摘 　要 :利用单片机技术 ,把所要显示的内容以及 DMD 协议通过编程器写入单片机的存储器中. 通过电脑通 信 RS - 232 ,并按照 DMD 协议发送命令 ,调用单片机内部存储器的内容 ,再由单片机把数据传送到 L ED 点阵上. 显示屏上就能显示出通过电脑所调用的内容. 本产品具有使用方便 ,性能稳定的特点.

关键词 :点阵 ;移位寄存器 ;单片机 ;DMD 协议

L ED 显示屏作为一种新兴的显示媒体 ,随着大规模集成电路和计算机技术的突飞猛进 ,进入了快速发 展的阶段. 它与传统的显示媒体 ———多彩霓虹灯、象素管电视墙、四色磁翻板相比较 ,以其亮度高、对比度强、 可全天候运行、动态影像显示效果好、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富、性能价格 比高等优势 ,已广泛应用于各行各业. 本文介绍单色无灰色 L ED 显示屏中的一种 ———电梯屏的工作原理及 使用方法

1 L ED 电梯屏控制原理

L ED 电子显示屏控制的总体框图如图 1 所示 :

本产品由 PC 机的串口与电平转换模块相接. 它们是通过 RXD、 TXD、GND 总线与 MAX - 232 模块相联 ,进行电平转换 ,然后再将标 准的 RXD 和 TXD 信号与单片机的 RXD 和 TXD 相接 ,从而完成两机 的控制命令和数据传送. 单片机的串行口 P0、P2 口分别控制 L ED 点 的行上的高、低八位 ,它的 IN T0、IN T1、T0 和 T1 端口分别接到移位寄 存器 74HC595 中的 SER、SRCL K、RCL K和 E ,以便控制移位寄存器的 工作状态. 当单片机接收到信号后 ,通过 P0、P2 口输出高、低八位数据 ,移位寄存器中也同时接收到信号. 在 显示屏显示单个字符时 , 字符不移动 ,显示字符串时 ,字符串会向左移动.

2 元器件的选择和作用

主要元器件有 :A T89C55WD、74HC595、MAX232、LM2575、MAX1232、8 3 8 点阵. 其中 A T89C55WD 是 单片机芯片、74HC595 是移位寄存器、LM2575 是稳压电路、MAX1232 是看门狗电路. 各元器件主要作用如 下 :

电源是保证单片机能否正常工作的心脏 ,为使本产品工作性能更稳定 ,它不是直接与外界的 + 5V 电压 相接 ,而是增加了 LM2575 稳压集成电路 ,当外界电压在 8V～12V 的范围内变动时均可正常工作.

RS - 232 标准转换采用的是单 + 5 V 供电的串行接口芯片 MAX232 作电平转换器 ,其内部具有电压倍 增电路 ,外接 4 个 0. 1 uF 的电解电容就可以产生 ±10 V 的负逻辑电平.

看门狗电路 MAX1232 芯片的主要作用是监视单片机内部程序的运行状况 ,当外界的有一个突发脉冲 出现时 ,会导致单片机程序运行出错 ,该看门狗电路就会立即纠正.

在单片机 A T89C55WD 芯片内部 ,要把应显示的内容及 DMD 协议写入单片机 ROM 中. 使用 DMD 协 议的目的是为了用户使用更方便 ,只要用户利用 16 进制编辑软件 Winhex ,按照 DMD 协议来编辑命令 ,再用串口 ComDebug 软件发送命令就可以调用单片机 ROM 中的内容 ,发送不同的命令可调用出不同的内容.

3 DMD 技术协议

3. 1 通信协议

通信方式 :9600 波特率 ,无校验

同步码 + 数据包大小 + 数据包

说明 : (1) 同步码为 :55 AA

(2) 包大小 :2 个字节 ,说明数据包的字节数 ,高位在前 ,低位在后

例如 ,OXFF03 则为 OXFF ,OX03

(3) 数据包 ,包头、数据和校验 包头(10) 数据(可以为 0 字节) 和校验(2)

包头 目的地址(2) 源地址(2) 命令(1) 事件(2) 保留(3)

地址说明 :

DMD 地址 :OXFF 3 3

MASTER 地址 :OX55 3 3

COMPU TER 地址 :OXF5 3 3

状态显示屏地址 :OXF000

目的地址是数据发送的终点 ,

源地址是数据发送的始点.

3. 2 命令说明 :

(1) 0X00 显示事件 :

事件项 :事件号及状态

  低字节为事件号 :

高字节 : D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7 中 :

0 指示 楼层文件

1 指示 MESSA GE

MESSA GE NUMBER 是 0 没有 message

当 D7 为 0 时 ,D1、D0 为楼层状态

0 0 ———STILL

0 1 ———U P MOV E

1 0 ———DOWN MOV E

 (2) OX01 发送点阵数据 ———事件 ,保留二项无效. 数据包的数据项为要显示的点阵数据.

格式为 :幅数、模式、时间、出模式、速度、点阵数据

返回包头目的地址 + 源地址 + OX10 + 5 字节保留. 数据为 0 字节.

