畢設(shè)答辯PPT匯編

1、2022年5月26日星期四2012015 5屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)( (論文論文) )答辯答辯設(shè)計(jì)題目：智能遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)題目：智能遠(yuǎn)程控制LEDLED顯示設(shè)備設(shè)計(jì)顯示設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：陳登峰指導(dǎo)老師：陳登峰班班 級(jí)：自動(dòng)化級(jí)：自動(dòng)化11011101姓姓 名：梁天名：梁天西安建筑科技大學(xué)西安建筑科技大學(xué)匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 設(shè)計(jì)任務(wù)及分析設(shè)計(jì)任務(wù)及分析1 設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟2畢業(yè)設(shè)計(jì)成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果3設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)1.了解LED顯示設(shè)備和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸原理；2.熟悉智能遠(yuǎn)程控制LED顯示設(shè)備功能，選擇并設(shè)計(jì)控制電路、顯示電路和信號(hào)處理電路，繪制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖，控制單元、顯示電路和信號(hào)

2、處理電路電氣原理圖。3.根據(jù)工作原理，繪制軟件工作流程圖，編寫算法軟件。4.制作實(shí)驗(yàn)室原型。5.詳細(xì)分析和說(shuō)明系統(tǒng)工作原理和工作過(guò)程，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)分析分析任務(wù)可以具體為研究制作一種基于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖ED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)下位機(jī)部分可以完成文字、圖形、符號(hào)的顯示以及簡(jiǎn)單的滾動(dòng)動(dòng)畫效果，用戶可以通過(guò)電腦上位機(jī)進(jìn)行控制，以無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭h(yuǎn)程實(shí)時(shí)改變下位機(jī)的顯示內(nèi)容及動(dòng)畫效果。智能遠(yuǎn)程控制智能遠(yuǎn)程控制LEDLED顯示設(shè)備設(shè)計(jì)任務(wù)基本可分為兩步：顯示設(shè)備設(shè)計(jì)任務(wù)基本可分為兩步：1.1.單片機(jī)如何正確接收由上位機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送的控制命令及顯示單片機(jī)如何正確接收由上位機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送的控制命

3、令及顯示代碼。代碼。2.2.單片機(jī)如何驅(qū)動(dòng)單片機(jī)如何驅(qū)動(dòng)LEDLED點(diǎn)陣顯示屏完成動(dòng)態(tài)掃描顯示，從而點(diǎn)陣顯示屏完成動(dòng)態(tài)掃描顯示，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示信息的目的。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示信息的目的。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 上位機(jī)由用戶輸入控制指令及顯示代碼信息，然后將上位機(jī)由用戶輸入控制指令及顯示代碼信息，然后將其通過(guò)其通過(guò)USBUSB轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)TTLTTL芯片發(fā)送給無(wú)線發(fā)射模塊，無(wú)線發(fā)射模塊芯片發(fā)送給無(wú)線發(fā)射模塊，無(wú)線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制然后發(fā)送。無(wú)線接收模塊接收數(shù)據(jù)并將其將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制然后發(fā)送。無(wú)線接收模塊接收數(shù)據(jù)并將其存入緩存，待全部數(shù)據(jù)接收完畢后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序?qū)?shù)據(jù)存入緩存，

4、待全部數(shù)據(jù)接收完畢后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊進(jìn)行顯示，單片機(jī)由蓄電池供電。發(fā)送到顯示模塊進(jìn)行顯示，單片機(jī)由蓄電池供電。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-單片機(jī)單片機(jī) 單片機(jī)模塊是整個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)的大腦部分，他接收單片機(jī)模塊是整個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)的大腦部分，他接收來(lái)自無(wú)線接收模塊的數(shù)據(jù)，將其解析處理后送入緩存并來(lái)自無(wú)線接收模塊的數(shù)據(jù)，將其解析處理后送入緩存并發(fā)送給發(fā)送給LEDLED顯示。顯示。 單片機(jī)選擇單片機(jī)選擇STC89C52RCSTC89C52RC，工作電壓，工作電壓5V5V，擁有，擁有512512字字節(jié)節(jié)RAMRAM，6K6K字節(jié)字節(jié)ROMROM及及2K2K字節(jié)字節(jié)EEPROMEEPROM

