基于單片機(jī)的廣告燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、.：.；摘 要廣告燈是用于廣告匾，樓宇裝飾和戶外裝潢的燈具，近來隨著國家經(jīng)濟(jì)的迅速開展，人民物質(zhì)文化生活程度的不斷提高，對于裝飾的美化美觀的要求也越來越高，廣告燈的越來越多的出如今個(gè)人們的視野中。近年來隨著科技的飛速開展，單片機(jī)的運(yùn)用正在不斷地走向深化，同時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)日新月益更新。本文結(jié)合國內(nèi)外霓虹燈控制技術(shù)的開展情況設(shè)計(jì)了一種采用美國ATMEL公司消費(fèi)的AVR系列單片機(jī)中的ATmega8作控制芯片的霓虹燈控制器經(jīng)過ATmega8芯片控制驅(qū)動(dòng)電路，在由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)繼電器，而繼電器那么作為霓虹燈的功率控制。其中，與別的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上不同的是，功率控制板塊采用的是繼電器陣列，而不是通常用的可控硅，

2、將繼電器陣列模塊化，電路的設(shè)計(jì)條理也很明晰，既方便檢查線路缺點(diǎn)，有方便技術(shù)維修。該板塊的設(shè)計(jì)也是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。另外，文中還引見了電源電路、PC機(jī)與單片機(jī)的通訊接口電路的設(shè)計(jì)原理。軟件設(shè)計(jì)部分采用的是ICC-AVR環(huán)境下的C言語進(jìn)展編寫程序，運(yùn)用AVR Studio進(jìn)展仿真闡明。本文設(shè)計(jì)的霓虹燈單片機(jī)控制器，電路簡單，抗干擾性強(qiáng)，圖案變化方式多，可適用于各種霓虹燈牌面，可根據(jù)用戶的要求，經(jīng)過修正軟件，控制多種多樣花樣的變化，是一代新型的霓虹燈控制器。關(guān)鍵字：霓虹燈；控制器；繼電器；ATmega8 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc249200076 摘

3、 要 PAGEREF _Toc249200076 h 1 HYPERLINK l _Toc249200077 目錄 PAGEREF _Toc249200077 h 2 HYPERLINK l _Toc249200078 一 系統(tǒng)方案論證與比較 PAGEREF _Toc249200078 h 4 HYPERLINK l _Toc249200079 方案一：運(yùn)用CD4060與KD5603作為主控制器 PAGEREF _Toc249200079 h 4 HYPERLINK l _Toc249200080 方案二：NE555與CD4541作為主控制器 PAGEREF _Toc249200080 h 5

4、 HYPERLINK l _Toc249200081 方案三：采用LED點(diǎn)陣與ATmega8作為主驅(qū)動(dòng)器 PAGEREF _Toc249200081 h 6 HYPERLINK l _Toc249200082 二 元器件簡介 PAGEREF _Toc249200082 h 8 HYPERLINK l _Toc249200083 1.主控芯片ATmega8簡介 PAGEREF _Toc249200083 h 8 HYPERLINK l _Toc249200084 1產(chǎn)品特性 PAGEREF _Toc249200084 h 8 HYPERLINK l _Toc249200085 2外設(shè)特點(diǎn) PAG

5、EREF _Toc249200085 h 9 HYPERLINK l _Toc249200086 3特殊的處置器特點(diǎn) PAGEREF _Toc249200086 h 9 HYPERLINK l _Toc249200087 4I/O 和封裝 PAGEREF _Toc249200087 h 9 HYPERLINK l _Toc249200088 5任務(wù)電壓 PAGEREF _Toc249200088 h 9 HYPERLINK l _Toc249200089 6速度等級(jí) PAGEREF _Toc249200089 h 10 HYPERLINK l _Toc249200090 7引腳闡明 PAGER

6、EF _Toc249200090 h 11 HYPERLINK l _Toc249200091 8ATmega8形狀存放器 PAGEREF _Toc249200091 h 12 HYPERLINK l _Toc249200092 9通用存放器 PAGEREF _Toc249200092 h 13 HYPERLINK l _Toc249200093 10堆棧指針 PAGEREF _Toc249200093 h 14 HYPERLINK l _Toc249200094 11復(fù)位與中斷 PAGEREF _Toc249200094 h 15 HYPERLINK l _Toc249200095 2. 點(diǎn)

