本显示屏在许多方面尚有不足。我认为在以后工作中可在以下几个方面进行改进1、完善程序结构将程序修改得更为精简，尽可能加快整个系统的响应速度2、优化驱动方案主要是指对单片机和LED驱动芯片的升级，如使用工作频率更高的单片机，再辅以更为快速、驱动力更为强大的LED驱动芯片，则显示屏可以做得更为美观（如单块显示板上安装更多的LED点阵模块），功能也更加强大（如亮度等级更多，显示颜色更多等）。3、元器件的型号优化考虑到LED显示屏最终更多地是悬挂于墙壁等位置，所以应当尽可能地减轻其重量。故主要元器件，尤其是LED点阵模块，应当选用更为轻便的型号，这样能够使得整个显示屏更为轻便，有利于延长悬挂使用时的可靠性与寿命。南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）38致谢我的毕业设计能够顺利完成，得到了来自老师、同学以及曾实习公司等各方面的帮助。而其中，尤其要感谢张腾飞老师和我曾经实习的SUREELECTRONICS公司。张腾飞老师在我完成毕业设计的过程中，给予了很多帮助。开题报告和论文，都是在他的耐心指点下一步步完善并最终定稿的；另外，张腾飞老师还给出了可能有用的参考文献范围，大大加快了我的毕业设计进程，使得我有更多的时间安心思考有关毕业设计的硬件、软件方面的问题。SUREELECTRONICS公司，是我曾经实习过的一家私营企业。公司领导、同事在我的此次毕业设计中，给予了很大帮助。基于PIC16F723的单片机驱动板是由他们提供；同时，点阵显示板也是在与他们合作的前提下，由我依据PIC16F723单片机驱动板而设计、由他们以最快的速度安排制造并交付与我的。再次向张腾飞老师、SUREELECTRONICS公司，以及所有曾经在我的毕业设计中帮助、支持过我的同学们表示诚挚的感谢南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）39参考文献1佚名LED的应用及发展状况EB/OL20100528HTTP/LWCHINABCOM/GXLX/20090430/1695185_1HTML2佚名几种常用的单片机介绍EB/OL20080828HTTP/WWWEEWORLDCOMCN/MCU/2008/0828/ARTICLE_715HTML3MICROCHIPPIC16F723DATASHEETEB/OL20100528HTTP/WWWMICROCHIPCOM/WWWPRODUCTS/DEVICESASPXDDOCNAMEEN53350514陈新建PIC系列单片机程序设计与开发应用M北京北京航空航天出版社，20073213305陈新建PIC系列单片机程序设计与开发应用M北京北京航空航天出版社，20073213306HOLTEKHT1632CDATASHEETEB/OL20100528HTTP/WWWHOLTEKCOM/PDF/CONSUMER/1632CV100PDF7维基百科ORCADEB/OL20100528HTTP/ZHWIKIPEDIAORG/ZH/ORCAD8云峻岭图解POWERPCB轻松入门与提高M北京人民邮电出版社，2009569MICROCHIPMPLABIDE用户指南EB/OL20100528HTTP/WW1MICROCHIPCOM/DOWNLOADS/EN/DEVICEDOC/51519A_CNPDF10SUREELECTRONICSDEDD210PDF20100528HTTP/WWWSUREELECTRONICSNET/DOWNLOAD/INDEXPHPNAMEDEDD210CS21CS31CS41CS51CS61CS71CS81DEFINECS_ONCS10CS20CS30CS40CS50CS60CS70CS80DEFINECLKRC3/模拟SPI通信时的时钟线DEFINEDATRC5/模拟SPI通信时的数据线/以下是用宏定义的方式定义的函数DEFINECLK_DELAYNOP/下面的定义方便对HT1632C控制命令的编写DEFINERC_MASTER_MODE0B100000110000/SETMASTERMODEANDCLOCK/SOURCEFROMONCHIPRC/OSCILLATORDEFINESYS_EN0B100000000010/TURNONSYSTEMOSCILLATORDEFINELED_ON0B100000000110/TURNONLEDDUTYCYCLEGENERATORDEFINEN_MOS_COM80B100001000000/NMOSOPENDRAINOUTPUTAND/8COMMONOPTIONDEFINEPWM_10B100101000000/PWM1/16DUTY南