5、，可擦寫，可擦寫1010萬(wàn)次以上。萬(wàn)次以上。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-無(wú)線收發(fā)模塊無(wú)線收發(fā)模塊 1）工作頻段：）工作頻段：433MHz2）GFSK調(diào)制方式, 半雙工通訊，空中收/發(fā)轉(zhuǎn)換、連接、控制自動(dòng)完成3）接收靈敏度高達(dá)-116dBm，傳輸距離100 - 200米4）接收工作電流10mA，休眠電流20uA5）通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換及射頻收發(fā)切換自動(dòng)完成，簡(jiǎn)單易用6）串口速率可通過(guò)軟件配置7）寬電壓范圍工作：3V - 5.5V WSN-1101是一款無(wú)線透?jìng)髂K。透?jìng)骷赐该鱾鬏?，不?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改直接發(fā)送，無(wú)需相關(guān)協(xié)議及設(shè)置，自動(dòng)完成收發(fā)模塊的握手，支持一發(fā)多收。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-無(wú)線收發(fā)

6、模塊無(wú)線收發(fā)模塊 MCU/PC TXD RXDMCU/PC TXD RXD 電腦上位機(jī)通過(guò)電腦上位機(jī)通過(guò)USBUSB轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)TTLTTL串口模塊引出串口模塊引出5V5V、GNDGND、TXDTXD、RXDRXD四條引線并連接到無(wú)線透?jìng)髂K作為發(fā)送模塊四條引線并連接到無(wú)線透?jìng)髂K作為發(fā)送模塊的對(duì)應(yīng)管腳，而無(wú)線透?jìng)髂K作為接收模塊的一端由單的對(duì)應(yīng)管腳，而無(wú)線透?jìng)髂K作為接收模塊的一端由單片機(jī)引出片機(jī)引出5V5V、GNDGND、TXDTXD、RXDRXD四條引線并連接到對(duì)應(yīng)管腳，四條引線并連接到對(duì)應(yīng)管腳，即可完成連接。即可完成連接。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-LED顯示模塊顯示模塊 采用采用8 88

7、8紅色點(diǎn)陣模塊，工作電壓紅色點(diǎn)陣模塊，工作電壓5V5V。模塊內(nèi)部分別。模塊內(nèi)部分別將各行將各行LEDLED的正極串聯(lián)，將各列的正極串聯(lián)，將各列LEDLED的負(fù)極串聯(lián)，當(dāng)?shù)诘呢?fù)極串聯(lián)，當(dāng)?shù)趚 x行行接通電源正極，第接通電源正極，第y y列接通電源負(fù)極，當(dāng)正向電壓大于列接通電源負(fù)極，當(dāng)正向電壓大于LEDLED死區(qū)電壓時(shí)，電流導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的第死區(qū)電壓時(shí)，電流導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的第x x行第行第y y列列LEDLED燈點(diǎn)亮。燈點(diǎn)亮。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-LED顯示模塊顯示模塊 選用74HC164芯片進(jìn)行列掃描驅(qū)動(dòng)，74HC164是8位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出。上一片的Q7數(shù)據(jù)輸出端接至下

8、一片數(shù)據(jù)輸入端，即可將兩片級(jí)聯(lián)輸出16位信號(hào)控制列掃描。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-LED顯示模塊顯示模塊 74HC595 74HC595具有一個(gè)具有一個(gè)8 8位移位移位寄存器和位寄存器和8 8位輸出鎖存器，位輸出鎖存器，也可以將單片機(jī)發(fā)送的串行也可以將單片機(jī)發(fā)送的串行信號(hào)轉(zhuǎn)為并行輸出，達(dá)到節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)為并行輸出，達(dá)到節(jié)省省I/OI/O口的目的，而且可以口的目的，而且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與顯示任務(wù)的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與顯示任務(wù)的同時(shí)進(jìn)行。上一片的同時(shí)進(jìn)行。上一片的Q7Q7接接到下一片的數(shù)據(jù)輸入端即可到下一片的數(shù)據(jù)輸入端即可完成級(jí)聯(lián)，同時(shí)輸出完成級(jí)聯(lián)，同時(shí)輸出1616位并位并行信號(hào)，控制行數(shù)據(jù)輸出。行信號(hào)，