7、陣顯示器 PAGEREF _Toc249200095 h 16 HYPERLINK l _Toc249200096 18*8點(diǎn)陣原理圖 PAGEREF _Toc249200096 h 16 HYPERLINK l _Toc249200098 28*8點(diǎn)陣實(shí)物圖 PAGEREF _Toc249200098 h 17 HYPERLINK l _Toc249200100 38*8點(diǎn)陣掃描方式 PAGEREF _Toc249200100 h 17 HYPERLINK l _Toc249200101 48*8點(diǎn)陣運(yùn)用舉例 PAGEREF _Toc249200101 h 17 HYPERLINK l _T

8、oc249200102 3.驅(qū)動(dòng)芯片4-16譯碼器CC4514 PAGEREF _Toc249200102 h 19 HYPERLINK l _Toc249200103 1引薦任務(wù)條件 PAGEREF _Toc249200103 h 19 HYPERLINK l _Toc249200104 2任務(wù)溫度范圍 PAGEREF _Toc249200104 h 19 HYPERLINK l _Toc249200105 3極限值 PAGEREF _Toc249200105 h 19 HYPERLINK l _Toc249200106 三 廣告控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc249200106 h

9、 21 HYPERLINK l _Toc249200107 1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc249200107 h 21 HYPERLINK l _Toc249200108 1主控制器ATmega8 PAGEREF _Toc249200108 h 21 HYPERLINK l _Toc249200109 2點(diǎn)陣掃描驅(qū)動(dòng)電路 PAGEREF _Toc249200109 h 21 HYPERLINK l _Toc249200110 2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc249200110 h 22 HYPERLINK l _Toc249200111 1程序流程圖 PAGEREF _T

10、oc249200111 h 22 HYPERLINK l _Toc249200112 2程序清單 PAGEREF _Toc249200112 h 23一 系統(tǒng)方案論證與比較方案一：運(yùn)用CD4060與KD5603作為主控制器這是一例變色廣告燈自動(dòng)控制電路，它采用了兩種控制方式:光控方式，白天自動(dòng)封鎖，夜晚自動(dòng)開啟;時(shí)間控制方式，夜晚自動(dòng)開啟后，經(jīng)過定時(shí)控制 使其在預(yù)定的時(shí)間自動(dòng)封鎖，以節(jié)約電能。在廣告燈開啟后，經(jīng)過控制電路使兩種彩色的廣告燈光交替循環(huán)顯示，加強(qiáng)廣告效果。電路在燈光顯示的同時(shí)還伴有廣告 言語，引見廣告要闡明的內(nèi)容，是一種功能較完善的廣告燈控制器。變色廣告燈控制器的電路組成如圖6-4

11、5 所示。電路任務(wù)原理分析變色廣告燈控制器電路由光控電路、時(shí)間控制電路、言語電路、彩燈循環(huán)控制電路和電源電路組成。光控電路是本電路的主控電路，它經(jīng)過為其他控制電路接通任務(wù)電源的方式控制著整個(gè)任務(wù)電路的開啟時(shí)間。光控電路主要由光敏電阻RG 和由VTl 、VT2 組成的直接桐合式晶體管放大電路組成。白天， RG 受光的照射阻值變小， VTl 的基極得到較大的偏置電壓而導(dǎo)通，VT2 那么因VTl的導(dǎo)通而截止。IC21C4因無任務(wù)電源而停頓任務(wù)。夜晚降暫時(shí)，光照減弱， RG 阻值升高， VTl 截止， VT2 因VTl 的截止而導(dǎo)通， 12V電源經(jīng)VT2 向IC2IC4 提供任務(wù)電源，使其進(jìn)入任務(wù)形狀

