通用型智能LED顯示面板設計
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2．3 通信接口電路
此顯示面板既可作為智能調(diào)節(jié)儀表的顯示器使用，也可作為獨立顯示器使用。但是，無論何種應用，都需數(shù)字通信。
AT89C5X單片機有一個內(nèi)置的串行通信接口。在作為智能調(diào)節(jié)儀表的顯示器使用時，考慮到智能調(diào)節(jié)儀表與上位機通信要占用儀表的串行
通信接口，因此，顯示面板與調(diào)節(jié)儀表的通信就不能使用此接口。為此，本顯示面板自定義了與調(diào)節(jié)儀表的通信接口電路，即將單片機的P3. 2、P3．3、P3．4、P3．5作為與調(diào)節(jié)儀表的數(shù)字通信接口。通信時，可將兩個單片機的P3.2、P3.3交叉相連作為握手信號，P3.4、P3．5互聯(lián)作為數(shù)據(jù)傳輸線。P3．2、P3．3具有外部中斷功能，故可設計采用外部中斷方式來進行通信，以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。
若作為獨立顯示器使用時，可使用顯示面板內(nèi)部的串行通信接口。該方式只需要對連接串口引腳的發(fā)光二極管進行調(diào)整即可。
2．4 按鍵
通常根據(jù)按鍵數(shù)量的多少，可將按鍵的設計分為矩陣式鍵盤和獨立式鍵盤。
矩陣式鍵盤常用在按鍵數(shù)量較多的系統(tǒng)中，這種鍵盤由行線和列線組成，按鍵設置在行、列結(jié)構(gòu)的交叉點上。行列線分別連在按鍵開關(guān)的兩端。
獨立式鍵盤通常用在按鍵較少的系統(tǒng)中，每個按鍵單獨占有一根I／O口線，各鍵的工作狀態(tài)相互獨立，互不影響。由于本文的顯示面板的調(diào)節(jié)按鍵只有4個，因此，設計使用獨立式按鍵接法。其鍵盤接口電路如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/187722.htm
圖2中，單片機P0口的P0．4、P0．5、P0．6、P0．7分別與按鍵1、2、3、4相連，以對按鍵操作進行控制。在按鍵處理時，通常要考慮按鍵去抖問題，經(jīng)常使用的硬件去抖方法有濾波消抖電路和雙穩(wěn)態(tài)消抖電路，也可以采用軟件去抖。本文在設計時，考慮到LED顯示面板大小的限制，故采用軟件去抖方法。
3 軟件設計
本LED顯示面板的功能可用C51語言實現(xiàn)。軟件功能包括正常運行和儀表參數(shù)設定。
3．1 主程序
本設計的主程序主要完成顯示面板功能的確定、系統(tǒng)初始化、定時器初始化、按鍵功能的實現(xiàn)以及二極管的功能實現(xiàn)等。
(1)顯示面板功能的確定
這里采用組合鍵操作來進行顯示面板的功能切換。
初始狀態(tài)下，若作為調(diào)節(jié)儀表的顯示器使用，則其正常工作狀態(tài)，為狀態(tài)1。
在狀態(tài)1情況下，按下按鍵4不釋放，再將按鍵1按下，此時仍可作為調(diào)節(jié)儀表的顯示器使用，但系統(tǒng)會進入?yún)?shù)設定狀態(tài)，此為狀態(tài)2。為了提醒進入狀態(tài)2，紅色發(fā)光二極管會閃爍三次以提示參數(shù)設定完畢，連按兩次按鍵4，即可返回狀態(tài)1。
在狀態(tài)1下，按下按鍵4不釋放，再將按鍵2按下，此時將為獨立的顯示單元使用狀態(tài)，該狀態(tài)為狀態(tài)3。同樣，為了提醒是進入狀態(tài)3，綠色發(fā)光二極管會閃爍三次予以提示。若需狀態(tài)3返回狀態(tài)1，只要在正常巡檢情況下，將按鍵2按下即可。
(2)系統(tǒng)初始化
系統(tǒng)初始化主要包括按鍵、LED數(shù)碼管以及發(fā)光二極管的初始狀態(tài)設定。本面板右邊四個按鍵對應P0口初始狀態(tài)值為0xf0；LED數(shù)碼管對應的P1、P2口的初始狀態(tài)值可先設置為0x00、0x00，經(jīng)過一段時間延遲后再設置為0xff，0xff，這樣，在程序開始執(zhí)行時就可以檢查數(shù)碼管是否能正常工作；發(fā)光二極管對應的P3口的P3．0、P3．1、P3．6、P3．7的初始狀態(tài)設置與LED數(shù)碼管相同。
(3)定時器初始化
定時器的初始化包括定時器工作方式的設定和定時初值的設置。
本文的LED數(shù)碼管采用動態(tài)(掃描)驅(qū)動顯示方法，設計時要注意掃描時間的設置。該時間要既能保證LED數(shù)碼管的亮度，又不會使人眼感覺到閃爍。
定時器的工作模式為方式1。此模式下的計數(shù)脈沖頻率為fcont=fosc／12，計數(shù)初值x可以通過公式設定：
X=M-計數(shù)值=M-t／T=M-fosct／12
其中，fosc為振蕩器的振蕩頻率，t為要定時的時間。M為定時器的最大定時時間。
根據(jù)視覺暫留特性。人眼睛對動態(tài)頻次的分辨率一般為1／16～1／24s，因此，可以將LED數(shù)碼管輪流顯示的時間設定為小于這個分辨率的任何一個時間。本文在設計時，經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn)，將定時器的初值設定為EC00H(2．78ms)比較合適，此時，在狀態(tài)1、3下，對于LED數(shù)碼管的閃爍，人眼幾乎不可識別。
(4)按鍵功能的實現(xiàn)
在狀態(tài)1及狀態(tài)3下，按鍵的功能比較容易理解，這里來對狀態(tài)2下的按鍵功能進行說明，圖3所示依次為1、2、3、4鍵。其中按鍵1可進入設定狀態(tài)，上面一行顯示參數(shù)的值，下面一行顯示當前是第幾個參數(shù)；按鍵2用于對當前閃爍數(shù)據(jù)位進行加1操作，可依次從0增加到9，當增加到10時，又自動變?yōu)?；按鍵3用于改變設定的位，每按下一次，閃爍數(shù)據(jù)位向后移動一位，當移動到第四位再按下此鍵時，閃爍位變?yōu)榈谝晃唬话存I4用于確認參數(shù)的設定和保存。
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