实验室无线信息显示牌的研究与制作
其中,SCK为移位脉冲信号;SER为串行信号。数据从SER端输入,每个SCK的上升沿使数据右移一位。如果要输入一组数据,即8N个,则SCK信号产生8N个脉冲,当SCK信号结束后,由RCK输出一个负脉冲,其上升沿使数据输出显示。
驱动电路是由4/16译码器74LSl54,4953驱动芯片等组成。每片4953芯片可驱动2行LED显示。由4/16译码器输出产生一个行地址,输出为低电平来控制所有显示的行,同一行的LED处于有效状态。同时使用一条数组传送指令将列数据传送过来。就是说,当16行中的某一MOS管的基极加低电平时(平时是高电平),这个MOS管就处于要导通的状态。那么在64列中,某一列是低电平,该列的LED就导通发光,这样就完成了一行的显示。对于这一列的驱动MOS管来说,要考虑其最大承受电流和最大耗散功率。
2.3 单片机控制电路板的原理
无线电子信息显示板单片机部分为最常用的单片机最小系统。主要由复位电路、晶体振荡电路(12 MHz)、存储器扩展电路(扩展为32KB)构成。输出数据用P1端口,而P0,P2端口主要用来扩展外部数据存储器。P3口只使用了RXD端和INTl端。单片机的通信方式为串行异步通信方式,波特率为2 400 b/s,如图3所示。
2.4 与电脑接口电路的设计
无线电子信息显示板与PC机之间的通信设置为单工通信方式,即只有PC机向显示板发送数据。所以它与电脑串行通信接口的连线只有两根,只用到其中的发送数据端子TXD和信号地线GND作为有线连接,由于单片机系统的电平为标准的TTL电平,在此使用MAX232A转换芯片进行电平转换。
2.5 无线数据收发模块
nRF2401是单片射频收发芯片,需要工作于2.4~2.5 GHz ISM频段,芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块,输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低,以5 dBm的功率发射时,工作电流只有10.5 mA;接收时,工作电流只有18 mA。其DuoCeiver TM技术使nRF2401可以使用同一天线,同时接收2个不同频道的数据。nRF240适用于多种无线通信的场合,如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。
3 无线电子信息显示牌的调试
对于单片机系统板来说,主要是系统的可靠性设计。电源、地线要恰当选取,时钟区元件接线要尽量的短,模拟地和数字地要分开布线,单片机及其他IC电路端都要加一个去耦电容。单片机不用的I/O端口要定义成输出。无线发射接收部分主要是要注意模块电源的选择,以及隔离措施的使用。发射模块的电源为12 V,制作时用整流电源加7812稳压。在使用时,接收模块一定要单独用7805稳压供电,并在信号输出端加隔离驱动后与单片机相连。接收模块要用金属壳屏蔽,再外接天线,否则接收模块极易受到单片机时钟倍频的干扰。各部分都调试完毕后,进行联合调试,该设计目标的可行性得到实验证明。
4 结语
使用单片机对于许多智能控制来说都是很重要的;对于节省硬件电路是很有效的;对于LED电子信息显示板来说,只能依靠单片机强大的数据处理功能来实现,再加上PC电脑作为数据的发送设备,对节省电路的成本很重要。与PC机相结合,LED点阵显示板一定会发挥更大的潜力,使生活环境增加一份色彩。
评论