12、。時(shí)間控制電路的作用是:當(dāng)夜晚降臨后使電路投入任務(wù)，夜深人靜時(shí)停頓任務(wù)，以防止不用要的電源耗費(fèi)。時(shí)間控制電路由一只14 級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)/分頻電路CD4060 組成。該電路經(jīng)過外接R4 、C7 組成一個(gè)RC 振蕩器，其振蕩周期T= 2. 2R4C7 = LIs 。經(jīng)內(nèi)部14 級(jí)分頻(分頻系數(shù)為16384) 后，控制時(shí)間約為5 小時(shí)( 1. 1 X 16384 =18022s , 18022/36005小時(shí))。當(dāng)VT2 導(dǎo)通后，電源經(jīng)過C6 、R3 構(gòu)成的復(fù)位脈沖使CD4060 復(fù)位，隨后電路任務(wù)，產(chǎn)生脈沖并分頻。在接通電源之初，由于IC2 的腳輸出低電平， VT3 導(dǎo)通，為IC3 及IC4提供任務(wù)

13、電源。5 小時(shí)后定時(shí)終了，腳輸出高電平， VT3 截止，切斷了IC3 與IC4的任務(wù)電源，廣告燈與言語電路因失去控制電源而停頓任務(wù)。方案二：NE555與CD4541作為主控制器廣告燈控制器由NE555組成的光控及抗干擾電路、CD4541定時(shí)電路、繼電器控制、電源電路等部分組成。電原理圖如圖1所示。NE555時(shí)基電路接成施密特觸發(fā)器，對光敏電阻RC接納到的信號(hào)進(jìn)展整形和功率放大以后，驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路。當(dāng)白天有光照時(shí)，其第腳輸出低電平，夜晚無光照時(shí)輸出高電平。 CD4541是一塊具有振蕩計(jì)數(shù)、定時(shí)功能的IC，在電路中作為定時(shí)控制，各腳功能如表1所示。CD4541任務(wù)時(shí)，第腳接振蕩電阻，第腳接振蕩電容，

14、第腳接維護(hù)電阻，第腳為輸出腳，第腳可選擇第腳的輸出形狀，第腳接低電平為單定時(shí)方式，接高電平為循環(huán)定時(shí)方式，第12、13腳可設(shè)定時(shí)間或設(shè)定輸出頻率，CD4541分頻或計(jì)數(shù)次數(shù)如表2所示。220V交流市電經(jīng)R9、C6阻容降壓D2D5整流，C5濾波，WD2穩(wěn)壓，給繼電器提供24V的吸合電壓。此電壓經(jīng)過R8和WD1穩(wěn)壓，C4濾波，給IC1和IC2提供9.1V的任務(wù)電壓。白天，光敏電阻RG阻值很小，經(jīng)過RG和WR1分壓，NE555第腳電壓大于2/3Vcc，使第腳輸出為低電平，三極管BG1截止。CD4541第腳復(fù)位端為高電平，其內(nèi)部計(jì)數(shù)器清零復(fù)位，第腳輸出端為低電平，BG2截止，繼電器常開觸電斷開，其受控

15、電路不任務(wù)。 當(dāng)夜幕降臨的時(shí)候，RG阻值逐漸增大，NE555第腳電位逐漸降低，當(dāng)小于13Vcc時(shí)，NE555第腳輸出端信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平。BG1基極電位升高而導(dǎo)通，給CD4541第腳提供一個(gè)由高電平變?yōu)榈碗娖降拿}沖負(fù)跳變沿，使內(nèi)部電路開場計(jì)數(shù)，輸出端第腳輸出高電平。BG2導(dǎo)通，繼電器K1得電，常開觸點(diǎn)閉合，受控電路任務(wù)。WR2和C3為CD4541外接振蕩電阻和振蕩電容，當(dāng)經(jīng)t=327682.3RC24871秒時(shí)間后，輸出端第腳變?yōu)榈碗娖?。VT2截止，K1的常開觸點(diǎn)失電而斷開，受控電路停頓任務(wù)。經(jīng)過微調(diào)WR2，可改動(dòng)定時(shí)時(shí)長。此電路對于外界干擾引起的白天瞬間變暗不會(huì)導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)作，由于NE555

