基于STM32点阵电子显示屏

摘要如今的社会技术和科技的发展日新月异。LED点阵显示屏广泛应用于各种公共场合。例如，在国防工业和国防系统的展示中，在商场、地铁、学校区域、城市交通平台等交通行业的车辆信息展示中，在工厂等行业的实时监控和通知应用中，还有大部分行业等，都可以见到点阵LED显示屏的存在。本设计是基于stm32点阵电子显示屏的设计。所使用的单片机是STM32F103C8T6单片机，过程主要介绍了单片机控制LED点阵电子显示屏的具体开发过程。单片机是通过CPU来控制四个74HC595移位寄存器来驱动显示屏显示灯亮的，分别用其中的两个74HC595来用做列驱动器，剩下两个74HC595用来做行驱动器。具体的显示分别用两种情况来表示，一种是静态的显示，如静止的图形或者中文，另一种是动态模式，效果是实现文字的移动，向左移或者像右移动的滚屏方式。本文会详细介绍其中的设计思路和各个部分模块的功能以及使用原理和说明等。LED显示屏之所以在社会中有如此广泛的应用，是因为它有比较多的优点，如组合拆分简单、兼容性强、能耗低、能在恶劣的环境下生存、成本底下等优点，使得LED显示屏在运动场所、交通枢纽站、政府机关、市场、公司、以及各种娱乐场所中都有广泛的应用。这一广泛应用的现象，侧面反映了LED灯的生存寿命长和抗压能力强大。本设计的软件部分是在keil软件中使用C语言来编辑完成的，通过编写的程序来控制点阵屏中的阳极和阴极端口，进而可以控制各个显示点的导通与截止。所显示的点阵数据可以自行通过计算写入，但由于工作量庞大，一般都使用字摸软件来导出数据使用。关键词：STM32f103单片机；LED；点阵显示；动态显示。BasedonSTM32dotmatrixelectronicdisplayAbstractNowadays,thedevelopmentofsocialtechnologyandscienceandtechnologyischangingwitheachpassingday.LEDdotmatrixdisplayscreeniswidelyusedinvariouspublicoccasions.Forexample,inthedisplayofnationaldefenseindustryandnationaldefensesystem,inthedisplayofvehicleinformationinshoppingmalls,subways,schoolareas,urbantransportationplatformsandothertransportationindustries,inthereal-timemonitoringandnotificationapplicationsinfactoriesandotherindustries,andinmostindustries,wecanseetheexistenceoflatticeLEDdisplayscreen.ThisdesignisbasedonthedesignofSTM32dotmatrixelectronicdisplay.Thesingle-chipmicrocomputerusedisstm32f103c8t6.Thedevelopmentprocessofsingle-chipmicrocomputercontrollingLEDdotmatrixelectronicdisplayscreenismainlyintroduced.Thesinglechipmicrocomputercontrolsfour74HC595shiftregistersbyCPUtodrivethedisplaylighton.Two74HC595areusedascolumndriversandtheothertwo74HC595areusedasrowdrivers.Thespecificdisplayisrepresentedbytwosituations,oneisstaticdisplay,suchasstaticgraphicsorChinese,theotherisdynamicmode,theeffectistorealizethescrollingmodeoftextmoving,leftmovingorrightmoving.Thispaperwillintroducethedesignidea,thefunctionofeachpartofthemodule,theuseprincipleanddescriptionindetail.ThereasonwhyLEDdisplayscreenissowidelyusedinthesocietyisthatithasmanyadvantages,suchassimplecombinationandseparation,strongcompatibility,lowenergyconsumption,beingabletosurviveinabadenvironment,underthecost,etc.,whichmakesLEDdisplayscreenwidelyusedinsportsplaces,transportationhub,governmentagencies,markets,companies,andvariousentertainmentplaces.Thisphenomenon,whichiswidelyused,reflectsthelonglifeandstrongcompressionresistanceofLEDlamp.ThesoftwarepartofthisdesigniseditedbyClanguageinkeilsoftware.Theanodeandcathodeportsinthelatticescreenarecontrolledbytheprogram,andthentheconductionandcut-offofeachdisplaypointcanbecontrolled.Thedisplayedlatticedatacanbewrittenbycalculation,butduetothehugeworkload,thewordtouchsoftwareisgenerallyusedtoexportthedata.Keywords:STM32F103singlechipmicrocomputer;LED;latticedisplay;dynamicdisplay.