9、控制行數(shù)據(jù)輸出。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-電源模塊電源模塊 電源模塊采用電源模塊采用7V7V蓄電池供電，低壓差三端穩(wěn)壓器蓄電池供電，低壓差三端穩(wěn)壓器LM2940LM2940將將7V7V輸入電壓轉(zhuǎn)為輸入電壓轉(zhuǎn)為5V5V電壓輸出，采用電壓輸出，采用47F47F的電容和的電容和0.47F0.47F的電容來(lái)分別過(guò)濾低頻紋波和高頻紋的電容來(lái)分別過(guò)濾低頻紋波和高頻紋波，降低脈動(dòng)紋波對(duì)電路的影響，提高輸出電流的質(zhì)量，而且在輸出端添加了波，降低脈動(dòng)紋波對(duì)電路的影響，提高輸出電流的質(zhì)量，而且在輸出端添加了一個(gè)一個(gè)LEDLED指示燈用來(lái)顯示電路的通指示燈用來(lái)顯示電路的通/ /斷電。斷電。IN1OUT3GND2

10、LM2940CT-5.0C10.47uFC247uFC347uFR13.3kD1LED-RED7.2V5V設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-USB轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)TTL串口模塊串口模塊 串口模塊通過(guò)串口模塊通過(guò)USBUSB取電，引出接口有取電，引出接口有3.3V3.3V、5V5V、RXRX、TXTX、GNDGND五種，可以方便的將五種，可以方便的將USBUSB接口擴(kuò)展為接口擴(kuò)展為RS232RS232串口串口以連接無(wú)線發(fā)射模塊。上位機(jī)可以通過(guò)串口模塊直接和以連接無(wú)線發(fā)射模塊。上位機(jī)可以通過(guò)串口模塊直接和無(wú)線發(fā)射模塊連接。無(wú)線發(fā)射模塊連接。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-點(diǎn)陣生成點(diǎn)陣生成 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，上位機(jī)只需擁

11、有向單片機(jī)發(fā)送顯示數(shù)據(jù)及根據(jù)設(shè)計(jì)要求，上位機(jī)只需擁有向單片機(jī)發(fā)送顯示數(shù)據(jù)及簡(jiǎn)單的控制指令的功能即可。這些功能使用現(xiàn)有軟件即可達(dá)成。簡(jiǎn)單的控制指令的功能即可。這些功能使用現(xiàn)有軟件即可達(dá)成。顯示數(shù)據(jù)的提取可以由字模提取軟件完成，而串口發(fā)送數(shù)據(jù)的顯示數(shù)據(jù)的提取可以由字模提取軟件完成，而串口發(fā)送數(shù)據(jù)的功能則可由串口調(diào)試助手完成。功能則可由串口調(diào)試助手完成?？乜刂浦浦钢噶盍钭肿帜Ｄ?shù)數(shù)據(jù)據(jù)字字模模數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)字字模模數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)1字字節(jié)節(jié)32字字節(jié)節(jié)32字字節(jié)節(jié)32字字節(jié)節(jié)程序約定控制指令01為靜止顯示，02為字符左移，03為字符右移，04為字符上移，05為字符下移，每個(gè)字節(jié)之間有一個(gè)空格。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方

