2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計

2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計,基于,plc,霓虹燈,控制系統(tǒng),設(shè)計 第 26 卷 　第 12 期2002 年 12 月 　　　　　　　　　信 　息 　技 　術(shù)INFORMATION TECHNOLOGY　　　　　　　　　VOL. 26 　 NO. 12Dec. 2002一種 LED 漢字信息動態(tài)顯示可控系統(tǒng)的設(shè)計施 齊 云(哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院 , 哈爾濱 150001)摘　要 : 介紹了一種采用 8 × 8 點陣 LED 進行漢字信息動態(tài)顯示可控系統(tǒng)的設(shè)計方案 , 給出了各部分功能電路的具體實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞 : LED ; 漢字顯示 ; 系統(tǒng)設(shè)計中圖分類號 :TN911. 24 　　文獻標(biāo)識碼 :B 　　文章編號 :1009 - 2552 (2002) 12 - 0047 - 03The Design of Controlled System in LED ChineseCharacters Information Dynamic DisplayShi Qiyun( Information and Communication Engineering College , Harbin Engineering University , Harbin 150001 , China)Abstract : This paper introduces a design project of controlled system in which Chinese characters informationis dynamically displayed with 8 × 8 LED lattice , and provides concrete realization methad of each part’ s offunctional electric circuit. From which we can understand the basic principle of the LED lattice displayingChinese characters. This system makes the choice of displaying information and implementation by PLD. It isvery convenient and practical to extend and modify information.Key words : LED ; Chinese characters display ; System design0 　引言隨著 LED 器件品質(zhì)的不斷提高 ,LED 顯示器的應(yīng)用更為普遍 ,顯示各種信息的顯示屏隨處可見 ,其顯示方式也是多種多樣的 ,最常見、用的最多的就是滾屏顯示 (即一列一列滾動顯示 ) 和分屏顯示 (即一屏一屏跳動顯示 ) 。本文介紹用 8 × 8 點陣顯示器實現(xiàn)的顯示信息、方式可變的顯示控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原理和設(shè)計思想 ,并給出了系統(tǒng)的總體電路框圖和各部分功能電路的具體實現(xiàn)方法。1 　系統(tǒng)設(shè)計要求及功能(1)用 8 × 8 LED 點陣顯示器顯示漢字。(2)可用按鍵進行顯示信息的選擇。(3)可用按鍵進行滾動和跳動兩種顯示方式的選擇。(4) 可用 Altera 公司的 EDA 軟件 MAX + PLUSⅡ進行系統(tǒng)的設(shè)計和仿真 ,并可將設(shè)計配置到FLEX10K系列中的 EPF10K10LC84 - 4 芯片中。2 　系統(tǒng)總體設(shè)計方案該系統(tǒng)的總體設(shè)計方框圖如圖 1 所示 ,每個方框內(nèi)的單元電路都可利用 MAX + PLUS Ⅱ軟件設(shè)計成為功能模塊 ,再將每個模塊連接起來形成頂層設(shè)計文件并進行編譯和下載。