目录TOC\o"1-3"\h\z\t"参考文献,4,谢辞,5,附录,6"1前言 前言从20世纪70年代开始，单片机就被发明了出来，它凭借着拥有良好的集成度、机体自身体积小、自身运行的电压比较低、便于外出携带、同时性价比较高等优点，因此在生活和工业的领域有着广泛的普及，以至于到了随处可见的现状。在当今社会，单片机与嵌入式已经深深地进入到了我们的生活之中，如智能家居、身边的手机、工控行业、汽车电子、安防、医疗、物流、航天、军事武器等各个方面，所以嵌入式技术和单片机给人们的生活带的改变是翻天覆地的，嵌入式技术凭借着高效、稳定、经济的特点一点一点地改善着我们生活。随着时间的推移，单片机渐渐实现了更加便利和人性化的生活，逐渐改变了传统的落后的生活方式，以前使用硬件部分来实现控制功能的情况，已经逐渐改变成使用单片机，软件的方式来控制。例如本文要论述的点阵电子显示屏的控制。本设计使用的是LED的点阵屏幕，这种屏幕比普通的显示屏相比有着独特的优势，LED点阵显示屏是目前唯一可用于户外全天候的大型显示终端。LED的寿命超过10万小时(10年)。该参数一般指设计寿命，通观角度大。室内观赏角度可大于160度，室外观赏角度可大于120度。观看角度的大小取决于LED的形状。屏幕区域可自由控制和选择。它可以小到不足一平方米，也可以大到数百或数千平方米。它很容易与计算机接口，并支持多种软件。1.1目的、意义及应达到的技术要求要求是使用stm32的单片机设计出一款可以室内使用的16*16的点阵显示屏，显示屏每个点阵能正常发亮，亮度温和统一，并且能显示稳定清晰无乱码的的图案和中文，而且可以静止显示和动态显示。主要使用keil软件来编写程序。1.2国内外的发展概况及存在的问题国内的发展对led显示屏的需求每年都在增长，有许多国内的厂家在led屏显示行业已经竞争起来了，例如大家比较熟悉的品牌有康佳、海信、TCL、长虹等。国外在led这个行业的发展就比国内早，他们主要研究的方向主要是led的使用材料、led发出的灯光颜色和亮度。虽说国内对led的发展较晚，可是国内对大型的led显示需求并不少，所以我国的led发展还是很快的。与国外的led技术比起来，国内的关键技术已几乎达到国外的关键技术水平，但是工艺方面还有进步空间。与国外的产品设计方面相比，国内的产品规范、整体设计、可靠性等方面也有待提高。与国外，自主研发和产量方面相比，虽然国内也实现了自主生产芯片和外部的器件，但是自产的芯片不完善的地方还有很多，外扩的部件也有限，所以以低档产品为主，高性能的产品还是需要依赖国外的芯片。与此同时，另一个广受关注的焦点就是知识产权问题，因为led主流技术的专利已经被国外垄断了。不过随着时间的推移，led屏在不断地发展与扩大，这是毋庸置疑的。研究内容与技术要求：（一）掌握led点阵模块的特性及原理;（二）移位寄存器的芯片选择和了解;（三）led点阵模块驱动电路设计；（四）总电路原理设计；2整体系统设计方案2.1需要实现的功能设计出一款是室内或者室外可用的16*16的点阵led显示广告屏，可以在普通的正常环境下，实现点阵led的正常发光发亮显示，亮度适中可以显示英文，中文，文字，图案，会滚屏移动的动态中文。2.2LED屏显示特点LED屏的种类繁多，通过灯色的多少就可以分为单色LED屏、双色LED屏、三色LED屏，通过灯亮度的强弱又可以分成普通亮度LED屏、高亮度LED屏和超高亮度LED屏。所以不同的屏幕与不同的亮度都会应用在不同的场合，如：单种颜色的亮度的灯屏一般会被用来用作指示灯如马路红绿灯、警报灯、电源指示灯、安全出口指示灯等。多种颜色的灯屏一般都会用来用作装饰显示或者招牌来用当然灯光的强弱也影响着使用的场合和时间点的不同。LED的图文显示在社会上并没有一个统一的规定，普通情况下，都把能显示文字和图案的LED屏幕统称为图文屏。图文屏最主要的特点就是仅仅只能控制屏幕中显示的内容，即控制屏幕内每个二极管的导通或截至，却不能控制每个二极管亮度的强弱。大概了解理论知识后，可以知道无论是先实现显示图案还是文字，都是控制具体的每一个二极管器件的导通发亮，而具体控制的过程，都需要提前把想要显示的图形或文字转换成点阵图，再通过显示数据需要的要求和格式来发送才会显示出来。所以想要控制其中的某一个二极管发亮，只需要在该二极管对应的数据位中发送高电平即可，同理想要关闭某个导通的二极管在对应的位置给予一个低电平即可。因此，如果想要显示自定义的图案，只需要顺着显示屏的每行每列的点中分别点亮或关闭就可以构成一个图形，相对来说比较自由，但需要自行算出数据。如果想显示中文就无须那么做，因为有前辈已经做过中文的字模，所以只需要下载一个字模软件，提取出需要的字模数据即可。不过组成字模数据也有不同的规格，有16*16的、24*24的、32*32的，需要自行选择自己所需要的格式，再导出模板。中文的点阵结构都统一以16进制格式为单位的。所以只要提前准备好自己所需要的数据文件，就可以根据自己的需求灵活的组合点阵的显示，达到自己想要的显示效果。因此使用点阵LED屏显示可以自由地更改切换屏幕上显示的信息。点阵显示适应信息变化的优势在于点阵显示的价格及其复杂的控制电路。