毕设答辩PPT汇编

1、2022年5月26日星期四2012015 5届本科毕业设计届本科毕业设计( (论文论文) )答辩答辩设计题目：智能远程控制设计题目：智能远程控制LEDLED显示设备设计显示设备设计指导老师：陈登峰指导老师：陈登峰班班 级：自动化级：自动化11011101姓姓 名：梁天名：梁天西安建筑科技大学西安建筑科技大学汇报提纲汇报提纲 设计任务及分析设计任务及分析1 设计方法及步骤设计方法及步骤2毕业设计成果毕业设计成果3设计任务设计任务1.了解LED显示设备和无线数据传输原理；2.熟悉智能远程控制LED显示设备功能，选择并设计控制电路、显示电路和信号处理电路，绘制系统总体结构图，控制单元、显示电路和信号

2、处理电路电气原理图。3.根据工作原理，绘制软件工作流程图，编写算法软件。4.制作实验室原型。5.详细分析和说明系统工作原理和工作过程，编写设计说明书。 设计任务设计任务分析分析任务可以具体为研究制作一种基于无线数据传输的LED点阵显示系统，系统下位机部分可以完成文字、图形、符号的显示以及简单的滚动动画效果，用户可以通过电脑上位机进行控制，以无线数据传输的方式远程实时改变下位机的显示内容及动画效果。智能远程控制智能远程控制LEDLED显示设备设计任务基本可分为两步：显示设备设计任务基本可分为两步：1.1.单片机如何正确接收由上位机远程发送的控制命令及显示单片机如何正确接收由上位机远程发送的控制命

3、令及显示代码。代码。2.2.单片机如何驱动单片机如何驱动LEDLED点阵显示屏完成动态扫描显示，从而点阵显示屏完成动态扫描显示，从而实现实时显示信息的目的。实现实时显示信息的目的。设计方法及步骤设计方法及步骤-系统总体设计系统总体设计 上位机由用户输入控制指令及显示代码信息，然后将上位机由用户输入控制指令及显示代码信息，然后将其通过其通过USBUSB转转TTLTTL芯片发送给无线发射模块，无线发射模块芯片发送给无线发射模块，无线发射模块将数据进行调制然后发送。无线接收模块接收数据并将其将数据进行调制然后发送。无线接收模块接收数据并将其存入缓存，待全部数据接收完毕后，通过驱动程序将数据存入缓存，

4、待全部数据接收完毕后，通过驱动程序将数据发送到显示模块进行显示，单片机由蓄电池供电。发送到显示模块进行显示，单片机由蓄电池供电。设计方法及步骤设计方法及步骤-单片机单片机 单片机模块是整个下位机系统的大脑部分，他接收单片机模块是整个下位机系统的大脑部分，他接收来自无线接收模块的数据，将其解析处理后送入缓存并来自无线接收模块的数据，将其解析处理后送入缓存并发送给发送给LEDLED显示。显示。 单片机选择单片机选择STC89C52RCSTC89C52RC，工作电压，工作电压5V5V，拥有，拥有512512字字节节RAMRAM，6K6K字节字节ROMROM及及2K2K字节字节EEPROMEEPROM

5、，可擦写，可擦写1010万次以上。万次以上。设计方法及步骤设计方法及步骤-无线收发模块无线收发模块 1）工作频段：）工作频段：433MHz2）GFSK调制方式, 半双工通讯，空中收/发转换、连接、控制自动完成3）接收灵敏度高达-116dBm，传输距离100 - 200米4）接收工作电流10mA，休眠电流20uA5）通讯协议转换及射频收发切换自动完成，简单易用6）串口速率可通过软件配置7）宽电压范围工作：3V - 5.5V WSN-1101是一款无线透传模块。透传即透明传输，不对数据进行修改直接发送，无需相关协议及设置，自动完成收发模块的握手，支持一发多收。设计方法及步骤设计方法及步骤-无线收发

6、模块无线收发模块 MCU/PC TXD RXDMCU/PC TXD RXD 电脑上位机通过电脑上位机通过USBUSB转转TTLTTL串口模块引出串口模块引出5V5V、GNDGND、TXDTXD、RXDRXD四条引线并连接到无线透传模块作为发送模块四条引线并连接到无线透传模块作为发送模块的对应管脚，而无线透传模块作为接收模块的一端由单的对应管脚，而无线透传模块作为接收模块的一端由单片机引出片机引出5V5V、GNDGND、TXDTXD、RXDRXD四条引线并连接到对应管脚，四条引线并连接到对应管脚，即可完成连接。即可完成连接。设计方法及步骤设计方法及步骤-LED显示模块显示模块 采用采用8 88