下面以可顯示四條信息、每條信息占 64 列即八個漢字的顯示控制系統(tǒng)為例來說明該系統(tǒng)的設(shè)計思想及原理。2. 1 　用 8 × 8 LED 點陣顯示器顯示漢字的原理8 × 8 LED 點陣顯示器的每一行發(fā)光管的陽極接在一起作為數(shù)據(jù)線 D ,每一列發(fā)光管的陰極接在一起作為列位線 B ,因此要使點陣中如圖 2 (a)所示收稿日期 :2002 - 08 - 19作者簡介 :施齊云 (1964 - ) ,女 ,1982 年畢業(yè)于哈爾濱船舶工程學(xué)院 ,哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院講師 ,研究方向 :數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計?！?4—? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net的一點亮?xí)r ,必須使這一點所在行的數(shù)據(jù)線 D5 為高電平、所在列的列位線 B2 為低電平。圖 1 　系統(tǒng)設(shè)計方框圖如果要顯示圖 2 (b) 所示的的漢字“山”時 ,則必須一列一列的顯示 ,即當(dāng) B0 為低電平時 ,D7～ D0 為00011110 ( IEH) 顯示“山”的左起第一列 ;當(dāng) B1 為低電平時 , D7～ D0 為 00000010 (02H)顯示“山”的左起第二列 ,以此類推 ;當(dāng)列位線 B0～ B7 依次為低電平時 ,數(shù)據(jù)線 D7～ D0 同步變化 ,且依次通過“山”各列對應(yīng)的數(shù)據(jù)為 1EH、 02H、 02H、 7EH、 02H、 02H、 1EH、00H ,則實現(xiàn)了從左至右一列一列的顯示。當(dāng)各列顯示轉(zhuǎn)換很快即動態(tài)掃描顯示時 (每列顯示至少達到 25次 P秒 ) ,由于視覺暫留的存在 ,觀察到的是一個顯示穩(wěn)定的“山”字 ,感覺就像八列同時顯示的一樣。2. 2 　數(shù)據(jù)存儲器可選用 MAX + PLUSⅡ軟件中的參數(shù)化模塊 Lmp- rom來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲 ,其數(shù)據(jù)的存儲原則是每個漢字占八列 ,每個地址對應(yīng)一列數(shù)據(jù) ,起始地址對應(yīng)第一個漢字的左起第一列 ,以此類推 ,最大地址對應(yīng)最后一個漢字的最右一列。利用 MAX + PLUSⅡ可方便的進行存儲器參數(shù)的選擇、數(shù)據(jù)的輸入和初始化。圖 2 　點陣顯示器顯示原理2. 3 　分頻器分頻器的功能是將晶振的 20MHz 主時鐘經(jīng)分頻后產(chǎn)生 1KHz、 5Hz 和 1Hz 三種頻率的時鐘。其中 ,1KHz 是控制動態(tài)掃描顯示所需時鐘 ;5Hz 是控制滾動顯示時間的時鐘 ,即滾動時間間隔為 0. 2 秒 ;而1Hz 是控制跳動顯示時間的時鐘。每個字的顯示時間為 1 秒。2. 4 　顯示列控制器此功能塊是由一個八進制計數(shù)器和譯碼器組成 ,其八個輸出為順序負脈沖 ,依次控制點陣的列位線 B0～ B7 ,其動態(tài)掃描頻率為 1KHzP8 即 125Hz 。同時計數(shù)器的輸出作為同步控制信號 (用 TB0～ 2 表示 )以實現(xiàn)數(shù)據(jù)線與列位線的相應(yīng)變化。2. 5 　選擇信息控制器此模塊完成的功能如表 1 所示 ,其輸出 Q1Q0控制存儲器地址的高兩位 A7A6 ,以此確定顯示哪條信息 ;同時 ,輸出的復(fù)位信號 SET 用來控制顯示方式控制器的復(fù)位端 ,當(dāng)按鍵按下時就產(chǎn)生低電平使顯示方式控制器復(fù)位 ,以保證每次選擇顯示信息都能從該條信息的起始位置開始顯示。