LED设备布置在点阵显示整个显示单元的所有位置，而LED设备仅布置在数码管等显示设备需要照明的七个位置，其余空间为空白。因此，在显示面积相同的情况下，点阵显示的价格相对较贵。可是由于价格的不同，相对的数码管可以显示的信息就没有那么多了，只可以显示0到9或着单个的英文字符，可以自由组合显示的字符也不是很多，所以它对应的控制电路和显示效果都很简单。LED点阵显示器就不同了，它需要控制的点阵就比较多，而且可以生成所有需要的效果图案和文字，这样要显示的数据和连接的电路必然要比别的复杂。因此，根据不同的场合，可以使用相对应的方便的显示方式，甚至可以视情况需要用两种一起混合搭配显示的情况也可以。通过颜色分类图文显示屏能分成单色、双色和多种色等种类。而市面上应用最广泛最常用的类型，就是红色的LED点阵电子屏了。双色和多种色的LED显示屏与单色的区别就是：多色的LED屏的每一个点阵上的发光器件有多个发光的颜色，简单来说，多色的LED屏对应的每个点阵都有对应的颜色信息。想要实现对应的颜色效果，就要分开设置灯的亮灭和颜色数据，然后输送到对应的点阵位置去显示就可以达到需要的效果了。控制单色显示屏和多色显示屏的原理大致相同，所以只要学会了控制单色图文显示，双色和多色的屏幕显示也是很容易学会的。2.3主要显示方案设计显示模式本设计使用的是4个8x8的点阵LED模块排列组合成16x16的LED点阵显示屏，点阵屏幕中的每一个二极管的导通就可以显示最简单的显示模式——静态显示。每个8x8点阵就需要16个IO口看去驱动每个二极管，因此驱动16x16的点阵屏就一共需要4x16=64个IO口，但是stm32单片机中并没有那么多的IO口，所以为了减少IO口的数量，借用了四个移位寄存器74HC595，来减少对单片机IO口的占用。一个74HC595寄存器可以寄存8个IO口的数据，由4个74HC595驱动的16x16点阵的过程是先发送16位阳极列选信号，再发送16位的阴极字节模数据来实现二极管的导通与显示。CPU数据传输过程传输数据的过程采用循环扫描的方式进行，首先把需要传输的数据准备好，因为中文是由一个字节构成的，一个字节由八个位组成，所以是分别发送16位阳极信号到两个列驱动和16位阴极信号到行驱动来实现，本设计的寄存器都是使用74HC595来驱动的，大致的显示电路框图如图2.1显示电路框图。图2.1显示电路框图3系统硬件部分内容3.1单片机电源电源是由stm32单片机通电后产生的3.3V电源，把来自电网的220V交流电压通过MircouUSB线接到stm32单片机中，单片机自带稳压芯片并提供2.0-3.6V电效果。但由于16*16的点阵led屏是由5V电源驱动，所以需要额外准备一个5V的电源。并且通信时需要做电平转换才可以实行驱动led屏，现今普通的数据线的通电电压就是5V的，所以可以利用废弃的数据线做一个简易的5V电源。3.2单片机的介绍单片机类型本文选择了用stm32f10xx单片机的芯片进行控制，它可以实现对整个电路的控制和所有程序的运行，以及对具体的模块发送指令的功能。之所以选择stm32单片机，是因为随着时代的发展，51芯片已经逐渐淡化开始退出这个单片机的产业，取而代之的是stm32单片机，芯片功能强大，成本低，而且可以实现更加强大的功能，更有利于以后的就业与市场前景。stm32f103芯片介绍STM32系列基于ARMCortex-M3内核，专为要求性能高、成本低、功耗低的嵌入式应用而设计的。时钟频率最高可达72MHz,在同类产品中，STM32F103序列是性能最高的。ST代表意法半导体，是一个公司的名字。M是Microelectronics的缩写，表示微控制器，要注意微控制器和微处理器的区别。32是32bit的意思，表示这是一个32位的微控制器。ARM是英国的一家芯片设计公司，其最成功的产品莫过于32位嵌入式CPU核——也就是我们现在介绍的ARM系列，而且最常用的是ARM7和ARM9，ARM公司主要提供IP（IntellectualPropertycore知识产权的核心）核，就是CPU的内核结构，只包括最核心的部分，而不是完整的处理器。ARM把这个核卖给各大半导体公司，如飞利浦、三星、ATMEL，甚至Intel等许多公司。ARM为了提高对于8位机市场的竞争力，推出了一系列Cortex-M核，STM32就是将Cortex-M作为内核，通过一些外设等组合封装在一起就成了如今流行的32位嵌入式处理器。本设计使用的是STM32F103芯片，也就是M3内核。Cortex-M3采用ARMv7-M架构。stm32f103芯片包含以下一些功能及部件：一个CPU,芯片的工作频率有72MHz，在存储器的周期访问可达到1.25Mips/MHz64K闪存程序存储器I/O口引脚，且每个引脚可提供2v到3.6v的供电4至16MHz晶体振荡器内嵌经过出厂调校的8MHz的RC振荡器内嵌带校准的40KHzRC振荡器2个12位模数转换器一共有37个I/O端口和16个外部中断，I/O端口不仅可以映像到任何一个中断中还可以承受最高5v的信号电压2个SPI,2个I2C，3个USART,1个USB拥有一个系统定时器和三个通用定时器STM32系列芯片有一个突出的特点，即内部集成度高，而且还提供了高质量的固件库，使开发人员的开发和调试非常方便。基于STM32，系统组件的最少数量可以减少到至少7个，这大大简化了嵌入式系统的设计，降低了生产成本。STM32还有其他独特的外围设备。GPIO(通用I/O接口)提供带缓存功能的输入和带锁存功能的输出。GPIO一般有三种状态，即高阻状态、0态和1态。本设计使用的芯片信号为stm32f103c8t6，它有48个引脚。除电源输入、开机引脚和晶体振荡器输入外，其余37个引脚为GPIO。每个GPIO端口有两个32位数据寄存器、两个32位配置寄存器、32位锁寄存器、一个16位复位寄存器和一个32位复位寄存器。他们被分为五组:gpioa~gpioe。