摘要：按照LED轮廓显示节制的布局特点，设想了基在STC单片机的显示节制器。该系统节制采取STC11/12系列单片机为节制处置器，加之外围电路，操纵485接话柄现主从远距离节制。设想了色带数据与结果数据格局，充实操纵单片无限的存储空间完成更多显示结果。操纵分节制器完成对现有市场上的6803、2803和1809系列LED公用驱动芯片的兼容。本案开辟的LED护栏管显示屏节制器已产物化，节制结果杰出。　　LED护栏管别名丽得管，是一种进步前辈的LED装潢照明灯饰产物。以红、绿、蓝3种色彩的LED作为光源，利用了微电子和数码手艺，能进行色采追逐，色采过渡渐变，灰度转变和七色转变，能发生十分丰硕的色采幻化结果。该产物外形采取一次成型，灯管和底座浑为一体，防水性更好，分量更轻。普遍合用在酒吧、舞厅、年夜厦、广场、桥梁、雕栏等各类年夜型建筑装潢，全彩管更能够在一个年夜规模的区域实现灯光群控和显示动态节目，合适年夜型主题夜景。　　文中提出了一种主从式单片机的LED轮廓显示屏处理方案，该设想方案操纵STC单片机本身的FLASHROM和RAM,外部无需任何存储电路，电路布局简单。可实现交换同步显示，驱动当前LED亮化市场中的多款LED护栏管与点光源器件。　　1系统的工作道理和整体方案设想　　1.1STC单片机　　STC系列单片机是宏晶科技出产的单机械周期时钟的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容保守8051,但速度快8~12倍。内部集成MAX810公用复位电路，针对机电节制，强干扰场所。此中STC11FXX、STC12CXX系列工作电压4.1~5.5V,工作频次可达35MHz,有内部512字节RAM,性价比高。并可经由过程串口进行ISP操作，无需公用仿真器与编程器，间接下载用户法式，给用户的开辟出产和保护带来便利。　　1.2系统的工作道理　　LED轮廓显示是用首尾相连的LED护栏管或串连的点光源毗连的LED显示殊效，多用在楼宇轮廓的亮化项目。显示屏驱动电路的首要感化是领受来自节制系统的数字旌旗灯号，将发光二极管点亮，实此刻LED显示屏上的消息的显示。LED轮廓显示普遍利用的驱动电路是基在通用型集成电路来设想的，如：74HC164、CD4015、74HC595、68595、ULN2803等，年夜多为移位寄放器和达林顿驱动器。采取常规型驱动IC进行电路设想，道理比力简单，价钱廉价，产物的手艺开放性比力强。LED显示屏上数据的传输体例首要有串行和并行两种，今朝广为采取的首要为串行节制手艺。这类节制体例的显示屏的每个单位内部的分歧驱动电路、各级联单位之间每一个时钟仅传送一个位（具体实现时每种色彩各一名）的数据。采取这类体例，可采取的驱动IC品种较多，分歧显示单位之间的连线较少，可削减显示单位上的数据传输驱动元件，从而提高全部系统的靠得住性和具体项目实现的轻易水平。　　1.3系统整体方案的设想　　系统由主节制器与从节制器两部门构成。主节制器带LED显示与功能按键，用户按照现实环境选择显示结果与显示速度。按照节制需要可构成如图1的3种布局。图1LED轮廓显示节制系统布局示企图　　图1（a）布局为尺度主从布局。此中主节制器经由过程485总线将节制数据传送给各从节制器。从节制器领受主节制器数据，按要求驱动LED灯板。图1（b）布局为简略单纯主从布局。即当无主节制器或无需用户交互时，用一台从节制器充任主节制器发送数据给各从节制器。图1（c）布局为并行同步布局。系统中无主节制器，各从节制器按照交换电旌旗灯号50Hz频次主动履行，多台从节制器能够同步显示。　　2系统硬件设想　　2.1主节制器硬件设想　　主节制器包罗STC单片机最小系统，电源部门，LED动态显示电路，按键输出部门，输出电路等几部门构成。