16、第、腳所接R1和C1組成延時(shí)抗干擾電路，當(dāng)RG阻值瞬間增大時(shí)，由于電容C1兩端電壓不能突變，從而堅(jiān)持第腳電位根本不變，第腳輸出仍為低電平。但當(dāng)RG阻值長時(shí)間較大時(shí)，C1充電完成后，NE555第腳電壓降低，第腳輸出高電平，從而導(dǎo)致繼電器動(dòng)作。方案三：采用LED點(diǎn)陣與ATmega8作為主驅(qū)動(dòng)器數(shù)控 HYPERLINK cnph/Productlist.aspx?ClassId=404 t _blank 廣告燈掃描器有以下主要特點(diǎn)： 1分體聯(lián)控構(gòu)造：處理了大型 HYPERLINK cnph/Productlist.aspx?ClassId=404 t _blank 廣告燈工程既要求掃描器分體就近安裝

17、又要求掃描器整體調(diào)控的矛盾。 2強(qiáng)抗干擾設(shè)計(jì)：經(jīng)過系統(tǒng)軟件的抗干擾處置，防止了 HYPERLINK cnph/Productlist.aspx?ClassId=404 t _blank 廣告燈亂閃及抖動(dòng)的景象，使版面極為干凈。 3自動(dòng)同步：當(dāng)遇強(qiáng)干擾呵斥掃描器不能同步任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)軟件將在1分鐘內(nèi)自動(dòng)修復(fù)。 4調(diào)試開關(guān)：對于大型 HYPERLINK cnph/Productlist.aspx?ClassId=404 t _blank 廣告燈工程的調(diào)試，這個(gè)功能極為有用。 5接插件構(gòu)造：整個(gè)線路全部采用接插件繪聲構(gòu)造，裝配簡單，維修方便。圖3 ATmega8與點(diǎn)陣顯示廣告控制系統(tǒng)綜上所述，我們選擇

18、方案三。二 元器件簡介1.主控芯片ATmega8簡介1產(chǎn)品特性 高性能、低功耗的 8 位AVR 微處置器 先進(jìn)的RISC 構(gòu)造 130 條指令 大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期 32個(gè)8 位通用任務(wù)存放器 全靜態(tài)任務(wù) 任務(wù)于16 MHz 時(shí)性能高達(dá)16 MIPS 只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器 非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash 擦寫壽命: 10,000 次 具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot 代碼區(qū) 經(jīng)過片上Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程 真正的同時(shí)讀寫操作 512 字節(jié)的EEPROM 擦寫壽命: 100,000 次 1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM 可以對鎖定位進(jìn)展編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序

19、的加密2外設(shè)特點(diǎn) 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器8 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器, 其中之一有比較功能 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC 三通道PWM TQFP與MLF 封裝的8 路ADC 路10 位ADC 8 路10 位ADC 面向字節(jié)的兩線接口 兩個(gè)可編程的串行USART 可任務(wù)于主機(jī)/ 從機(jī)方式的SPI 串行接口 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 片內(nèi)模擬比較器3特殊的處置器特點(diǎn) 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測 片內(nèi)經(jīng)過標(biāo)定的RC 振蕩器 片內(nèi)/ 片外中斷源 5種睡眠方式: 空閑方式、ADC 噪聲抑制方式、省電方式、掉電方式及Standby

20、 方式。4I/O 和封裝 23個(gè)可編程的I/O 口 28引腳PDIP 封裝,32 引腳TQFP 封裝,32 引腳MLF 封裝5任務(wù)電壓 2.7 - 5.5V (ATmega8L) 4.5 - 5.5V (ATmega8)6速度等級(jí) 0 - 8 MHz (ATmega8L) 0 - 16 MHz (ATmega8) 4 Mhz 時(shí)功耗, 3V, 25C 任務(wù)方式: 3.6 mA 空閑方式: 1.0 mA 掉電方式: 0.5 A 具有8KB 系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash 的 8 位 微控制器ATmega8引腳圖ATmega8內(nèi)部構(gòu)造簡圖7引腳闡明VCC 數(shù)字電路的電源。GND 地。端口B(PB7.PB