每个组共有16个I/O端口。每个引脚可以配置成8种模式:模拟输入、浮动输入、上拉输入、下拉输入、开路漏输出、推挽输出、推挽输出、开路漏输出。该芯片的GPIO模块不仅具有功耗低、封装体积小、成本低等优点，而且通过软件编程支持IO端口的重映射，实现I/O端口的功能复用。图3.1是STM32F103C8T6引脚图图3.1STM32F103C8T6引脚图3.3行和列驱动电路列和行驱动电路是由4个74HC595模块来组成的，而每个74HC595模块分别由一个8位输出锁存器和一个8位并行输出移位寄存器来分开控制并且组成的。寄存器与锁存器之间没有直接关系的情况，所以可以分开执行与启动，从而达到更快处理数据的情形。单片机分别控制8个阳极和8个阴极，就能控制64个点，显示不同图案。在8*8点阵的拉线方式之上，把4个8*8点阵拼接起来，做成16个阳极和16个阴极，来控制256个点。这就是16*16点阵。取模方式也是上高位，扫描顺序,一般习惯上都是从左到右边。直接用单片机控制16+16个10口，比较浪费。所以才特意设计了以74HC595为驱动芯片的点阵模块。通过数据移位，用三个l0口来控制16*16的点阵。都是16*16为一个控制单元，单元板可以级联拼接。这样方便安装与维护!图3.174HC595引脚图图3.1就是74HC595引脚图，由图中信息可以知道74HC595一共拥有16个引脚，其中14引脚DS是用来表示串行输入数据的引脚。Qx引脚是并行输出引脚。13引脚OE是输出使能控制的引脚，一般情况下该引脚都低电平来表示使能输出。存储寄存器的时钟输入引脚是12,引脚，作用是当时钟引脚检测到上升沿时会把数据从移位寄存器内转移到存储寄存器内。移位寄存器时钟引脚是11引脚，作用是当引脚检测到上升沿时，移位寄存器中的位数据会向后推移一位并接受一位新的位数据。10引脚MR是用来清空移位寄存器内的位数据，一般都接高电平表示禁用。9引脚是串行数据出口引脚，作用是当移位寄存器中已有8个位的数据并且又有新的位数据要储存时，已有的8个数据位中最后的一个位的数据会从这个引脚输出去，这样就会有多一个数据位来存储新数据，因此这个引脚都是74HC595模块级联时使用的。注意事项:引脚的英文名称上如果有一条横线，表示该引脚在低电平的时候会工作。相反，没有横线的引脚就表示高电平工作。3.4驱动原理以及原理图图3.274C595连接原理图 上图3.2是原理图，单片机先发送U4寄存器中的8位数据给U1,然后，然后再发送U3寄存器中的8位数据给U1,因为U1收到了2次的8位数据，一共是16位，但是U1寄存器并不能一次性存储16位数据，所以就把原来U1寄存器里面第一次接收到的8位数据推挤到U2寄存器。以此类推4次之后，一共32位数据就分别对应发送到每个74C595寄存器里面，这样每一个寄存器就已经准备好数据了。最后ST线给一个脉冲信号,4个74C595寄存器就输出数据到32个管脚上。每个二极管阳极阴极的正向交叉点，就会被点亮，反向交叉点则不会被点亮。3.516*16点阵显示汉字时间要求只要点阵的扫描次数够多就可以欺骗人眼。经过专家研究，人的眼睛在不同的状态下看到的帧数也是不一样的,眼睛在放松的状态下大约每秒看到24帧画面，在集中、紧张的状态下每秒最多能看到30帧画面，那么只要每秒钟里内刷新的帧数超过30帧，也就是刷新30张图片以上，人眼所看到的图像就是静止的图像，每张图片16列，也就是每秒钟传输800次数据给点阵。而且通过修改每列的数据可以修改显示的内容，也可以显示不同的图案或者卷屏，也可以通过不同时间显示不同的列，这样能实现左右移屏的效果。现在单片机是列循环+行数据，也可以改成行扫描+列数据。两者控制原理一样，只是位置不同。3.6点阵LED屏模块由多个二极管按顺序排列拼凑而成的显示屏就是LED点阵显示屏，本次的器件就是使用4块8*8的788共阳1.9mm的点阵显示屏级联而成的16*16的点阵显示屏，因为最小需要16*16的屏幕才可以满足显示一个汉字的需求。驱动此器件时可以根据自己的需要，选择行扫描驱动控制或者列扫描驱动控制。大概了解了8*8的点阵结构和运行原理就基本掌握了点阵显示屏的具体操作。以下有两个图，图3.3是8*8的点阵LED结构，图3.4是点阵LED的等效电路图图3.38*8点阵LED结构图图3.48*8点阵LED等效电路图由上图可知，一个8*8点阵显示屏里就含有64个二极管相连，并且每四个二极管之间都有一个十字的连接点，二极管与二极管之间的排列也非常工整。因此，只要通过程序控制相应二极管的正极和负极的电平，就可以实际控制每个栅格的照明和消光。如果使用列扫描由行控制的显示模式，首先先令器件通电，开始扫描时，先接上低电平在列管教的1到8位，此时二极管还未导通，如果想要实现具体二极管的导通，还需要给对应的行管脚接上高电平才可以实现效果。例如：如果只想右上方的二极管导通而右下角的二极管不导通，就可以在16管教处给个低电平，分别在9管脚给个高电平5管脚给个低电平，当扫描到第16列时，就可以实现右上导通右下不导通的效果，这样一列一列得扫描就可以实现对每一个灯的控制，这就是列扫描行控制。设计时需要考虑到器件间有电压差、速率，单片机与器件电平的适应性，单片机I/O口数量的多少，电平的连接是否是单片机端口能承受的范围等问题。如果超出单片机所能承受的电压，只需要通过电平转换就可以将电平转换到单片机能承受的范围内。同理，若电压不够单片机所能接受的范围，也可以通过电平转换升压即可。16*16的led点阵器件是用5v的电压来驱动，然而stm32单片机的工作电压是3.3v，所以需要通过电平转换来使得两个器件可以正常通信和驱动。方法是通过NPN三极管的特性。三极管电平转换原理:在NPN三极管电路中，C是集电极，用来接需要提高到的电伏。E是发射极，一般都是接低电平，就是接地。对于共射组态，可以大致理解,已经被认为是一个“固定”的参考点,vbe