主节制器电气道理图如图2所示。图2主节制器电气道理图　　此中最小系统采取STC12C5608单片机。电源输入部门答应交换或直流9~36V输入，经由过程DB107交换桥与LM2575高机能稳压芯片包管系统5V供电。LED动态显示部门采取4个8位LED数码管，显示节制速度"00-15",显示输出模式"00-99".485输出部门采取3个瞬态按捺二级提高485芯片现实利用寿命。　　2.2从节制器硬件设想　　主节制器包罗STC单片机最小系统，交换旌旗灯号输入部门，485收发模块部门，输出电路4部门集成。主节制器电器道理图如图3所示。图3从节制器电气道理图　　从系统布局图1中可知，485总线收集采取星形布局，一个主机和若干台从机，主机只发送数据，从机只领受数据，属在单功体例。现实利用时，当主节制器距现场较远时，为了省通讯接线，并简化毗连布局。将星形毗连布局酿成如图4所示毗连体例。图4主从式现实通讯毗连方案示企图　　是以从节制器的485收发模块包罗一个领受模块和一个发送模块。从图3中能够看出领受部门获得旌旗灯号未进入单片机就间接经由过程发送模块送出。既完成了节制要求，又简化了毗连体例。　　3系统软件设想　　系统软件设想包罗上位机软件的设想、下位机法式设想两部门。上位机软件完成LED轮廓节制结果编纂与转换，然后间接点窜下位机法式的BIN文件。下位机法式法式结果数据注释并履行。　　3.1轮廓色带数据设想　　因为单片机内部法式空间无限，数据处置能力无限，所以需要用简练的数据模子暗示LED变换结果。是以本文设想了一种色带数据格局和殊效数据格局。具体内容如表1所示。　　表1色带数据格局申明　　从表1可知一个色带由7字节数据构成，暗示一个最小渐变进程，如表1示例数据即暗示从红色颠末31级渐变变换成绿色。将所有上位机设想的变换结果需要的渐变进程按挨次生成一个数据。每个殊效数据由N个最小渐变色带数据构成，是以暗示一个殊效时只需指明包括的色带数和各个色带数据序号便可。如许便在根基色带的反复利用，节流了无限的法式存储空间，实现了节制要求。　　3.2主节制器软件设想　　主节制器法式按轮回扫描体例工作。在法式初始化后，进行按键扫描工作。按键事务有5个，别离是速度加、速度减、模式加、模式减和复位。LED显示屏的刷新率通常是15帧/秒，按照分歧速度设置分歧的刷新率，轮廓节制中每帧只更新一组数据，数据传输量较小，所以当达到设按时间后才发送响应的显示数据。每一个扫描周期最初更新4位LED中的一名，然后点窜位地址为下一个扫描周期做预备。具体的法式流程图如图5所示。图5主节制器工作流程图　　3.3从节制器软件设想　　从节制器可工作在外控体例和内控体例。外控体例即按主节制器发送485数据和周期更新显示数据。内控体例是按照交换旌旗灯号50Hz的频次，按照固化的结果更新显示数据。　　当从节制器领受到数据后，即工作在外控体例；假如一段时候没有收到外部数据，则主动转换成内控体例。具体的法式流程图如图6所示。图6从节制器工作流程图　　4结论　　本文给出了一种基在STC单片机的LED轮廓节制系统设想方案。该系统性价比高，顺应性强，可撑持256灰度级的全彩楼宇亮化，也能够播放全彩动画。经由过程485快速传输数据，实现长途节制和便利现场安装。该系统为显示区域较年夜、安装前提多变的LED轮廓显示节制系统供给了杰出的处理方案。操纵分节制器完成对现有市场上的6803、2803和1809系列LED公用驱动芯片的兼容。本案开辟的LED护栏管显示屏节制器已产物化，节制结果杰出。

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