21、0)XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入運(yùn)用時(shí)，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B 處于高阻形狀。經(jīng)過時(shí)鐘選擇熔絲位的設(shè)置， PB6 可作為反向振蕩放大器或時(shí)鐘操作電路的輸入端。經(jīng)過時(shí)鐘選擇熔絲位的設(shè)置PB7 可作為反向振蕩放大器的輸出端。假設(shè)將片內(nèi)標(biāo)定RC 振蕩器作為芯片時(shí)鐘源，且ASSR 存放器的AS2 位設(shè)置，PB7.6 作為異步 T/C2 的TOSC2.1 輸入端。端口B 的其他功能見P55“ 端

22、口B 的第二功能 及P 22“ 系統(tǒng)時(shí)鐘及時(shí)鐘選項(xiàng) 。端口C(PC5.PC0) 端口C 為7 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入運(yùn)用時(shí)，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C 處于高阻形狀。PC6/RESET 假設(shè)RSTDISBL 熔絲位編程， PC6 作為I/O 引腳運(yùn)用。留意PC6 的電氣特性與端口C 的其他引腳不同假設(shè)RSTDISBL 熔絲位未編程，PC6 作為復(fù)位輸入引腳。繼續(xù)時(shí)間超越最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見P 35Table 15 。

23、繼續(xù)時(shí)間小于門限時(shí)間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。端口C 的其他功能見后。端口D(PD7.PD0) 端口D 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入運(yùn)用時(shí)，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，那么端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口D 處于高阻形狀。端口D 的其他功能見后。RESET 復(fù)位輸入引腳。繼續(xù)時(shí)間超越最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見 P35Table 15 。繼續(xù)時(shí)間小于門限時(shí)間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。AVCC AVCC 是A/D轉(zhuǎn)換器、端口C (3.0) 及ADC (7.6) 的電

24、源。不運(yùn)用ADC時(shí)，該引腳應(yīng)直接與VCC 銜接。運(yùn)用ADC 時(shí)應(yīng)經(jīng)過一個(gè)低通濾波器與VCC 銜接。留意，端口C (5.4) 為數(shù)字電源， VCC。AREF A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。ADC7.6(TQFP 與MLF 封裝) TQFP與MLF封裝的ADC7.6作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入。為模擬電源 且作為10位ADC通道。8ATmega8形狀存放器形狀存放器包含了最近執(zhí)行的算術(shù)指令的結(jié)果信息。這些信息可以用來改動(dòng)程序流程以實(shí)現(xiàn)條件操作。如指令集所述，一切ALU 運(yùn)算都將影響形狀存放器的內(nèi)容。這樣，在許多情況下就不需求專門的比較指令了，從而使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)更快速，代碼效率更高。在進(jìn)入中斷效力程序時(shí)形狀

25、存放器不會(huì)自動(dòng)保管，中斷前往時(shí)也不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。這些任務(wù)需求軟件來處置。AVR 中斷存放器 SREG 定義如下： Bit 7 I: 全局中斷使能I 置位時(shí)使能全局中斷。單獨(dú)的中斷使能由其他獨(dú)立的控制存放器控制。假設(shè)I 清零，那么不論單獨(dú)中斷標(biāo)志置位與否，都不會(huì)產(chǎn)生中斷。恣意一個(gè)中斷發(fā)生后I 清零，而執(zhí)行RETI指令后I 恢復(fù)置位以使能中斷。I 也可以經(jīng)過SEI 和CLI 指令來置位和清零。 Bit 6 T: 位拷貝存儲(chǔ)位拷貝指令BLD 和BST 利用T 作為目的或源地址。BST 把存放器的某一位拷貝到T，而BLD 把T 拷貝到存放器的某一位。 Bit 5 H: 半進(jìn)位標(biāo)志半進(jìn)位標(biāo)志H 表示算術(shù)操

