电子看板的设计.doc
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浅谈电子看板的设计 摘 要:电子看板是一种专门用于记录显示生产数据的产品,主要由单片机和显示模 块组成,显示模块分别是计划产量、实际产量(当前产量)和达成率。另外,还带有四 个按键,其中有三个是用来进行数值调整的,另一个仿真计数脉冲输入。软件c语言编写 ,使用medwin集成开发环境,软硬件经proteus6.7仿真通过。 关键词:电子看板;单片机;at89c51;c语言 看板是日本丰田汽车公司于20世纪50年代从超级市场的运行机制中得到启示而发明的一 种管理方式,是基于及时生产的一种管理手段,它是以降低成本为基本目的,在生产系 统的各个环节全面展开的一种使生产有效进行的新型生产方式,看板犹如巧妙连接各道 工序的神经而发挥着重要作用。经过近50年的发展和完善,从机械方式到全电子方式, 目前已经在很多方面都发挥着重要的机能。 一、总体方案设计 二、单片机选型 单片机是本设计的核心部件,单片机的选型很大程度上会影响整个设计方案。我们在课 堂上学的是mcs-51单片机,mcs-51单片机最经典,年龄比我们大,在我国乃至全世界 仍有着广大的用户群。近年来,各种新型的、性能优异的单片机不断涌现,大有取代mc s-51的趋势,但mcs-51的统治地位暂不会动摇。 at89c51是一种带4k字节闪烁可编程、可擦除只读存储器(fperom—falsh programmabl e and erasable read only memory)的低电压、高性能cmos8位微处理器,俗称单 片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用atmel高密度非易失 存储器制造技术制造,与工业标准的mcs- 51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中,at mel的at89c51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉 的方案。 三、开发工具和环境 1.编程语言及编译器 本设计中,我选用的是medwin。medwin是万利电子有限公司开发的一款集编辑、编译/汇 编、在线及模拟调试为一体的单片机高性能集成开发环境(integrated development environment, ide)。因其强大的功能、简洁的界面、方便的操作而备受单片机学习 者的喜爱,在单片机学习开发者中流传甚广。 2.目标代码仿真工具 c编译器编译产生的目标代码,要烧录到单片机中才能运行。proteus(海神)的isis是 一款labcenter出品的电路分析实物仿真系统,可仿真各种电路和ic,并支持单片机,元 件库齐全,使用方便,是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。 四、硬件设计 电子看板终端上必须有显示器,用于显示数值,我选用led数码管,每一个终端有3组数 码管,每组可显示4个数字,共计12个led数码管。 在单片机的应用系统中,数码管显示器的显示常采用两种方法:静态显示和动态扫描显 示。所谓静态显示,就是把多个led显示器的每一段与一个独立的并行口连接起来,而公 共端则根据数码管的种类连接到"vcc"或"gnd"端,这种连接方式的每一个显示器都要占 用一个单独的具有锁存功能的i/o端口,用于笔划段字形代码,单片机只需把要显示的字 形代码发送到接口电路,就不用再管它了,直到要显示新的数据时,再发送新的字形码 。因此,使用这种方法当显示位数较多时单片机中i/o口的开销很大,需要提供的i/o接 口电路也较复杂,但它具有编程简单、显示稳定,cpu的效率较高的优点。由于静态显示 占用的i/o口线较多,cpu的开销很大,所以为了节省单片机的i/o口线,常采用动态扫描 方式来作为led数码管的接口电路。在实际的工程应用中,它是使用最为广泛的一种显示 方式,其接口电路是把所有显示器的7个笔划段g- a同名端连在一起,而每一个显示器的公共极com端与各自独立的i/o口连接。当cpu向字 段输出口送出字形码时,所有显示器接收到相同的字形码,但究竟是哪个显示器亮,则 取决于com端,而这一端是由i/o口控制的,所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了 。 五、软件设计 在软件设计之前,要做两件事,一是看以前学过的单片机书和c语言教程。做单片机实验 ,先学硬件,再学软件,以前做系统时,精力全放在软件上,而做电子看板系统时,既 要考虑软件,还要考虑硬件,系统出问题,软件找不到问题,可能就是"硬件"问题。 六、软件调试 实际上,并不是等到程序完全写好后才调试的,而是写一段,就调试一段,这样可以防 止问题的积累。 参考文献: [1]求是科技.单片机典型外围器件及应用实例[m].北京:人民邮电出版社,2006: 267-309. [2][美]myke predko.精通8051等程序设计[m].田玉敏,译.北京:人民邮电出版 社
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