2.4 LED 點陣屏與單片機的連接

　　點陣屏選擇的是市場上應用最為廣泛的P10單紅戶外單元板。該模塊具有高穩定性，高亮度，顏色均勻等特點，進行的掃描方式是1 /4 掃，控制方法簡便，有利于優化軟件設計，采用點陣單元可以根據需要進行拼湊，靈活性強。LED點陣屏與單片機的連接如圖7 所示。其中，OE（P1. 3） 為使能信號，連接74HC138，用于亮度控制，也可用于顯示屏消隱。只要調整它的占空比就可以控制亮度的變化。ABCD 為行掃描信號，A 是最低位，如果ABCD信號全用上，控制掃描的最大范圍是16 行，1 /4 掃描中只要AB（P2. 0 和P2. 1） 信號就可以了。當行控制信號出現異常時，將會出現顯示錯位、高亮或圖像重疊等現象。

　　CLK（P1.0）為移位脈沖，每一個脈沖將數據移入或移出一位。當時鐘信號有異常時，會使整板顯示雜亂無章。STB（P1.1） 是鎖存信號，將移位寄存器內的數據鎖存并將其數據內容通過驅動電路點亮LED顯示出來。RI（P1.2） 是顯示數據的輸入端。

　　2.5 電源模塊

　　電源模塊由5V大功率電源和+3.3V小功率穩壓電路組成。前者是給LED屏提供電源，后者是把5V電壓穩壓成3.3V后提供給單片機、藍牙模塊和字庫模塊工作，這里選用ASM1117-3.3 芯片。市售通用的LED板輸入額定功率約為190W/ m2，每塊單元板面積是160*320 mm2 ，最大工作電流約為2 A（5V工作電壓時功耗是10W） ，可根據所要求的LED 顯示屏的面積選擇開關電源的功率。常用的開關電源，配合雙MOS管輸出以及加強型散熱器和濾波電容線圈，可保障純凈充足的電流輸出。

　　2.6 系統總體電路

　　本系統以單片機C8051F410作為MCU，外圍電路包括藍牙模塊、字庫芯片、LED點陣屏和電源模塊，系統電路原理如圖8所示。

　　圖8 系統原理圖。

　　3 系統軟件設計

　　單片機的初始化包括：1、時鐘初始化，選擇片內24.5MHz 內部時鐘。2、引腳配置： 配置P0.0~P0.2為SPI接口（3 線） ，與字庫芯片通信； 配置P0.4和P0.5為串口，與藍牙模塊實現通訊； 配置P1.0~P1. 3、P2.0 和P2.1為數字I /O，實現對顯示屏的控制。3、中斷、定時器/計數器和FLASH 相關寄存器初始化。系統軟件流程如圖9 所示。

　　圖9 系統軟件流程
?

　　初始化后系統將主動讀取FLASH 指定地址范圍內的數據，并將數據（Unicode 字符集） 轉換得到與Unicode數據對應的GB2312字符集代碼在字庫芯片的地址碼，然后將該地址碼送給字庫芯片提取該地址所對應的GB2312字符集，再將GB2312字符集代碼通過字庫芯片轉化提取相對應的16*16點陣代碼，通過SPI口將代碼送給單片機，進而單片機將點陣代碼送給點陣屏并控制點陣屏將數據顯示出來。

　　正常工作狀態下，當手機藍牙與系統藍牙模塊發生配對時，手機只有輸入正確的PIN 碼后，才可成功配對，配對成功后，若手機采用記事本軟件通過藍牙發送數據，藍牙模塊將接收數據并通過串口發送出去，這時單片機接收數據，如果識別到有效數據的開始位為標志位“#”，那么系統將認為該命令是控制命令，即控制LED 顯示的亮度、速度、移動方向。控制命令的格式自主定義。例如“#35 左”，意思為：“#”為控制標志位，“3”控制亮度（控制范圍為0-9，數值越大亮度越高） ，“5”控制速度（控制范圍0-9，數字越大速度越慢） ，“左”為方向控制位（左為移動方向向左移，右代表向右移，上表示向上移，下為向下移） 。如果有效數據的開始位不為“#”，那么將默認此次數據為LED要顯示的新內容，系統將把數據按順序存入指定的FLASH 地址范圍內，待復位后新數據將顯示于屏幕上。特別要指出的是，為了保證顯示屏工作的可靠性，要在顯示循環程序中得合適位置設置好“喂狗”參數。

　　4 結束語

　　系統實現了通過手機更新顯示屏顯示內容的目的，方便又快捷。經過一些用戶的使用，其顯示性能和控制性能均較為穩定。但是，在實際使用過程中也遇到了尚未解決的問題，主要有兩大方面：一是有部分手機不支持Unicode字符集格式；二是本設計僅限于智能機通過記事本編輯顯示數據的傳送，而不同手機采用的記事本編輯軟件不盡兼容，本設計是基于Nokia手機軟件設計的。

?