基于STC89C52單片機實現(xiàn)X光室警示裝置點陣漢字顯示

宋智文++紀海波

摘 要：本文應用STC89C52單片機快速實現(xiàn)LED點陣漢字顯示，利用LED點陣技術和漢字編碼，從原理圖設計到電路板開發(fā)，基于單片機和譯碼器等元器件，運用C語言設計LED漢字顯示程序和單片機引腳控制程序。該設計方法可操作性強、電路易設計，方便快捷的實現(xiàn)了LED動態(tài)漢字顯示。

關鍵詞：STC89C52單片機；LED點陣；漢字動態(tài)顯示；警示裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07. 010

1 前言

根據(jù)放射線管理規(guī)定，加速器及各X光室在放射源送出或X射線出束時應有聲、光、電等報警，以防止無關人員進入工作場地造成輻射傷害，因此在X光室顯要位置放置警示說明十分必要。隨著國內(nèi)大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，微處理器的運算能力大幅度增加，單片機已在很多工業(yè)及商用系統(tǒng)中承擔機械化、智能化的作用。STC89C52是一款具有低功耗、高性能的微控制芯片，包含8K可編程Flash存儲器，為嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活、高效的解決方案。本文即采用STC89C52單片機實現(xiàn)對8*64點陣LED數(shù)字屏的控制和設計。

2 設計方案

在本設計中，主控制器為STC89C52 單片機，74HC154 芯片為譯碼器，行驅動電路采用三極管8550 構成，列驅動電路采用三極管8050 構成。應用4 個16×16 LED 顯示器級聯(lián)構成16×64的點矩陣漢字顯示屏，顯示內(nèi)容為“輻射重地 禁止入內(nèi)”八個大字不斷左移循環(huán)顯示。

（1）系統(tǒng)硬件設計。STC89C52各引腳功能如表1：

（2）復位電路。復位的主要作用是把特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)刷新為默認數(shù)據(jù)，單片機在運算過程中由于干擾等外界原因造成寄存器中數(shù)據(jù)混亂不能使其正常繼續(xù)執(zhí)行程序（稱死機）或產(chǎn)生的結果不正確時均需要復位，以使程序重新開始運行。單片機的復位需要第9引腳接（VST）接收到持續(xù)2us的高電平即可實現(xiàn)。

（3）晶振電路。晶振電路的功能是為單片機提供穩(wěn)定、可靠的參考時鐘。晶振的頻率常用的有6 MHz、11.0592 MHz、12 MHz、24MHz等。本文采用11.0592 MHz頻率的晶振，不僅可以獲得較高的刷新頻率，而且使LED屏顯示更加穩(wěn)定清晰。晶振電路設計為在晶振兩端分別接1個20-30 pF的起振電容C1、C2后接地， 然后兩端接單片機的XTAL1和XTAL2引腳即可。

STC89C52引腳圖以及復位電路、晶振電路如下圖1：

（4）驅動電路。驅動電路分為行驅動和列驅動兩種。列驅動電路由集成芯片74HC595組成。該集成芯片包含一個8位的移位寄存器和8位輸出鎖存器，移位寄存器能實現(xiàn)串行輸人并行輸出，且與輸出鎖存器的控制是分離的。從而可以在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時傳送下一行的列數(shù)據(jù)，達到重疊處理的目的。

行驅動電路的設計類似于雙向D觸發(fā)器功能。由單片機P0口高4位的信號進入4/16線譯碼器譯碼，生成16條行選通信號，再經(jīng)過三極管8550驅動到對應的行線上。

3 系統(tǒng)軟件設計

根據(jù)分層式的軟件設計思路，可把顯示屏的軟件系統(tǒng)分成底層和上層兩大層。底層是第一層的驅動顯示程序；上層是第二層的系統(tǒng)應用程序。底層程序負責向LED屏傳送特定組合的顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號。LED顯示屏的掃描顯示工作由顯示子程序實現(xiàn)，初始化功能由相應的初始化程序實現(xiàn)，顯示效果則由主程序調用子程序來實現(xiàn)。

4 結語

隨著嵌入式控制技術的日益發(fā)展，LED漢字點陣顯示技術為警示裝備提供了更廣闊的思路和前景?，F(xiàn)已將X光室所有顯示屏全部更換，改進后的警示屏外形美觀、動態(tài)循環(huán)顯示、字體明亮清晰、視覺警示效果明顯，且維修耗時短，保證了重要場所的安全，極大的避免了X光室的輻射隱患。

參考文獻：

[1]石東海.單片機數(shù)據(jù)通信技術從入門到精通[J].西安電子科技大學出版社，2002.

[2]王標，周新志.嵌入式系統(tǒng)中NAND FLASH寫平衡的研究[M].微計算機信息，2008，24（5-2）：8-9.

[3]StevenF.Barrett，Daniel J.Pack.Embedded System[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[4]趙娜，趙剛.基于單片機的LED顯示系統(tǒng)[J].微計算機信息，2013，23-1：146-148.

作者簡介：宋智文（1988-），男，黑龍江哈爾濱人，本科，研究方向：無損探傷。