基于STC89C55RD+單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1 引言
在車(chē)站、商場(chǎng)、學(xué)校等一些需要發(fā)布多變的實(shí)時(shí)信息或進(jìn)行廣告宣傳的場(chǎng)所，黑板、紙張或是霓虹燈廣告牌這些傳統(tǒng)的媒介手段，不論是在顯示效果還是可修改性上都已無(wú)法滿足當(dāng)前的需求。而 LED點(diǎn)陣顯示屏具有耗電省、成本低、壽命長(zhǎng)、占用空間小以及能夠?qū)崟r(shí)顯示等特點(diǎn)，而且顯示內(nèi)容的信息量大，用戶可隨時(shí)任意自行編輯修改顯示內(nèi)容，因此，近年來(lái)已得到了廣泛應(yīng)用。

2 總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用了上位機(jī)――下位機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建，上位機(jī)為 PC機(jī)，通過(guò)串行通信接口與下位機(jī)顯示系統(tǒng)進(jìn)行通信[1]，以實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)擦除、更新等操作；下位機(jī)系統(tǒng)主要包括單片機(jī)控制電路和顯示電路兩部分，漢字顯示采用 16x16點(diǎn)陣模式，通過(guò)單片機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)字符從右往左滾動(dòng)的動(dòng)態(tài)顯示效果。基本框圖如圖 1所示。

3 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

3.1 MCU的選擇
MCU是整個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)的核心部件，其性能和片內(nèi)資源很大程度上決定了該系統(tǒng)工作的靈活性、先進(jìn)性和穩(wěn)定性。基于此，本系統(tǒng)選用了 STC公司生產(chǎn)的 STC89C55RD+增強(qiáng)型 51單片機(jī)。
STC89C55RD+單片機(jī)的指令系統(tǒng)、硬件結(jié)構(gòu)以及片內(nèi)資源與標(biāo)準(zhǔn)8052單片機(jī)完全兼容，采用DIP40封裝形式；支持的最高時(shí)鐘頻率為80M，能最大限度地提高M(jìn)CU的運(yùn)行速度；片內(nèi)包含大容量的20KBFlash程序存儲(chǔ)器和1KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其內(nèi)部可用Data Flash達(dá)58個(gè)扇區(qū)共29KB；具有在系統(tǒng)可編程（ISP）功能和在應(yīng)用可編程（IAP）功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程軟件升級(jí)，無(wú)需編程器，從而大大縮短開(kāi)發(fā)復(fù)雜度，同時(shí)可節(jié)省購(gòu)買(mǎi)編程器的額外投入。
3.2串行通信
系統(tǒng)上位機(jī)和下位機(jī)通過(guò)串行通信接口進(jìn)行聯(lián)系。 STC89C55RD+單片機(jī)內(nèi)部含有一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口，即 RXD（P3.0）和TXD（P3.1），具有 UART的全部功能，該接口電路能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。一般情況下只要通過(guò)RXD、TXD和GND三根線就可以實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)PC的串行通信，根據(jù)通信距離的遠(yuǎn)近，可以選擇RS232或RS485通信方式，由于本系統(tǒng)中顯示屏控制電路與上位機(jī)PC的距離較近，故選用了RS-232標(biāo)準(zhǔn)總線接口。具體電路圖如圖2所示。