26、作發(fā)生了半進(jìn)位。此標(biāo)志對于BCD 運(yùn)算非常有用。詳見指令集的闡明。 Bit 4 S: 符號(hào)位, S = N VS 為負(fù)數(shù)標(biāo)志N 與2 的補(bǔ)碼溢出標(biāo)志V 的異或。詳見指令集的闡明。 Bit 3 V:2 的補(bǔ)碼溢出標(biāo)志支持2 的補(bǔ)碼運(yùn)算。詳見指令集的闡明。 Bit 2 N: 負(fù)數(shù)標(biāo)志闡明算術(shù)或邏輯操作結(jié)果為負(fù)。詳見指令集的闡明。 Bit 1 Z: 零標(biāo)志闡明算術(shù)或邏輯操作結(jié)果為零。詳見指令集的闡明。 Bit 0 C: 進(jìn)位標(biāo)志9通用存放器文件存放器文件針對AVR 加強(qiáng)型 RISC 指令集做了優(yōu)化。為了獲得需求的性能和靈敏性，存放器文件支持以下的輸入/ 輸出方案： 輸出一個(gè) 8 位操作數(shù)，輸入一個(gè)

27、8 位結(jié)果。 輸出兩個(gè) 8 位位操作數(shù)，輸入一個(gè) 8 位結(jié)果。 輸出兩個(gè) 8 位位操作數(shù)，輸入一個(gè) 16 位結(jié)果。 輸出一個(gè) 16 位位操作數(shù)，輸入一個(gè) 16 位結(jié)果。CPU 32 個(gè)通用任務(wù)存放器的構(gòu)造10堆棧指針堆棧指針主要用來保管暫時(shí)數(shù)據(jù)、部分變量和中斷/ 子程序的前往地址。堆棧指針總是指向堆棧的頂部。要留意AVR 的堆棧是向下生長的，即新數(shù)據(jù)推入堆棧時(shí)，堆棧指針的數(shù)值將減小。堆棧指針指向數(shù)據(jù)SRAM 堆棧區(qū)。在此聚集了子程序堆棧和中斷堆棧。調(diào)用子序和使能中斷之前必需定義堆棧空間，且堆棧指針必需指向高于0 x60 的地址空間。運(yùn)用PUSH指令將數(shù)據(jù)推入堆棧時(shí)指針減一；而子程序或中斷前往地

28、址推入堆棧時(shí)指針將減二。運(yùn)用POP 指令將數(shù)據(jù)彈出堆棧時(shí)，堆棧指針加一；而用RET 或RETI 指令從子程序或中斷前往時(shí)堆棧指針加二。AVR的堆棧指針由I/O空間中的兩個(gè)8位存放器實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐運(yùn)用的位數(shù)與詳細(xì)器件有關(guān)。請留意某些AVR 器件的數(shù)據(jù)區(qū)太小，用SPL 就足夠了。此時(shí)將不給出SPH 存放器。指令執(zhí)行時(shí)序這一節(jié)引見指令執(zhí)行過程中的訪問時(shí)序。AVR CPU 由系統(tǒng)時(shí)鐘clkCPU 驅(qū)動(dòng)。此時(shí)鐘直接選定的時(shí)鐘源。芯片內(nèi)部不對此時(shí)鐘進(jìn)展分頻。Figure 5 闡明了由Harvard 構(gòu)造決議的并行取指和指令執(zhí)行，以及可以進(jìn)展快速訪問的存放器文件的概念。這是一個(gè)根本的流水線概念，性能高達(dá)1 MI

29、PS/MHz，具有優(yōu)良的性價(jià)比、功能/ 時(shí)鐘比、功能/ 功耗比。11復(fù)位與中斷處置AVR有不同的中斷源。每個(gè)中斷和復(fù)位在程序空間都有獨(dú)立的中斷向量。一切的中斷事件都有本人的使能位。當(dāng)使能位置位，且形狀存放器的全局中斷使能位I 也置位時(shí)，中斷可以發(fā)生。根據(jù)程序計(jì)數(shù)器PC 的不同，在引導(dǎo)鎖定位BLB02 或BLB12 被編程的情況下，中斷能夠被自動(dòng)制止。這個(gè)特性提高了軟件的平安性。詳見 P 209“ 存儲(chǔ)器編程 的描畫。程序存儲(chǔ)區(qū)的最低地址缺省為復(fù)位向量和中斷向量。完好的向量列表請參見P 43“ 中斷列表也決議了不同中斷的優(yōu)先級(jí)。向量所在的地址越低，優(yōu)先級(jí)越高。RESET 具有最高的優(yōu)先級(jí)，第二個(gè)