12、法及步驟-串口數(shù)據(jù)發(fā)送串口數(shù)據(jù)發(fā)送 由于本設(shè)計(jì)中采用了由于本設(shè)計(jì)中采用了WSN-1101WSN-1101無(wú)線透?jìng)髂K，所以可以在無(wú)線透?jìng)髂K，所以可以在模塊內(nèi)部自動(dòng)完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制，不需要額模塊內(nèi)部自動(dòng)完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制，不需要額外再編寫控制程序及傳輸協(xié)議。但是對(duì)于所發(fā)送的數(shù)據(jù)，其外再編寫控制程序及傳輸協(xié)議。但是對(duì)于所發(fā)送的數(shù)據(jù)，其顯示動(dòng)畫方式等還需要有一個(gè)控制指令。本設(shè)計(jì)在所發(fā)送的顯示動(dòng)畫方式等還需要有一個(gè)控制指令。本設(shè)計(jì)在所發(fā)送的點(diǎn)陣字模數(shù)據(jù)前加一字節(jié)作為控制指令字節(jié)。點(diǎn)陣字模數(shù)據(jù)前加一字節(jié)作為控制指令字節(jié)。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)下位機(jī)軟件設(shè)

13、計(jì) 主程序主程序主程序主程序main（）首先初始化程序，（）首先初始化程序，判斷所接收的數(shù)據(jù)中的第一字節(jié)控制判斷所接收的數(shù)據(jù)中的第一字節(jié)控制指令的類型，指令的類型，01、02、03、04、05分分別對(duì)應(yīng)不同的顯示方式，然后將所要?jiǎng)e對(duì)應(yīng)不同的顯示方式，然后將所要顯示的數(shù)據(jù)復(fù)制到顯示緩存，再調(diào)用顯示的數(shù)據(jù)復(fù)制到顯示緩存，再調(diào)用對(duì)應(yīng)顯示方式的子程序，無(wú)新數(shù)據(jù)輸對(duì)應(yīng)顯示方式的子程序，無(wú)新數(shù)據(jù)輸入時(shí)循環(huán)顯示，有新數(shù)據(jù)輸入時(shí)當(dāng)一入時(shí)循環(huán)顯示，有新數(shù)據(jù)輸入時(shí)當(dāng)一次顯示結(jié)束時(shí)初始化程序再進(jìn)行顯示。次顯示結(jié)束時(shí)初始化程序再進(jìn)行顯示。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)顯示驅(qū)動(dòng)子程序顯示驅(qū)動(dòng)

14、子程序顯示驅(qū)動(dòng)子程序顯示驅(qū)動(dòng)子程序display（），首先將（），首先將P2口置位高電平準(zhǔn)備顯示，然后將列數(shù)據(jù)口置位高電平準(zhǔn)備顯示，然后將列數(shù)據(jù)清零準(zhǔn)備移位，然后將讀取的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)清零準(zhǔn)備移位，然后將讀取的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)移位兩個(gè)字節(jié)給移位兩個(gè)字節(jié)給74HC595的移位寄存器，的移位寄存器，將數(shù)據(jù)鎖存輸出到相應(yīng)行的點(diǎn)陣發(fā)光管將數(shù)據(jù)鎖存輸出到相應(yīng)行的點(diǎn)陣發(fā)光管顯示，顯示一行后將保持到下一行顯示顯示，顯示一行后將保持到下一行顯示開始，并將對(duì)應(yīng)列的列掃描數(shù)據(jù)移入開始，并將對(duì)應(yīng)列的列掃描數(shù)據(jù)移入74HC164的寄存器，列數(shù)據(jù)移位，相應(yīng)的寄存器，列數(shù)據(jù)移位，相應(yīng)列電平拉低，三極管導(dǎo)通輸出電量到相列電平拉低，三極管

15、導(dǎo)通輸出電量到相應(yīng)列點(diǎn)陣管陽(yáng)極，而且每一次顯示持續(xù)應(yīng)列點(diǎn)陣管陽(yáng)極，而且每一次顯示持續(xù)一定時(shí)間保證顯示效果。一定時(shí)間保證顯示效果。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)顯示時(shí)間子程序顯示時(shí)間子程序 用戶給定顯示時(shí)間子程序用戶給定顯示時(shí)間子程序displays（）想要顯示的時(shí)間（）想要顯示的時(shí)間Time，Time數(shù)值為想要圖像顯示的秒數(shù)，數(shù)值為想要圖像顯示的秒數(shù)，開始顯示，然后判斷開始顯示，然后判斷Time是否為是否為0，不為不為0則將則將i的自減循環(huán)的自減循環(huán)130次，次，i的的自減自減130次的指令執(zhí)行時(shí)間約為次的指令執(zhí)行時(shí)間約為1秒，秒，然后再判斷是否為然后再判斷是否為0