7、8红色点阵模块，工作电压红色点阵模块，工作电压5V5V。模块内部分别。模块内部分别将各行将各行LEDLED的正极串联，将各列的正极串联，将各列LEDLED的负极串联，当第的负极串联，当第x x行行接通电源正极，第接通电源正极，第y y列接通电源负极，当正向电压大于列接通电源负极，当正向电压大于LEDLED死区电压时，电流导通，对应的第死区电压时，电流导通，对应的第x x行第行第y y列列LEDLED灯点亮。灯点亮。设计方法及步骤设计方法及步骤-LED显示模块显示模块 选用74HC164芯片进行列扫描驱动，74HC164是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入转并行输出。上一片的Q7数据输出端接至下

8、一片数据输入端，即可将两片级联输出16位信号控制列扫描。设计方法及步骤设计方法及步骤-LED显示模块显示模块 74HC595 74HC595具有一个具有一个8 8位移位移位寄存器和位寄存器和8 8位输出锁存器，位输出锁存器，也可以将单片机发送的串行也可以将单片机发送的串行信号转为并行输出，达到节信号转为并行输出，达到节省省I/OI/O口的目的，而且可以口的目的，而且可以实现数据准备与显示任务的实现数据准备与显示任务的同时进行。上一片的同时进行。上一片的Q7Q7接接到下一片的数据输入端即可到下一片的数据输入端即可完成级联，同时输出完成级联，同时输出1616位并位并行信号，控制行数据输出。行信号，

9、控制行数据输出。设计方法及步骤设计方法及步骤-电源模块电源模块 电源模块采用电源模块采用7V7V蓄电池供电，低压差三端稳压器蓄电池供电，低压差三端稳压器LM2940LM2940将将7V7V输入电压转为输入电压转为5V5V电压输出，采用电压输出，采用47F47F的电容和的电容和0.47F0.47F的电容来分别过滤低频纹波和高频纹的电容来分别过滤低频纹波和高频纹波，降低脉动纹波对电路的影响，提高输出电流的质量，而且在输出端添加了波，降低脉动纹波对电路的影响，提高输出电流的质量，而且在输出端添加了一个一个LEDLED指示灯用来显示电路的通指示灯用来显示电路的通/ /断电。断电。IN1OUT3GND2

10、LM2940CT-5.0C10.47uFC247uFC347uFR13.3kD1LED-RED7.2V5V设计方法及步骤设计方法及步骤-USB转转TTL串口模块串口模块 串口模块通过串口模块通过USBUSB取电，引出接口有取电，引出接口有3.3V3.3V、5V5V、RXRX、TXTX、GNDGND五种，可以方便的将五种，可以方便的将USBUSB接口扩展为接口扩展为RS232RS232串口串口以连接无线发射模块。上位机可以通过串口模块直接和以连接无线发射模块。上位机可以通过串口模块直接和无线发射模块连接。无线发射模块连接。设计方法及步骤设计方法及步骤-点阵生成点阵生成 根据设计要求，上位机只需拥

11、有向单片机发送显示数据及根据设计要求，上位机只需拥有向单片机发送显示数据及简单的控制指令的功能即可。这些功能使用现有软件即可达成。简单的控制指令的功能即可。这些功能使用现有软件即可达成。显示数据的提取可以由字模提取软件完成，而串口发送数据的显示数据的提取可以由字模提取软件完成，而串口发送数据的功能则可由串口调试助手完成。功能则可由串口调试助手完成。控控制制指指令令字字模模数数据据字字模模数数据据字字模模数数据据1字字节节32字字节节32字字节节32字字节节程序约定控制指令01为静止显示，02为字符左移，03为字符右移，04为字符上移，05为字符下移，每个字节之间有一个空格。设计方法及步骤设计方

12、法及步骤-串口数据发送串口数据发送 由于本设计中采用了由于本设计中采用了WSN-1101WSN-1101无线透传模块，所以可以在无线透传模块，所以可以在模块内部自动完成通讯协议转换和数据收发控制，不需要额模块内部自动完成通讯协议转换和数据收发控制，不需要额外再编写控制程序及传输协议。但是对于所发送的数据，其外再编写控制程序及传输协议。但是对于所发送的数据，其显示动画方式等还需要有一个控制指令。本设计在所发送的显示动画方式等还需要有一个控制指令。本设计在所发送的点阵字模数据前加一字节作为控制指令字节。点阵字模数据前加一字节作为控制指令字节。设计方法及步骤设计方法及步骤-下位机软件设计下位机软件设