(vbe

=

vb-ve)通过控制vb控制vbe进而来控制ib,进一步控制ic(流入c杆从高潜力的地方,你也可以认为c极向上的漏斗水流入)。对于共基组态，可以理解为vb作为一个固定的参考点，vbe通过控制ve

(vbe

=

vb

-ve)来控制，ib被控制，ic被进一步控制。因此，NPN三极管采用b→e电流(ib)来控制c→e电流(ic)。e电极电位最低，通常正常放大时c电极电位最高，即vc

>

vb

>

ve。总的来说就是在集电极c极接上我们需要转换成的电平5v，在b极接上我们还未转换的电平3.3v，在e极接上我们转换后输出的电平，b极就相当一个开关，而e极就可以得到我们所需要的电平电压。图3.5是电平转换电路图：图3.5电平转换电路图上面的部分就是点阵LED模块的解释分析，按照图中的器件连接组装后，经过单片机的程序编写驱动就可以完成点阵LED模块的使用。4软件部分设计硬件部分是单片机的基本，而软件部分就是在硬件的条件上，对单片机的优化与增强，使得单片机能够完成人们日常所需的功能。软件部分具体就是在已经完成的硬件电路基础上，在程序部分编写资源的分配，功能的划分，最后将所有模块驱动结合起来的效果。本次软件部分的代码全部由C语言来编写，由于一开始进行计划的时候硬件部分还未完全确定，大致的框图也比较的模糊，所以当CPU与各个硬件模块的电路确定该后，就可以明确程序的具体要求。根据要实现的效果主要可以把程序分成两个部分来分析：第一部分是负责底层的驱动模块代码，第二部分是显示具体效果的代码程序，通过驱动单片机里的定时器来配合程序扫描显示模块中的灯。4 .1系统主程序在系统中的主程序启动后，第一步就是对单片机头文件的包含，第二步就是设置具体的初始化参数，如串口的参数，定时器的参数，中断的使能与关闭，时钟线的开启等。然后LED屏幕才可以正常的驱动使用。LED屏幕启动后，首先是显示广告机的滚屏效果，向左滚动“祁绪电子”这四个汉字图形，因为单片机没有停止指令，所以在主程序中设置循环滚动字幕，防止程序跑飞。4 .2软件调试软件调试的方法是在电脑KEIL软件上首先进行编译运行，编译无错误，逻辑检查通顺后，再连接单片机和电脑，使用电脑内的其他软件程序进行检测是否能连接到单片机的信息，确保连接无误后，就可以进行一下的步骤了程序BUG纠正程序BUG纠正步骤一般在一开始编写完整代码时就可以进行，正常可以纠正的内容概括起来是标点符号格式的标注，函数的声明定义，程序逻辑的过程等。子程序功能的调试程序采用多个模块分开编写，可以在对应的每一个模块程序中自行调试，通过KEIL软件中的DEBUG模式可以单步检查每一句代码运行的效果，时刻可以查看运行的结果是否是自己理想的效果。3.整体程序综合调试整体程序的综合调试就是在主程序中把全部的子程序都包含进去，并且在主程序中编写完整代码，并查看整合后的代码中各个子程序使用的软件是否会冲突的问题，有冲突的情况下，再进行更改代码或更换使用的引脚口来解决冲突。4.3硬件调试单片机硬件与软件的测试是必须提前做好的步骤，要保证好准备工作做好，才可以在后期出现问题时不至于无从下手。检查步骤大致可以分为4部分：1.目测检查用连接好的电路器件，与电脑中的设计图进行对比，查看器件的类型型号引脚连接与单片机的引脚连接是否正确。2.电源调试器件第一次通电需要注意的地方有很多，如果电源有问题的话，通电后会造成对模块的破坏。为了解决这样的问题，可以通过用空载时检查电源的工作状况。3.通电与线路检查首先使用的电源得先保证是正常的，然后才可以做进一步的检查。电源确保没问题后，可以接通电源，然后用万用表测试电路与电源之间的电流，如果电流超出预想值，就必须立即断电，检查电路中是否有器件短路，或者过度发热，再梳理一下电路的连接情况来找到问题的源头并改正。4.检查相应芯片的逻辑关系上电后，使用万用表检查对应的引脚上的电平与自己软件编写的输入输出电平是否一致，高低电平的逻辑流向是否是自己想要的效果等。5实物演示图5.1是整体物件接线连接电平转换电路Led点阵模块Stm32单片机单片机供电模块电平转换电路Led点阵模块Stm32单片机单片机供电模块单片机烧录模块与供电模块Stm32单片机的接线图，A1-A3引脚连接led点阵模块，如图5.2所示图5.2Stm32单片机的接线图St烧录器可提供3.3v与5v电源，如图5.3所示图5.3电源图Led点阵模块，DS,SH,ST分别接上单片机的A1,A2,A3引脚，如图5.4所示图5.4led点阵模块接线图参考文献[1]阎石,数字电子技术基础[M],高等教育出版社.2006.5[2]李珍付,植桐.单片机原理与应用技术[M].北京：清华大学出版社，2003[3]李群芳,张士军,黄建．单片微型计算机与接口技术[M]．北京:电子工业出版社，2008.5[4]华成英,童诗白.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2006.5.[5]肖金球,单片机原理与接口技术.北京：清华大学出版社2004.12[6]龚运新,单片机C语言开发技术.北京：清华大学出版社2006.10[7]潭浩强,C语言程序设计[X].北京.清华大学出版社,2001[8]刘飞,田承雷.单片机控制液晶显示器.矿业科学技术,2005[9]吕正，姚和军.发光二极管的发展现状与市场前景.现代计量测试，2002.3[10]诸冒钤.LED显示屏系统原理及工程技术.电子科技大学出版社，2009.12[11]孙振华,唐征兵.基于FPGA控制的LED汉字滚动显示器设计.现代电子技术,2010[12]王丽萍,周珍艮.ARM在LED显示控制系统中的应用与设计铜陵学院学报,2010[13]葛超,张景春,孙艳彬.基于ARM嵌入式系统的LED点阵屏设计.液晶与显示，2010[14]张垛，耿标.16x16点阵LED的设计高科技产品研发,2010谢辞经过为时一个学期的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。个人觉得年轻人就是要奋斗，要创造价值，虽然完成了这次的项目，但是我还有很多的地方要学习，还需要提升自己专业水平技术，加上自己对嵌入式有着执着的向往，对于研发工作更是充满热情，希望这在将来的工作中能起到积极作用。

我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

在此要感谢我的指导老师李勇峰对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。附录附录1程序源代码附录2

