LED圖文顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

　　1.1　存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路

　　STC89LE516是一款強(qiáng)抗干擾，高速，低功耗的單片機(jī)，增強(qiáng)型51內(nèi)核，集成了看門(mén)狗電路，內(nèi)含64K字節(jié)Flash存儲(chǔ)器，512字節(jié)RAM,可在線編程，可遠(yuǎn)程升級(jí)，價(jià)格便宜。

　　為了提高響應(yīng)速度，系統(tǒng)擴(kuò)展了32KSRAMIS61LV256作為顯示緩存區(qū)，用于保存當(dāng)前正在顯示的一幀數(shù)據(jù)和一些特技處理數(shù)據(jù)，和單片機(jī)的接口如圖3所示，SRAM的最高位地址線A14由單片機(jī)的P3.2單獨(dú)控制，以便于將紅色和綠色LED點(diǎn)陣的數(shù)據(jù)分塊存放，當(dāng)P3.2輸出為0時(shí)，選中RAM地址0x0000～0x3fff,為紅色LED的數(shù)據(jù)區(qū)；當(dāng)P3.2輸出為1時(shí)，選中RAM地址0x4000～0x7fff,為綠色LED的數(shù)據(jù)區(qū)。

　　Flash用于存儲(chǔ)代碼，顯示的數(shù)據(jù)信息和字庫(kù)?？刹捎貌楸淼姆绞秸{(diào)用需要顯示的漢字和英文點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。用64K字節(jié)的存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)16×16點(diǎn)陣的漢字，可以顯示2048個(gè)，512K的Flash可滿足常用字不同字體的存儲(chǔ)需求。SST39VF040的地址線有19位，單片機(jī)用P1口來(lái)擴(kuò)充高三位地址線。

　　系統(tǒng)中單片機(jī)，SRAM,Flash要求313V供電，而系統(tǒng)接入電源為5V,可通過(guò)LM1117-3.3為芯片提供3.3V穩(wěn)壓電源。

　　低壓差電源芯片LM1117輸出電流可達(dá)800mA,輸出電壓精度在±1%以?xún)?nèi)，還具有電流限制和熱保護(hù)功能。

　　1.2　串行接口電路

　　控制器接收數(shù)據(jù)采用單片機(jī)內(nèi)部全雙工的通用異步收發(fā)器（UART）。在傳輸距離小于20m時(shí)采用非平衡的RS-232,在傳輸距離為幾十m到上km時(shí)采用RS-485。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力，可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)。由于顯示屏的位置是分散的，彼此相距幾十甚至幾百m,所以控制器用MAX232和SN75176分別做電平轉(zhuǎn)換，用跳線進(jìn)行RS-232和RS-485之間的切換選擇，從而實(shí)現(xiàn)和PC的通信，完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和更新。

　　1.3　實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路

　　單片機(jī)與HT1381低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片接口采用串行傳輸方式，如圖4所示只需3根線就可以讀寫(xiě)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒，在需要時(shí)顯示到LED屏幕上。HT1381所需時(shí)鐘獨(dú)立于單片機(jī)，外接321768kHz晶振就可以工作。配備3V充電電池，系統(tǒng)采用外部供電時(shí)，二極管導(dǎo)通，外部電源一方面向芯片供電，另一方面對(duì)充電電池進(jìn)行充電。當(dāng)系統(tǒng)電源停止供電時(shí)，二極管截至，芯片由電池來(lái)供電。

　　1.4　溫度傳感器電路

　　溫度傳感器選用單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20,該器件將溫度傳感器、溫度報(bào)警觸發(fā)器、ROM等集成在一個(gè)很小的芯片上，傳感器直接輸出的就是溫度信號(hào)的數(shù)字值。DS18B20以9位數(shù)字的方式反映溫度值，讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)僅需要一根信號(hào)線。