16、，直到，直到Time=0，結(jié)束顯示。結(jié)束顯示。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)字符左移子程序字符左移子程序 首先初始化字模指針和首先初始化字模指針和列計(jì)數(shù)器，將字模指針對(duì)準(zhǔn)列計(jì)數(shù)器，將字模指針對(duì)準(zhǔn)緩沖區(qū)字模數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)，緩沖區(qū)字模數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)，然后運(yùn)行顯示驅(qū)動(dòng)子程序顯然后運(yùn)行顯示驅(qū)動(dòng)子程序顯示一列字模數(shù)據(jù)，顯示達(dá)到示一列字模數(shù)據(jù)，顯示達(dá)到設(shè)定時(shí)間后將列計(jì)數(shù)器加設(shè)定時(shí)間后將列計(jì)數(shù)器加1，然后顯示下一列的數(shù)據(jù)，循然后顯示下一列的數(shù)據(jù)，循環(huán)環(huán)16次顯示完一屏后將列計(jì)次顯示完一屏后將列計(jì)數(shù)器復(fù)位的同時(shí)字模指針加數(shù)器復(fù)位的同時(shí)字模指針加1，繼續(xù)顯示直到字模指針指向繼續(xù)顯示直

17、到字模指針指向字模數(shù)據(jù)的最后一個(gè)字節(jié)，字模數(shù)據(jù)的最后一個(gè)字節(jié)，系統(tǒng)判斷一次字符左移顯示系統(tǒng)判斷一次字符左移顯示完成，復(fù)位字模指針并返回。完成，復(fù)位字模指針并返回。設(shè)計(jì)方法及步驟設(shè)計(jì)方法及步驟-下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)延時(shí)子程序延時(shí)子程序應(yīng)用單片機(jī)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到需要延時(shí)的情況，這時(shí)就需要調(diào)用應(yīng)用單片機(jī)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到需要延時(shí)的情況，這時(shí)就需要調(diào)用一個(gè)延時(shí)子程序滿足需求。一個(gè)延時(shí)子程序滿足需求。數(shù)據(jù)接收處理程序數(shù)據(jù)接收處理程序數(shù)據(jù)接收處理程序的功能將單片機(jī)通過(guò)無(wú)線接收模塊接收到的數(shù)據(jù)接收處理程序的功能將單片機(jī)通過(guò)無(wú)線接收模塊接收到的16進(jìn)進(jìn)制數(shù)據(jù)分析并處理。程序?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)第一位控制指

18、令單獨(dú)提取制數(shù)據(jù)分析并處理。程序?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)第一位控制指令單獨(dú)提取出來(lái)賦給控制變量出來(lái)賦給控制變量contrchar，然后將之后的數(shù)據(jù)每隔，然后將之后的數(shù)據(jù)每隔32字節(jié)分割開字節(jié)分割開分別存入點(diǎn)陣數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以供顯示程序調(diào)用。分別存入點(diǎn)陣數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以供顯示程序調(diào)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果1.設(shè)計(jì)繪制了系統(tǒng)框圖和電路圖，并完成仿真；2.根據(jù)任務(wù)要求，設(shè)計(jì)了軟件實(shí)現(xiàn)方法，繪制了程序流程圖，并完成調(diào)試；3.設(shè)計(jì)制作了實(shí)物原型，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試及改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線控制LED顯示屏；畢業(yè)設(shè)計(jì)成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果實(shí)驗(yàn)室原型實(shí)驗(yàn)室原型 上位機(jī)通過(guò)串口模塊直接連接無(wú)線發(fā)射模塊畢業(yè)設(shè)計(jì)成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果 串口發(fā)送數(shù)據(jù)串口發(fā)送數(shù)據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果系統(tǒng)待機(jī)效果系統(tǒng)待機(jī)效果系統(tǒng)顯示效果系統(tǒng)顯示效果總結(jié)總結(jié) 整