电脑无法识别U盘该怎么办HYPERLINK电脑无法识别U盘怎么办?打开我的电脑上单击右键，在快捷菜单里，选择“管理”，打开“计算机管理”窗口。在计算机管理窗口里，选择“存储”下面的“磁盘管理”，如果看得到没有盘符的U盘，那么在这个U盘上按鼠标右键，选择“更改驱动器名称和路径”选项，就打开了“更改……的驱动器号和路径”对话框。再点击“更改”按钮，打开“更改驱动器号和路径”的对话框，在“指定以下驱动器号”的右边下拉列表里，选择你希望分配给U盘的驱动器号，尽可能靠后选择，比如X、Y、Z，选择好后，单击确定按钮，回到上一次“更改……的驱动器号和路径”对话框窗口，再一次单击确定，就回到“计算机管理”窗口。至此，如果一切正常，就给U盘单独设置了一个长久使用的驱动器号，并却，不受虚拟驱动器的影响了。建议将U盘插到电脑上，看任务栏中是否显示图标，如果显示，在我的电脑点右键查看属性——高级——硬件——设备管理器——查看里面是否有问号的设备，在问号设备上点右键——更新驱动程序然后下一步——否暂时不连接到网络——下一步自动安装软件（推荐）就可以了另外：系统不认U盘的几种处理方法1.禁用主板usb设备。管理员在CMOS设置里将USB设备禁用，并且设置BIOS密码，这样U盘插到电脑上以后，电脑也不会识别。这种方法有它的局限性，就是不仅禁用了U盘，同时也禁用了其他的usb设备，比如usb鼠标，usb光驱等。所以这种方法管理员一般不会用，除非这台电脑非常重要，值得他舍弃掉整个usb总线的功能。但是这种屏蔽也可以破解，即便设置了密码。整个BIOS设置都存放在CMOS芯片里，而COMS的记忆作用是靠主板上的一个电容供电的。电容的电来源于主板电池，所以，只要把主板电池卸下来，用一根导线将原来装电池的地方正负极短接，瞬间就能清空整个CMOS设置，包括BIOS的密码。随后只需安回电池，自己重新设置一下CMOS，就可以使用usb设备了。（当然，这需要打开机箱，一般众目睽睽之下不大适用~~）2.修改注册表项，禁用usb移动存储设备。打开注册表文件，依次展开"HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\usbehci”双击右面的“Start”键，把编辑窗口中的“数值数据”改为“4”，把基数选择为“十六进制”就可以了。改好后注销一下就可以看见效果了。为了防止别人用相同的方法来破解，我们可以删除或者改名注册表编辑器程序。提示：“Start”这个键是USB设备的工作开关，默认设置为“3”表示手动，“2”是表示自动，“4”是表示停用。3.在computermanagement里将removablestorage的使用权限禁止。computermanagement是一个windows管理组件，可以在控制面板——管理工具——计算机管理打开。在该工具窗口中storage——removablestorage——property中，general项，可以控制系统托盘是否显示security则可以管理移动存储设备的使用权限。在security中将普通用户的使用权限降低，就可以达到禁用u盘的目的。破解的方法也很简单，管理员降低普通用户移动存储设备的使用权限，但未必禁用computermanagement的使用权限。普通用户可以通过这个工具解除usb移动存储设备的使用权限限制。另外，值得一提的是，如果u盘插到电脑上后可以驱动，但是我的电脑里却没有盘符，很有可能是管理员改动了u盘的默认盘符，使得我的电脑不能识别。这种情况，可以在movablestorage中看到u盘驱动器。可以在u盘驱动器属性设置里为u盘重新分配一个盘符，再重新插拔一次u盘，就可以在我的电脑里看到u盘的盘符了。一、首先可以将该U盘换到别的机器上，看使用是否正常。如果排除了硬件损坏的可能，一般就是软件方面有问题。在WindowsXP+SP1操作系统下，有些USB2.0设备的确常常出现工作不稳定的问题，可以试试安装设备自带的USB2.0驱动程序。另外最好不要使用USB延长线，防止因为供电不足而造成不稳定现象。如果仍无效，可以在主板BIOS设定中，将USB接口强行设置为USB1.1传输速率。二、（适用于WIN98）启动计算机，进入主板BIOS设置，检查BIOS中USB的相关选项是否已经打开：OnChipUSB设定为Enabled；USBController设定为Enabled；PNPOSInstalled设定为Yes；AssignIRQForUSB设成Enabled。要正常使用USB设备首先要开启USB接口，在主板BIOS里可以进行此项工作，一般来说只需在BIOS中进入ChipsetFeatures设置，并将USBKeyborad/MouseLegacy选项设定为Enable，就能够保证在操作系统下使用USB键盘了。这些选项的作用是打开主板芯片组对USB设备的完全支持，为系统识别USB设备做准备工作。