表 1 　選擇信息控制器功能表輸　　入P0 P1 P2 P3輸　出Q1 　 Q0選擇的顯示信息顯示信息對應(yīng)的地址范圍A7A6A5A4A3A2A1A00 　 1 　 1 　 1 0 　　 0 第一條信息 00000000～ 001111111 　 0 　 1 　 1 0 　　 1 第二條信息 01000000～ 011111111 　 1 　 0 　 1 1 　　 0 第三條信息 10000000～ 101111111 　 1 　 1 　 0 1 　　 1 第四條信息 11000000～ 11111111實現(xiàn)選擇信息控制器的參考電路如圖 3 所示 ,此電路的特點是 :按動輸入按鍵 P0～ 3 中的某一個鍵所產(chǎn)生的負脈沖不必進行消抖就可對其進行相應(yīng)的編碼并把編碼結(jié)果寄存起來。圖 3 　選擇信息控制器2. 6 　顯示方式控制器顯示方式控制器的電路如圖 4 所示 ,用輸入按鍵 K1、 K2 來控制顯示方式 ,輸出 S0～ S5 分別控制存儲器的低 6 位地址 A0～ A5。按動 K1、 K2 的同時產(chǎn)生輸出信號 CLR ,其作用與 SET相同 ,即每次變化顯示方式時保證從要顯示的那條信息的起始位置開始。當(dāng)按動 K1 時 ,計數(shù)器 74161 (1) 和 (2) 共同構(gòu)成—84—? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net一個 8 × 8 即 64 進制計數(shù)器 ,對應(yīng)信息中包含的八個漢字共 64 列 ,其時鐘 CP1、 CP2 均為 5Hz ;計數(shù)器為 0 時輸出 S0～ S5 在 0～ 7 之間變化并且與列位線的變化同步 ,對應(yīng)顯示一條信息的 0～ 7 列 ,計數(shù)器計為 1 時 ,則對應(yīng)顯示該條信息的 1～ 8 列 ,以此類推 ,實現(xiàn)了一條信息的滾動顯示。圖 4 　顯示方式控制器電路當(dāng)按動 K2 時 ,74161 (1)的時鐘 CP1 被封鎖使其一直保持為 0 ;74161 (2) 的時鐘 CP2 為 1Hz ,此計數(shù)器為 0 時 ,輸出 S0～ S5 在 0～ 7 之間變化 ,對應(yīng)顯示信息的第一個漢字 ,計數(shù)器為 1 時 ,輸出 S0～ S5 在 8～ 15 之間變化 ,對應(yīng)顯示信息的第二個漢字 ,以此類推 ,則實現(xiàn)了跳動顯示方式。由于計數(shù)器 74161(2)每計一個數(shù)對應(yīng)顯示信息中的一個漢字 ,其輸出只用了低三位 QCQBQA ,因此每條信息最多只能包含八個漢字。將上面的各功能模塊連接起來就完成了此顯示系統(tǒng)的設(shè)計。如果了解該系統(tǒng)的設(shè)計原理要想增加信息量和每條信息容量 ,只要對相應(yīng)的功能模塊進行簡單的修改即可實現(xiàn) ,而使用 MAX + PLUS Ⅱ軟件或文本輸入設(shè)計法進行設(shè)計修改則更為簡單方便。3 　結(jié)束語本文介紹的基于 LED 的漢字動態(tài)顯示系統(tǒng)具有設(shè)計簡單、顯示方式和顯示信息可控、擴容靈活和成本低等特點 ,非常適合一些漢字信息動態(tài)顯示場合。 責(zé)任編輯 :楊立民(上接第 14 頁 ) 是 COM 嚴(yán)格要求遵守的一個規(guī)范 ) ,客戶端就可以馬上使用更新后的中間件而無需在客戶端進行任何改動。這對于企業(yè)級的應(yīng)用程序來說無疑是極其有效率的。系統(tǒng)已經(jīng)投入使用 ,基于 COM + 的管理信息系統(tǒng)取得了令人滿意的效果。參 　考 　文 　獻\[1 \]　 高智勇 ,等譯 . Richard C.Leinecher. COM + 技術(shù)大全 . 北京 :機械工業(yè)出版社 ,2001.\[2 \]　 潘愛民 . COM原理與應(yīng)用 . 北京 :清華大學(xué)出版社 ,1999.\[3 \]　 余英 ,梁剛 . Visual C ++ 實踐與提高 - COM 和 COM + 篇 . 北京 :中國鐵道出版社 ,2001.\[4 \]　 李維 . Delphi 5. x ADOPMTSPCOM + 高級程序設(shè)計篇 . 北京 :機械工業(yè)出版社 ,2001\[5 \]　 Guy Eddon , Henry Eddon. Inside COM + Base Services. USA : Mi2crosoft Press , 1999.責(zé)任編輯 :姚彥茹—94—? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net