30、為INT0 外部中斷懇求0。經(jīng)過置位通用中斷控制存放器 (GICR) 的IVSEL，中斷向量可以移至引導(dǎo)Flash的起始處，參見P 43“中斷 。編程熔絲位BOOTRST也可以將復(fù)位向量移至引導(dǎo)Flash 的起始處。詳細(xì)參見P 196“ 支持引導(dǎo)裝入程序 在寫的同時(shí)可以讀(RWW, Read-While-Write) 的自我編程才干 。任一中斷發(fā)生時(shí)全局中斷使能位I 被清零，從而制止了一切其他的中斷。用戶軟件可以在中斷程序里置位I 來實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。此時(shí)一切的中斷都可以中斷當(dāng)前的中斷效力程序。執(zhí)行RETI 指令后I 自動(dòng)置位。從根本上說有兩種類型的中斷。第一種由事件觸發(fā)并置位中斷標(biāo)志。對于這些中

31、斷，程序計(jì)數(shù)器跳轉(zhuǎn)到實(shí)踐的中斷向量以執(zhí)行中斷處置程序，同時(shí)硬件將去除相應(yīng)的中斷標(biāo)志。中斷標(biāo)志也可以經(jīng)過對其寫1 的方式來去除。當(dāng)中斷發(fā)生后，假設(shè)相應(yīng)的中斷使能位為0，那么中斷標(biāo)志位置位，并不斷堅(jiān)持到中斷執(zhí)行，或者被軟件去除。類似的，假設(shè)全局中斷標(biāo)志被清零，那么一切已發(fā)生的中斷都不會(huì)被執(zhí)行，直到I 置位。然后掛起的各個(gè)中斷按中斷優(yōu)先級(jí)依次執(zhí)行。2. 點(diǎn)陣顯示器18*8點(diǎn)陣原理圖28*8點(diǎn)陣實(shí)物圖圖為88點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖2所示，只需其對應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如假設(shè)想使左上角LED點(diǎn)亮，那么Y0=1，X0=0即可。運(yùn)用時(shí)限流電阻可以放在X軸或Y軸38*8點(diǎn)陣

32、掃描方式LED普通采用掃描式顯示，實(shí)踐運(yùn)用分為三種方式1點(diǎn)掃描2行列掃描1664=1024Hz，周期小于1ms即可。假設(shè)運(yùn)用第二和第三種方式，那么頻率必需大于168=128Hz，周期小于7.8ms即可符合視覺暫留要求。此外一次驅(qū)動(dòng)一列或一行8顆LED時(shí)需外加驅(qū)動(dòng)電路提高電流，否那么LED亮度會(huì)缺乏。48*8點(diǎn)陣運(yùn)用舉例點(diǎn)陣內(nèi)部構(gòu)造及外形如下，8X8點(diǎn)陣共由64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對應(yīng)的某一行置1電平，某一列置0電平，那么相應(yīng)的二極管就亮；如要將第一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)亮，那么9腳接高電平13腳接低電平，那么第一個(gè)點(diǎn)就亮了；假設(shè)要將第一行點(diǎn)亮，那么第9腳要接高電平

33、，而13、3、4、10、6、11、15、16這些引腳接低電平，那么第一行就會(huì)點(diǎn)亮；如要將第一列點(diǎn)亮，那么第13腳接低電平，而9、14、8、12、1、7、2、5接高電平，那么第一列就會(huì)點(diǎn)亮。 普通我們運(yùn)用點(diǎn)陣顯示漢字是用的16*16的點(diǎn)陣宋體字庫，所謂16*16，是每一個(gè)漢字在縱、橫各16點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)顯示的。也就是說得用四個(gè)8*8點(diǎn)陣組合成一個(gè)16*16的點(diǎn)陣。如以下圖所示，要顯示“他那么相應(yīng)的點(diǎn)就要點(diǎn)亮，由于我們的點(diǎn)陣在列線上是低電平有效，而在行線上是高電平有效，所以要顯示“他字的話，它的位代碼信息要取反，即一切列1316腳送(1111011101111111，0 xF7，0 x7F)，而第一行