三、USB口接触不好处理办法：拔下，等十秒钟再插上USB口，使接触完好；五、闪存盘驱动程序没有安装完成(WIN98系统下)处理办法：鼠标点“我的电脑”，选择属性找到“通用串行总线”，删除其中的USBMASSSTORAGE项，再点击“刷新”，然后按照提示重新安装一次驱动程序。六、接其它USB设备(如扫描仪、打印机、数码相机)时可以正常使用，接优盘时闪指示灯不亮，不能够使用。1、检查优盘与电脑的联接是否正常，并换用其它USB接口测试。2、检查设备管理器，看是否出现”通用总线设备控制器”条目，如果没有，请将电脑主板BIOS中USB接口条目*激活(ENABLE)。3、如果电脑安装过其它类型USB设备，卸载该设备驱动程序，并首先安装优盘驱动程序。4、到其它电脑试用此优盘，确认是否优盘不良。七、启动型优盘在的电脑上无法实现启动，可能是主板型号不支持。如何判断一块主板是否支持闪存盘启动系统启动型优盘是采用模拟USB软驱和USB硬盘的方式启动电脑的。只要电脑主板支持USB设备启动，即BIOS的启动选项中有USB-FDD、USB-HDD或是其它类似的选项，就可以使用启动型优盘启动电脑。八、第一次在电脑上使用优盘，未出现提示发现新硬件的窗口，驱动程序无法安装的原因可能是：1、主板usbcontroller未启用解决办法:在电脑主板BIOS中启用此功能。2、usbcontroller已经启用但运行不正常解决办法:在设备管理器中删除”通用串行控制器”下的相关设备并刷新。3、优盘被电脑识别异常，在设备管理器中表现为带有黄色？或！的”其它设备”或“未知设备”。解决办法:删除此设备并刷新。九、大容量的U盘(例如兼具MP3播放器或录音功能的U盘)或移动硬盘在电脑上无法正常使用，虽然系统提示找到了未知的USB设备，但无法正确识别U盘或移动硬盘。原因可能是：1．USB接口供电不足:系统为每个USB接口分配了500mA的最大输出电流，一般的U盘只需要100mA的工作电流，因此在使用过程中不会出现什么问题。大多数移动硬盘所使用的是普通的2.5英寸硬盘，其工作电流介于500mA~1000mA之间，此时假如仅仅通过USB接口供电，当系统中并无其他USB设备时，那么还是可以勉强使用的，但如果电压不稳的话，就随时可能出现供电不足的问题。特别是使用支持USB2.0的移动硬盘时，情况最为严重。另外，如果你的笔记本电脑使用电池供电，那么USB接口所分配的电量就更小了。2．使用了外接的USB扩展卡:在笔记本电脑中使用USB2.0的U盘或移动硬盘时，如果笔记本电脑不支持USB2.0技术，一般必须通过PCMCIA卡转USB2.0的扩展卡来间接实现支持，这些扩展卡基本上都采用NEC公司的D720100AGMUSB控制芯片，少则提供两个USB2.0接口，多则提供五个USB2.0接口，对一般用户而言足够使用了。由于PCMICA接口提供的电源功率比板载USB接口要小，这样就会由于供电不足而导致移动硬盘工作的出现问题。解决方案:1.它从USB连接线上接移动硬盘的一端引出一根转接线，可以插入电脑背后的PS/2接口取电，这里可以比USB接口提供更大的电流输出。2.利用电源补偿线(也称“键盘取电线”)，如果U盘或移动硬盘的包装盒中提供了选配的电源适配器，你就可以直接使用外接电源，这样就可以从根本上避免供电不足的情况发生了前置USB线接错。当主板上的USB线和机箱上的前置USB接口对应相接时把正负接反就会发生这类故障，这也是相当危险的，因为正负接反很可能会使得USB设备烧毁。所以尽量采用机箱后置的USB接口,也少用延长线.也可能是断口有问题,换个USB端口看下.USB接口电压不足。当把<ahref="mobileharddisk">移动硬盘</a>接在前置USB口上时就有可能发生系统无法识别出设备的故障。原因是<ahref="">移动硬盘</a>功率比较大要求电压相对比较严格，前置接口可能无法提供足够的电压，当然劣质的电源也可能会造成这个问题。解决方法是<ahref="">移动硬盘</a>不要接在前置USB接口上，更换劣质低功率的电源或尽量使用外接电源的硬盘盒，假如有条件的话。主板和系统的兼容性问题。呵呵这类故障中最著名的就是NF2主板与USB的兼容性问题。假如你是在NF2的主板上碰到这个问题的话，则可以先安装最新的nForce2专用USB2.0驱动和补丁、最新的主板补丁和操作系统补丁，还是不行的话尝试着刷新一下主板的BIOS一般都能解决。系统或BIOS问题。当你在BIOS或操作系统中禁用了USB时就会发生USB设备无法在系统中识别。解决方法是开启与USB设备相关的选项。就是开机按F2或DEL键,进入BIOS,把enableusbdevice选择enable。拔插要小心,读写时千万不可拔出,不然有可能烧毁芯片。XP中任务栏中多出USB设备的图标，打开该图标就会在列表中显示U盘设备，选择将该设备停用,然后你再拔出设备，这样会比较安全。

