[发明专利]基于单片机的LED数码管显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字显示系统，特别涉及一种采用单片机驱动LED数码管显示的嵌入式系统。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，人民生活水平的不断提高，在工业控制、仪器仪表、图形显示和邮电及其他行业的窗口广告显示系统中，都需要有一种LED显示驱动电路。其实LED对我们来说并不陌生，这种显示器我们也能经常看到，如大街上的电子广告牌、体育馆里的电子比分显示牌、仪器仪表中的数字显示屏等等。正因如此，设计一个简单高效可靠的LED显示驱动电路及其程序，将会有很广泛的用途。

从目前的LED显示驱动电路来看，普遍采用一种定时或中断控制方式这种方式要占据CPU一部分时间。然而对实时性很强的工控系统来说，该方法就显得不太合适。当控制回路数很多时，矛盾尤为突出。还有就是，虽然单片机在我国普及应用已有几十年的历史，近年来随着单片机的种类不断增多，技术水平也在不断提高，其应用更加广泛。正因其应用范围的扩大及解决问题的需要，不得不对某些数据进行较复杂的处理，例如：数据在LED显示前要求进行一系列复杂的处理。但由于单片机的运算功能较差，当系统要求快速处理复杂的数据时，要单片机去应付这种情况就会出现很大的困难。与此同时由于LED显示驱动电路的用途广泛，经常在各种各样的工作现场里使用，而工作现场中一般都存在着各种各样的干扰源（通常干扰可分为2种：一是由电压电源引起的干扰；二是由电源以外原因引起的干扰，主要是传输信道的干扰），这样就会给系统运行带来很多问题，使LED驱动电路无法正常工作，那样就有可会能造成很严重的后果。

发明内容

本发明的目的是克服传统LED驱动电路中的各种干扰，提供一种稳定高效的LED数码管显示系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的硬件系统的主要芯片包括8031单片机、MAX7219芯片、MAX232芯片、MAX813L芯片。8031单片机在本系统中是一个核心的芯片，起到控制整个LED显示驱动系统的作用。MAX7219是一种高集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器，可实现微处理器与8位7段数字LED或64位单一LED的接口。采用MAX813L芯片做为抗干扰芯片。

本发明的工作过程为：从PC机上输入一个带字母的数据（如：A123.4567），经过PC机处理成系列16进制数，并通过MAX232传输到8031单片机上，8031单片机接收到数据后再把数据进行简单的处理就通过MAX7219芯片传输到LED（包括一个8×8点阵和7个7段数码管）上，从而达到8031单片机控制LED将进行的显示，最终在LED上也显示出A123.4567。与此同时，输入与输出数据的小数点位置必须是在除字母外，从左边数起第3个数字与第4个数字之间。

在本设计中PC机上所说的输入功能在包括两部分：(1)通过键盘把所要在LED上显示的数据输入到PC机里。(2)已经输入到PC机了的数据进行处理，让它变成一系列16进制的代码，并存放在一个数组里，为接下来的与8031单片机通信做好准备。

本发明中的使用的通信协议如下：

（1）串行通信波特率为4800bps

（2）帧格式为8位通信，高4位是位码，低4位是通信的内容

（3）设定单片机的地址码为F1H，在传送数据前先联络地址码，如地址码正确则传送数据，否则继续联络地址码。

（4）无奇偶校验位，数据的通信采用累加和效验的方法，即每传送一组数据（个数自定），效验一次累加和是否正确，正确则回送00H，否则回送FFH。

（5）联络方式为PC机主动联络8031单片机

（6）PC机采用COM2通信

本发明的优点：

（1）本发明用MAX232芯片实现PC机与8031单片机的串口通信，是为了更好地借助PC机进行复杂的数据处理，以改善单片机运算能力差的不足之处。

（2）MAX7219芯片作为控制LED数码管显示的接口，电路会更简洁，使用会更简便，工作模式会更灵活多样。

（2）本发明采用MAX813L芯片的抗干扰设计，是本系统能长期、稳定、可靠地运行。

附图说明

图1为本发明的硬件原理图；

图2为本发明的系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：