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）44DEFINEPWM_20B100101000010/PWM2/16DUTYDEFINEPWM_30B100101000100/PWM3/16DUTYDEFINEPWM_40B100101000110/PWM4/16DUTYDEFINEPWM_50B100101001000/PWM5/16DUTYDEFINEPWM_60B100101001010/PWM6/16DUTYDEFINEPWM_70B100101001100/PWM7/16DUTYDEFINEPWM_80B100101001110/PWM8/16DUTYDEFINEPWM_90B100101010000/PWM9/16DUTYDEFINEPWM_100B100101010010/PWM10/16DUTYDEFINEPWM_110B100101010100/PWM11/16DUTYDEFINEPWM_120B100101010110/PWM12/16DUTYDEFINEPWM_130B100101011000/PWM13/16DUTYDEFINEPWM_140B100101011010/PWM14/16DUTYDEFINEPWM_150B100101011100/PWM15/16DUTYDEFINEPWM_160B100101011110/PWM16/16DUTYENDIF南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）452、ASCIIH文件/ASCII字模的数据表/码表从0X200X7E/CONSTUNSIGNEDCHARASCIIDOT/ASCII0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,/0X00,0X00,0XFA,0X00,0X00,0X00,/0X00,0XE0,0X00,0XE0,0X00,0X00,/“0X28,0XFE,0X28,0XFE,0X28,0X00,/0X24,0X74,0XDE,0X54,0X48,0X00,/0XC4,0XC8,0X10,0X26,0X46,0X00,/0X6C,0X92,0X6A,0X04,0X0A,0X00,/0X10,0X28,0X44,0X82,0X00,0X00,/0X40,0X80,0X9A,0XA0,0X40,0X00,/0X7C,0X82,0XBA,0XAA,0X7A,0X00,/0X3E,0X48,0X88,0X48,0X3E,0X00,/A0XFE,0X92,0X92,0X92,0X6C,0X00,/B0X7C,0X82,0X82,0X82,0X44,0X00,/C0XFE,0X82,0X82,0X82,0X7C,0X00,/D0XFE,0X92,0X92,0X92,0X82,0X00,/E0XFE,0X90,0X90,0X90,0X80,0X00,/F0X7C,0X82,0X8A,0X8A,0X4E,0X00,/G0XFE,0X10,0X10,0X10,0XFE,0X00,/H0X00,0X82,0XFE,0X82,0X00,0X00,/I0X04,0X02,0X82,0XFC,0X80,0X00,/J0XFE,0X10,0X28,0X44,0X82,0X00,/K0XFE,0X02,0X02,0X02,0X02,0X00,/L0XFE,0X40,0X30,0X40,0XFE,0X00,/M0XFE,0X20,0X10,0X08,0XFE,0X00,/N0X7C,0X82,0X82,0X82,0X7C,0X00,/O0XFE,0X90,0X90,0X90,0X60,0X00,/P0X7C,0X82,0X8A,0X84,0X7A,0X00,/Q0XFE,0X90,0X98,0X94,0X62,0X00,/R0X64,0X92,0X92,0X92,0X4C,0X00,/S0X80,0X80,0XFE,0X80,0X80,0X00,/T0XFC,0X02,0X02,0X02,0XFC,0X00,/U0XF8,0X04,0X02,0X04,0XF8,0X00,/V0XFE,0X04,0X18,0X04,0XFE,0X00,/W0XC6,0X28,0X10,0X28,0XC6,0X00,/X0XC0,0X20,0X1E,0X20,0XC0,0X00,/Y0X86,0X8A,0X92,0XA2,0XC2,0X00,/Z0XFE,0XFE,0X82,0X82,0X00,0X00,/0X40,0X20,0X10,0X08,0X04,0X00,/0X00,0X82