0 引言
单片机系统设计一般包括硬件电路设计和程序设计2个方面,调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。软件调试一般比较容易,但如果要进行硬件电路测试和系统调试则比较麻烦,因为这2个过程必须在整个电路制作完成后进行,而且电路板的制作、元器件的安装、焊接费时费力。
如果采用单片机系统仿真软件Proteus,则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作,在使用Proteus进行系统虚拟开发成功之后再进行实际制作,可提高开发效率,降低开发成本,提高开发速度。
Pmteus是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能,也是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HCll、PIClo/12/16/18/W30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。在编译方面,它也支持nR、Keil和MPLAB等多种编译器。
该文设计的16×32点阵LED汉字显示屏就是在Proteus仿真软件环境下开发并调试成功的。
1 电路设计
在电路设计中,硬件的选型应根据设计和应用场合的要求选用。在此,选用行列控制器件是很关键的,如果选用的器件达不到要求可能就会出现驱动能力不足造成亮度不够,传送数据出错等一些问题。设计的LED显示系统主要由A聪9C51作为主控单元,列控制选用74Hcl38芯片,行数据传输选用串入并出器件74Hc595芯片,及8块8×8点阵显示模块组成16×32点阵显示屏。通常情况下,一块8×8像素的LED显示屏是不能用来显示一个汉字的,因此,该设计按照其原理结构扩展为16×32。在显示过程中,多采用扫描方式,利用人的视觉暂停效应,只要刷新速率不小于25帧/s,就不会有闪烁的感觉。控制系统的结构框图如图1所示。注意,户外屏须防(雨)水、防阳光直射、防尘、防高温、防风、防雷击等,而室内屏则无须考虑这些问题。
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