13、计 主程序主程序主程序主程序main（）首先初始化程序，（）首先初始化程序，判断所接收的数据中的第一字节控制判断所接收的数据中的第一字节控制指令的类型，指令的类型，01、02、03、04、05分分别对应不同的显示方式，然后将所要别对应不同的显示方式，然后将所要显示的数据复制到显示缓存，再调用显示的数据复制到显示缓存，再调用对应显示方式的子程序，无新数据输对应显示方式的子程序，无新数据输入时循环显示，有新数据输入时当一入时循环显示，有新数据输入时当一次显示结束时初始化程序再进行显示。次显示结束时初始化程序再进行显示。设计方法及步骤设计方法及步骤-下位机软件设计下位机软件设计显示驱动子程序显示驱动

14、子程序显示驱动子程序显示驱动子程序display（），首先将（），首先将P2口置位高电平准备显示，然后将列数据口置位高电平准备显示，然后将列数据清零准备移位，然后将读取的点阵数据清零准备移位，然后将读取的点阵数据移位两个字节给移位两个字节给74HC595的移位寄存器，的移位寄存器，将数据锁存输出到相应行的点阵发光管将数据锁存输出到相应行的点阵发光管显示，显示一行后将保持到下一行显示显示，显示一行后将保持到下一行显示开始，并将对应列的列扫描数据移入开始，并将对应列的列扫描数据移入74HC164的寄存器，列数据移位，相应的寄存器，列数据移位，相应列电平拉低，三极管导通输出电量到相列电平拉低，三极管

15、导通输出电量到相应列点阵管阳极，而且每一次显示持续应列点阵管阳极，而且每一次显示持续一定时间保证显示效果。一定时间保证显示效果。设计方法及步骤设计方法及步骤-下位机软件设计下位机软件设计显示时间子程序显示时间子程序 用户给定显示时间子程序用户给定显示时间子程序displays（）想要显示的时间（）想要显示的时间Time，Time数值为想要图像显示的秒数，数值为想要图像显示的秒数，开始显示，然后判断开始显示，然后判断Time是否为是否为0，不为不为0则将则将i的自减循环的自减循环130次，次，i的的自减自减130次的指令执行时间约为次的指令执行时间约为1秒，秒，然后再判断是否为然后再判断是否为0

16、，直到，直到Time=0，结束显示。结束显示。设计方法及步骤设计方法及步骤-下位机软件设计下位机软件设计字符左移子程序字符左移子程序 首先初始化字模指针和首先初始化字模指针和列计数器，将字模指针对准列计数器，将字模指针对准缓冲区字模数据第一个字节，缓冲区字模数据第一个字节，然后运行显示驱动子程序显然后运行显示驱动子程序显示一列字模数据，显示达到示一列字模数据，显示达到设定时间后将列计数器加设定时间后将列计数器加1，然后显示下一列的数据，循然后显示下一列的数据，循环环16次显示完一屏后将列计次显示完一屏后将列计数器复位的同时字模指针加数器复位的同时字模指针加1，继续显示直到字模指针指向继续显示直

17、到字模指针指向字模数据的最后一个字节，字模数据的最后一个字节，系统判断一次字符左移显示系统判断一次字符左移显示完成，复位字模指针并返回。完成，复位字模指针并返回。设计方法及步骤设计方法及步骤-下位机软件设计下位机软件设计延时子程序延时子程序应用单片机的时候，经常会遇到需要延时的情况，这时就需要调用应用单片机的时候，经常会遇到需要延时的情况，这时就需要调用一个延时子程序满足需求。一个延时子程序满足需求。数据接收处理程序数据接收处理程序数据接收处理程序的功能将单片机通过无线接收模块接收到的数据接收处理程序的功能将单片机通过无线接收模块接收到的16进进制数据分析并处理。程序将接收到的数据第一位控制指

18、令单独提取制数据分析并处理。程序将接收到的数据第一位控制指令单独提取出来赋给控制变量出来赋给控制变量contrchar，然后将之后的数据每隔，然后将之后的数据每隔32字节分割开字节分割开分别存入点阵数据缓冲区以供显示程序调用。分别存入点阵数据缓冲区以供显示程序调用。毕业设计成果毕业设计成果1.设计绘制了系统框图和电路图，并完成仿真；2.根据任务要求，设计了软件实现方法，绘制了程序流程图，并完成调试；3.设计制作了实物原型，经过实验室调试及改进，实现了无线控制LED显示屏；毕业设计成果毕业设计成果毕业设计成果毕业设计成果实验室原型实验室原型 上位机通过串口模块直接连接无线发射模块毕业设计成果毕业设计成果 串口发送数据串口发送数据毕业设计成果毕业设计成果系统待机效果系统待机效果系统显示效果系统显示效果总结总结 整