,0X82,0XFE,0XFE,0X00,/0X20,0X40,0XFE,0X40,0X20,0X00,/0X10,0X38,0X54,0X10,0X10,0X00,/_0X00,0X00,0X80,0X40,0X20,0X00,/南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）470X24,0X2A,0X2A,0X1C,0X02,0X00,/A0XFE,0X14,0X22,0X22,0X1C,0X00,/B0X1C,0X22,0X22,0X22,0X10,0X00,/C0X1C,0X22,0X22,0X14,0XFE,0X00,/D0X1C,0X2A,0X2A,0X2A,0X10,0X00,/E0X10,0X7E,0X90,0X90,0X40,0X00,/F0X19,0X25,0X25,0X25,0X1E,0X00,/G0XFE,0X10,0X20,0X20,0X1E,0X00,/H0X00,0X00,0X9E,0X00,0X00,0X00,/I0X00,0X01,0X11,0X9E,0X00,0X00,/J0XFE,0X08,0X14,0X22,0X02,0X00,/K0X00,0X82,0XFE,0X02,0X00,0X00,/L0X1E,0X20,0X1E,0X20,0X1E,0X00,/M0X20,0X1E,0X20,0X20,0X1E,0X00,/N0X1C,0X22,0X22,0X22,0X1C,0X00,/O0X3F,0X24,0X24,0X24,0X18,0X00,/P0X18,0X24,0X24,0X24,0X3F,0X00,/Q0X20,0X1E,0X20,0X20,0X10,0X00,/R0X12,0X2A,0X2A,0X2A,0X24,0X00,/S0X20,0XFC,0X22,0X22,0X24,0X00,/T0X3C,0X02,0X02,0X3C,0X02,0X00,/U0X38,0X04,0X02,0X04,0X38,0X00,/V0X3C,0X02,0X3C,0X02,0X3C,0X00,/W0X22,0X14,0X08,0X14,0X22,0X00,/X0X39,0X05,0X05,0X09,0X3E,0X00,/Y0X22,0X26,0X2A,0X32,0X22,0X00,/Z0X10,0X6C,0X82,0X00,0X00,0X00,/0X00,0X00,0XEE,0X00,0X00,0X00,/|0X00,0X00,0X82,0X6C,0X10,0X00,/0X10,0X20,0X10,0X08,0X10,0X00,/0XAA,0X54,0XAA,0X54,0XAA,0X00,/南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）483、2002_LED_SMARTIEC文件INCLUDEINCLUDE“DECLAREH“INCLUDE“ASCIIH“/函数名称器件文件配置/函数功能配置单片机工作的各种模式和状态/输入参数INTIOINTOSCIO内部振荡器，OSC1和OSC2用作I/O端口/WDTDIS禁止看门狗定时器/PWRTDIS禁止上电延时定时器/MCLREN使能MCLR/PROTECTDOPROTECTTHECODE/BORDISBROWNOUTRESETDISABLE/BORV25BROWNOUTRESETVOLTAGESETTO25VNOMINAL/PLLEN/DEBUGENINCIRCUITDEBUGGERENABLED/VCAPDISVOLTAGEREGULATORCAPACITORDISABLE/输出参数无/_CONFIGINTIO_CONFIGVCAPDIS/常量定义DEFINEMATRIX_PT6/每个字符宽度为6列DEFINELENGTH20/每行共20个字符DEFINEDISPLAY0X47/刷新LED屏命令字DEFINEBRIGHTNESS0X98/调节LED屏亮度命令字/全局变量定义UNSIGNEDCHARCOMMAND_FLAG0/接收命令状态标记UNSIGNEDCHARCOMMAND_MAX0/命令长度控制UNSIGNEDCHARCOMMAND_CNT0/命令长度计数器UNSIGNEDCHARCOMMAND_ID0/命令类型标号南京邮电大学2010届本科生毕业设计（论文）49UNSIGNEDCHARLINE1/行号UNSIGNEDCHARTEXTLENGTH/字符串临时存放空间UNSIGNEDCHARREADY0/整个命令接收完毕标记UNSIGNEDCHARERROR0/接收错误暂时标记UNSIGNEDCHARBRI