(3) OX02 读 E 2 PROM 类型 :事件 ,保留二项无效

返回包头 :目的地址 ,源地址 ,OX20 ,版本号 , E2 PROM 类型 ,SECTOR —SIZE ,最后一次执行命令 ,最后 一次命令执行状态

注 : E2 PROM 类型 —OXDC —29C256 SECTOR —SIZE 为 64

OX5D —29C512 SECTOR —SIZE 为 128

OXD5 —29C010 SECTOR —SIZE 为 128

OXDA —29C020 SECTOR —SIZE 为 256

最后一次命令执行状态 :

0 0 —O K

 0 1 —正在执行

0 2 —出错

(4) OX03 :写 E 2 PROM 一区

保留的第一字节为屏长 ,如果命令的屏长和屏体长度不等时不执行.

保留的第三字节为 0x55 ,U PDA TE the hard set .

数据包中的数据项为 SECTOR —SIZE 字节 ,数据内容

包头的事件项为所要写入的目的地址

返回 :目的地址 :源地址 OX30 + 5 字节(如果长度不等没返回)

(5) OX04 :读 E 2 PROM 一区保留项无效

事件为所要读的区地址

数据包中数所项为 0 字节

返回包头 :目的地址 源地址 OX40 + 5 字节

数据为 SECTOR —SIZE 字节数据

(6) OX05 —测试网络

返回同命令 OX02 一样

E 2 PROM 内容定义 :第 0 区 参数配量区(见表 1)

第 1 区 :箭头区 0 - 31 向上箭头 ↑ 32 - 63 向下箭头 ↓

第 4 区到第 39 区 :楼层(FLOOR) FL FL

00                                01

size 16 3 2 = 32 byte

第 40 区到第 255 楼层描述大小为 16X(屏长 —4)

第 256 区到 512 区 :MESSA GE

其中 ,256、257、258 区为索引区 ,定义该 MESSA GE 的 大小及开始 MESSA GE NO. (见表 2)

259 - 260 区为 入模式 (D7 为 1 时该 Message 显示完后 才换 Message)

261 - 162 区为 出模式 (D7 为 1 时该 message 不显示. SHOW FLOOR NO. ONL Y)

(D6 —D0 为左移字节数)

263 - 264 区为速度

265 - 266 区为停留时间

267 区到 512 区为 MESSA GE 点阵数据

4 使用方法

4. 1 命令设置

将串口与 PC 机的串口相连 ,然后外加 + 12 V 直流电. L ED 显示屏会显示出“WAIT FOR SIGNAL”字符 串 ,并向左移动. 调节与单片机 P1 口相连的拔码开关中的第八位 ,可以改变字体的显示方向. 如拔码开关中 的第八位至 1 的话 ,则 L ED 显示屏显示的字体是纵向的 ;如第八位拔码开关至 0 ,则显示的字体是横向的. 在改变字体显示方向之前需先断电进行复位 ,然后再次发送命令即可改变显示方向. 在电脑上用十六进制编 辑器 ———Winhex 软件 ,并按照 DMD 协议来编写命令 ,然后用 ComDebug 软件来发送命令.

当 L ED 显示屏显示字符时 ,若发送其它字符的命令 ,显示屏的字符也随着改变. 直接发送字符串命令时 可以显示字符串 ,而在显示字符串时发送字符命令 ,显示屏中的内容不会发生改变 ;若要想使显示屏能重新 显示字符 ,须断电进行复位 ;在原始状态中可以发送字符命令 ,也可以发送字符串命令.

4. 2 十六进制编辑器(Winhex) 的使用 :

在 Winhex 界面下 ,点击文件 —新建会弹出一个对话 (如图 2 所 示) :

在此对方框中输入命令长度的字节数. 本产品的命令长度字节数 是 17 位 ,所以在对话框内输入 17 ,再单击确定 ,就会进入编辑命令框 (如图 3 所示) .

在 noname 框内的 0 —F 下面的数字就可以进行编辑.

数字的格式是十六进制. 按照 DMD 通信协议进行编辑命令 ,编辑好后保存. 保存的格式选择 dat

4. 3 ComDebug 的使用(如图 4 所示) :

4. 3. 1 选项设置

选项中的端口设置 ,可以根据连接的端口位置进行选择. 如是 COM1 口与 L ED 显示屏相连接的就选 COM1 口 ;如选用的是 COM2 口连接的就选取 COM2 口. 另外 ,要选中在发送字符下面的“16 进制”选项 ,选 项中的其它设置保持默认. 设置完毕后就点击“打开端口”的按钮.

4. 3. 2 发送命令

在“发送字符”下面有个对话框 ,可以查找并打开已编辑好的命令 ,然后单击“发送”按钮就行了. 命令发 送成功 ,显示屏就会显示你所选择的内容

5 可显示的内容

5. 1 单个字符

数字部分 :0、1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、16、17、18、19、20、21、22、23、25、26、27、28、29、30、31、 32、33、35、36、37、37、39、40、41、42、43、45、46、47、48、49、50

字 　　母 : B、G、P

5. 2 字符串 :WAIT FOR SIGNAL 、超载 OV ER、消防专用 FIREMAN’S USE、司机专用 DRIV E’S USE、满 载 FULL 、暂停服务 OU T OF SERV ICE