34、9腳送1信號(hào)，然后第一行送0。再送第二行要顯示的數(shù)據(jù)1316腳送(1111011101111111，0 xF7，0 x7F)，而第二行14腳送1信號(hào)。依此類推，只需每行數(shù)據(jù)顯示時(shí)間間隔夠短，利用人眼的視覺暫停作用，這樣送16次數(shù)據(jù)掃描完16行后就會(huì)看到一個(gè)“他字；第二種送數(shù)據(jù)的方法是字模信號(hào)送到行線上再掃描列線也是同樣的道理。同樣以“他字來闡明，16行9、14、8、12、1、7、2、5上送0000000000000000，0 x00，0 x00而第一列13腳送、“0。同理掃描第二列。當(dāng)行線上送了16次數(shù)據(jù)而列線掃描了16次后一個(gè)“他字也就顯示出來了。 因此，構(gòu)成的列代碼為00H，00H，3EH

35、，41H，41H，3EH，00H，00H；只需把這些代碼分別依次送到相應(yīng)的列線上面，即可實(shí)現(xiàn)“0的數(shù)字顯示。3.驅(qū)動(dòng)芯片4-16譯碼器CC45141引薦任務(wù)條件電源電壓范圍 .3V15V輸入電壓范圍.0VVDD2任務(wù)溫度范圍M 類.55125E 類 .40853極限值電源電壓 .0.5V18V輸入電壓 0.5VVDD+0.5V輸入電流 .10mA儲(chǔ)存穩(wěn)定.65150CD4514引腳圖三 廣告控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1主控制器ATmega8本控制系統(tǒng)采用存儲(chǔ)容量大的AVR單片機(jī)ATmega8作為主控制器，直接可以將容量較大的系統(tǒng)字庫存儲(chǔ)在ATmega8內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)，節(jié)約了資源，也使整個(gè)系統(tǒng)

36、變得簡約。2點(diǎn)陣掃描驅(qū)動(dòng)電路掃描電路采用CD4514，即4-16的譯碼器來進(jìn)展行列掃描，用單片機(jī)控制其選通端INH來控制送行列字庫碼，控制掃描，并在輸出端加一個(gè)非門，來提高其驅(qū)動(dòng)才干，以滿足點(diǎn)陣發(fā)光的需求。2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1程序流程圖2程序清單*/#include void main (void)while (1)led_initial();print_char(TEST LED 0123456789 abc);print_char(我愛金魚);delay(50);/led_initial();print_char(本人編的練習(xí)程序,);print_char(顯示效果與延時(shí)參數(shù)和電腦速度有很大

37、關(guān)系.);print_char(我的電腦太差運(yùn)轉(zhuǎn)起來老是一頓一頓的_);print_char(置信換臺(tái)好點(diǎn)的電腦會(huì)有更好的效果! 劉偉);delay(50);/*#include #include #include #define LED_DATA_LOW PORTA#define LED_DDR_LOW DDRA#define LED_DATA_HIGH PORTB#define LED_DDR_HIGH DDRB#define LED_SCAN_DATAPORTC#define LED_SCAN_DDRDDRC#define uchar unsigned char #define uint

38、 unsigned int/緩存大小，對應(yīng)LED屏的大小#define buffer_long64/定義字模數(shù)據(jù)數(shù)組的大小，即所存字的個(gè)數(shù) #define gb16_tabel_long 62/* 利用定時(shí)器1 定時(shí)掃描LED屏 */* 定時(shí)參數(shù)對顯示效果影響很大 */#define T1_TIME_H 0 xe7#define T1_TIME_L 0 x50enum direction right,leftdir_f;uchar display_bufferbuffer_long;/* LED屏初始化*/void led_initial ( void ) uchar i; /display_buffer initial for (i=0; i 0)if (pi =128)/假設(shè)是漢字/* 查找 移位輸出 */for(j=0; j=gb16_tabel_long; j+)if (gb_16j.index0 = pi) & (gb_16j.index1 = pi+1) if ( dir_f