通用型智能LED顯示面板設計

圖2中，單片機P0口的P0．4、P0．5、P0．6、P0．7分別與按鍵1、2、3、4相連，以對按鍵操作進(jìn)行控制。在按鍵處理時(shí)，通常要考慮按鍵去抖問(wèn)題，經(jīng)常使用的硬件去抖方法有濾波消抖電路和雙穩態(tài)消抖電路，也可以采用軟件去抖。本文在設計時(shí)，考慮到LED顯示面板大小的限制，故采用軟件去抖方法。

3 軟件設計
本LED顯示面板的功能可用C51語(yǔ)言實(shí)現。軟件功能包括正常運行和儀表參數設定。
3．1 主程序
本設計的主程序主要完成顯示面板功能的確定、系統初始化、定時(shí)器初始化、按鍵功能的實(shí)現以及二極管的功能實(shí)現等。
(1)顯示面板功能的確定
這里采用組合鍵操作來(lái)進(jìn)行顯示面板的功能切換。
初始狀態(tài)下，若作為調節儀表的顯示器使用，則其正常工作狀態(tài)，為狀態(tài)1。
在狀態(tài)1情況下，按下按鍵4不釋放，再將按鍵1按下，此時(shí)仍可作為調節儀表的顯示器使用，但系統會(huì )進(jìn)入參數設定狀態(tài)，此為狀態(tài)2。為了提醒進(jìn)入狀態(tài)2，紅色發(fā)光二極管會(huì )閃爍三次以提示參數設定完畢，連按兩次按鍵4，即可返回狀態(tài)1。
在狀態(tài)1下，按下按鍵4不釋放，再將按鍵2按下，此時(shí)將為獨立的顯示單元使用狀態(tài)，該狀態(tài)為狀態(tài)3。同樣，為了提醒是進(jìn)入狀態(tài)3，綠色發(fā)光二極管會(huì )閃爍三次予以提示。若需狀態(tài)3返回狀態(tài)1，只要在正常巡檢情況下，將按鍵2按下即可。
(2)系統初始化
系統初始化主要包括按鍵、LED數碼管以及發(fā)光二極管的初始狀態(tài)設定。本面板右邊四個(gè)按鍵對應P0口初始狀態(tài)值為0xf0；LED數碼管對應的P1、P2口的初始狀態(tài)值可先設置為0x00、0x00，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲后再設置為0xff，0xff，這樣，在程序開(kāi)始執行時(shí)就可以檢查數碼管是否能正常工作；發(fā)光二極管對應的P3口的P3．0、P3．1、P3．6、P3．7的初始狀態(tài)設置與LED數碼管相同。
(3)定時(shí)器初始化
定時(shí)器的初始化包括定時(shí)器工作方式的設定和定時(shí)初值的設置。
本文的LED數碼管采用動(dòng)態(tài)(掃描)驅動(dòng)顯示方法，設計時(shí)要注意掃描時(shí)間的設置。該時(shí)間要既能保證LED數碼管的亮度，又不會(huì )使人眼感覺(jué)到閃爍。
定時(shí)器的工作模式為方式1。此模式下的計數脈沖頻率為fcont=fosc／12，計數初值x可以通過(guò)公式設定：
X=M-計數值=M-t／T=M-fosct／12
其中，fosc為振蕩器的振蕩頻率，t為要定時(shí)的時(shí)間。M為定時(shí)器的最大定時(shí)時(shí)間。
根據視覺(jué)暫留特性。人眼睛對動(dòng)態(tài)頻次的分辨率一般為1／16～1／24s，因此，可以將LED數碼管輪流顯示的時(shí)間設定為小于這個(gè)分辨率的任何一個(gè)時(shí)間。本文在設計時(shí)，經(jīng)過(guò)多次試驗發(fā)現，將定時(shí)器的初值設定為EC00H(2．78ms)比較合適，此時(shí)，在狀態(tài)1、3下，對于LED數碼管的閃爍，人眼幾乎不可識別。
(4)按鍵功能的實(shí)現
在狀態(tài)1及狀態(tài)3下，按鍵的功能比較容易理解，這里來(lái)對狀態(tài)2下的按鍵功能進(jìn)行說(shuō)明，圖3所示依次為1、2、3、4鍵。其中按鍵1可進(jìn)入設定狀態(tài)，上面一行顯示參數的值，下面一行顯示當前是第幾個(gè)參數；按鍵2用于對當前閃爍數據位進(jìn)行加1操作，可依次從0增加到9，當增加到10時(shí)，又自動(dòng)變?yōu)?；按鍵3用于改變設定的位，每按下一次，閃爍數據位向后移動(dòng)一位，當移動(dòng)到第四位再按下此鍵時(shí)，閃爍位變?yōu)榈谝晃?；按鍵4用于確認參數的設定和保存。