基于PIC32单片机的新型LED点阵显示控制系统设计

以只预留接口，需要使用时则插上这两个模块，在操作结束后，即可撤走U盘和LED数码管显示器以另作它用。

系统软件设计：

本套系统可以分为两个部分：基于PIC32的主系统和普通8位单片机控制的U盘复用系统。

下图3是基于PIC32的主系统的软件流程图。

图3

图3所示流程图初步描述：

系统上电初始化完成后，LCD液晶显示器即进入初始（问候或宣传信息）界面，LED点阵屏显示原先存储的文字信息，整个系统等待操作者输入命令信息。

一旦系统得到更新文字指令，LCD液晶显示器则显示功能操作界面，同时系统准备好处理标号。操作者按自己需要输入对应字符的标号，系统进行标号处理得到相应的LED点阵显示代码，并将这些代码进行存储。在处理字符标号过程中，系统不断检测一段文字是否输入完毕。如果这段文字输入完，则检测是否需要下一段文字的输入。系统以相同方式处理每段文字。在点阵代码存储过程中，默认按照每段文字的设定地址存入U盘，如果是需要本系统显示的文字代码，则同时存入U盘和本系统的存储模块。文字信息录入完毕后，本系统的LED点阵显示屏就会显示新的文字。

下图4是普通8位单片机控制的U盘复用系统的软件流程图。

图4

图4所示流程图初步描述：

系统上电完成初始化后，LED点阵屏会显示原来存储的内容。系统一旦检测到更新显示命令，则开始准备接受存在U盘中的文字代码段的地址信息。收到地址后，LED数码管同步显示此地址，MCU模块则从U盘中取出对应的文字代码，保存在本系统的存储模块中。取代码结束，LED点阵屏就开始显示新的文字信息。

系统先进性：

创新点一：构建了一种简便易用的新型字符库存储系统（直接用二进制代码去标记每个字符），不同于常见的GB2312和GB18030等字库存储方式。随着嵌入式32位单片机的广泛应用，不用特殊处理就可很容易识别2³²（4G）个字符，完全满足各类字符库存储需求。

创新点二：LED点阵代码可以在单片机类控制器上实时生成，且可识别任意常见字符。目前成熟的LED点阵显示控制系统均需要事先由PC机生成点阵代码，然后固化在控制器内部，使用时调出存储的字库，不具备实时修改能力。

创新点三：脱离PC机的U盘复用控制。本系统让一个高端单片机处理器作为临时PC机，得到所需的点阵代码，在借助U盘进行传播，更新低端单片机控制的LED显示系统的显示代码，可以方便实现低成本的LED点阵显示群。

硬件平台：

PIC单片机最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求作为其强大的竞争力。PIC系列从低到高有几十个型号，可以满足各种需要。

图1所示主系统采用PIC32 USB Starter Kit II硬件平台 。在此硬件平台上，其主控MCU为Microchip公司的PIC32系列中的32位高性能单片机。此单片机已经集成了通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）模块，使用最少量的外部元件即可实现USB 2.0全速和低速嵌入式主机、全速设备或OTG 操作；它也集成了串行外设接口（SPI）模块，用户可配置的8位、16位和32位数据宽度，非常适合控制串行LCD液晶显示器；它含有6个UART接口以及执行速度快，可用于串行驱动多个LED点阵显示屏；它是一个32位单片机，方便进行以二进制方式识别所有字符；它采用RISC（精简指令集）结构，执行速度快，生成的可执行文件较小，很适合本系统大量源代码存储要求；它具有大量I/O口，能很好的满足本系统多I/O口的设计需求。因此，它可以很好的实现图1所示系统框图中的各项功能。

图2所示系统采用PIC16C系列8位单片机作为其主控MCU。PIC系列的8位单片机因其具有各种型号来满足不同场合需求以及与大多数8位单片机兼容，所以它具有很强的市场应用竞争能力。在此系统中采用此类单片机可以很好的满足功能需求。

系统预计实现结果：

图1所示系统可以按照使用者需求识别任意常见字符，并能将实时生成的LED点阵代码存入U盘，同时更新自身系统的显示内容，且在储存到U盘时可以对每段文字代码进行地址标记。 图2所示系统可以按照使用者输入的地址，读出U盘中对应的文字信息，用于更新自身系统显示。

系统实用性分析：

简单化、低成本化、自动化和智能化是各种产品尤其是电子类产品发展的必然趋势。在显示行业中，LED点阵显示器已经表现出了巨大的优势，被广泛用于各行各业。但是，由于需要借助于PC机的限制，LED点阵显示系统大多被用于建筑物附近，而基本无法用于野外。因此，本系统在旅游景区、路边等各种野外信息提示处具有巨大的潜在应