其实判断软件硬件问题很简单,在别的机器或换个系统试试就可以了.有些小的问题不妨先用专门软件格式化下.还有提醒大家WINDOWS下格式化时要选择FAT,不要选FAT32。

提示无法识别的USB设备维修

故障提示如图：

无法识别的USB设备：UnknownUSBDevice.很多人都遇到过的一个问题，所谓“无法识别”对于操作系统来说，或者是驱动程度有问题，或者是USB设备出现了问题，或者是计算机与USB设备连接出现了故障，解决问题的方法也是从这几处着手。

对于不同的设备会有不同的处理方法，了解USB设备正常工作需要的条件以及一些可能影响USB设备正常工作的因素，会有助于解决问题。

下面是保证USB设备可以正常工作的一些条件：（1）USB设备本身没有任何问题——可以通过在其它计算机上进行测试，保证能正常工作；（2）USB接口没有任何问题——可以通过连接其它的USB设备在此接口上进行测试；（3）USB设备的驱动程序已经正确安装，如果有详细说明书的USB设备，一定要仔细查看相应的说明文件，按照说明安装相应的驱动程序；Windows2000以后的操作系统以识别大部分的USB设备，Windows98以前的操作系统可以安装USB设备自带的驱动或者安装通用的USB设备驱动程序。下面是可能影响USB设备正常工作的一些情形：（1）USB设备已经出现了故障（同样的条件以前可以正常使用，现在出现了问题）；（2）USB接口有问题，比如a.USB前置接口极性接反，这可能导致USB设备烧毁，所以一定要仔细看一下主板说明书，防止接错；b.接口电压不足，一些<ahref=".com/mobileharddisk">移动硬盘</a>常会有这样的问题，主机后面的USB接口往往会比前置USB