移动数据的LED显示屏构成原理与仿真技术

行，每行4个汉字。其组成电路如图3。行驱动电路使用了2片74HC138芯片，上、下16行的列驱动电路都使用了8片74HC595芯片。具体显示时采用动态扫描方式，单片机输出的4位行选信号A、B、C、D经2片74HCl38译码后逐行扫描LED单元板的1～16行和17～32行；上16行的显示数据R1及下16行的显示数据R2在同一移位时钟信号SHCLK的作用下分别依次打入各自的74HC595，最后在共同锁存信号STB的作用下稳定输出在74HC595的并行输出端。

在实际制作LED单元板时，往往在74HCl38芯片输出的行扫描线上再加上4953芯片以增加驱动能力。

3 程序设计

3.1 短消息收发控制

单片机通过AT命令控制TC35I模块进行初始化和短消息的收发，对短消息的控制共有3种模式：Block模式、PDU模式和Text模式。Text模式不支持中文，而使用Block模式需要手机生产厂家提供驱动支持，本系统使用PDU模式进行短消息接收和发送。

系统上电以后首先对TC35I进行初始化，内容主要包括：

(1)设置短消息中心号码AT+CSCA="+8613800250500"

<CR>(该号码因地区不同而设置不同)。

(2)设置短消息格式AT+CMGF=0<CR>(0代表PDU格式)。

(3)设置短消息存放的位置AT+CPMS="SM"<CR>(SM表示将短消息存放在SIM卡中)。

(4)设置短信到达通知AT+CNMI=1，1，0，0，1<CR>。此命令可使模块在短消息到达后向单片机发送指令<CR>+CMTI："SM"，INDEX(信息存储位置)<CR>。

系统操作过程中，单片机通过AT命令控制TC35I模块接收或发送短消息。命令格式如下：

(1)读取短消息指令AT+CMGR=INDEX<CR>。

(2)发送短消息指令AT+CMGS=＜length＞＜CR＞。

(3)删除短消息指令AT+CMGD=INDEX<CR>。

(4)SIM卡状态查询命令AT^SCKS。

接收和发送的短消息均以PDU串的数据形式被单片机处理，PDU串由数字"0"～"9"和字母"A"～"F"组成，是十六进制数或者BCD码十进制数。PDU串不仅包含可显示的消息本身，还包含很多其他信息，如SMS服务中心号码、目标号码、回复号码、编码方式和服务时间等。发送和接收的PDU串结构不完全相同。下面用2个实例说明PDU串的结构和编排方式。

例1：接收。SMSC号码是+8613800- 250500，对方号码是13851872468，消息内容是"你好!"。单片机从TC35模块读取到的PDU串是--08 91 68 31 08 20 05 05 F0 84 0D 91 68 31 58 81 27 64 F8 00 08 30 30 21 80 63 54 80 0*F 60 59 7D 00 21。

例2：发送。SMSC号码是+8613800- 250500，对方号码是13851872468，消息内容是"你好!"。单片机向TC35模块发出的PDU串是--08 91 68 31 08 20 05 05 F0 11 00 0D 91 68 31 58 81 27 64 F8 00 08 00 0*F 60 59 7D 00 21。

3.2 LED显示控制程序

LED的动态扫描功能通过使用单片机的定时器0中断实现。定时器0计数初值的设定满足每秒中断1 000次以上，每次中断扫描显示一行，这样每行在每秒钟内至少被扫描60次以上。根据人眼的视觉暂留效应，达到了较理想的显示效果。

定时器0中断服务程序：

void int0(void) interrupt 1

{

TR0=0； //关定时器T1

TL0=0x80； //设置初值的低8位

TH0=0xff； //设置初值的高8位

TR0=1； //开定时器T1

if(i<16) //i为扫描的行号，取值0～15，

//依次扫描1～16行

{

P1_5=0； //关HC595锁存

while(z<8) //z为上下各8片HC595按

//从左到右的编号，取值0～7。

//每片HC595都经8次循环，

//实现8位数据的串/并转换

{ a=disp[i*2+k]；//取上16行的8位显示数据a

b=disp[i*2+k+128]； //取下16行的8位

//显示数据b

if(z%2!=0) k+=32-1；

else k++；

while(j<8) //循环8次，将a通过P1.6

//脚依次移入上面的HC595，

//将b通过P1.7脚依次

//移入下面的HC595

{

P1_4=0； //将P1.4口线拉低，

//产生移位脉冲SHCLK

if((a&au)>0) //假串口P1.6，输出上16行

//的显示数据a

P1_6=1；

else

P1_6=0；

if((b&au)>0) //假串口P1.7，输出下16行

//的显示数据b

P1_7=1；

else

P1_7=0;

P1_4=1； //将P1.4口线置高，产生移位

//脉冲SHCLK

au=au<<1；

j++；

}

j=0；

au=0x01；

z++；

}

k=0；

z=0；

}

P1=(P1&0xf0)|i； //通过P1.0～P1.3产生4位

//行扫描信号ABCD

P1_5=1； //开595锁存

i++；

if(i==16) i=0;

}

4 PROTEUS仿真实现

本设计结合使用Keil μVision2和Proteus软件实现系统的软件设计和硬件仿真调试。

Proteus软件可以仿真包括51系列在内的多种常用单片机及其外围电路(如LCD、RAM、ROM、键盘、马达、LED等)，是目前最好的模拟单片机外围器件的工具。仿真时只需在Proteus软件中画好单片机的外围控制及LED显示驱动电路，然后在单片机芯片的属性中设置好晶振频率，将用Keil C51编写的源程序生成的.HEX文件保存到芯片