❶ CPLD與單片機的區別是什麼。
CPLD主要是做大型的數字邏輯處理的，具體的可以網路。與單片機的最大不同是，單片機是軟體方法實現，而CPLD是硬體實現的。可以把CPLD看成是一款專用的解碼晶元。因為是硬體實現，所以強項就是快。就好像用電腦看電影，用CPU軟體解碼可以做，也可以用顯卡硬體解碼，當然硬體解碼比較快。
❷ 燈光移位控製程序(單片機程序）
摘要：介紹了單片機實現多路燈光自動控制系統的軟、硬體設計。
關鍵詞：單片機自動控制可控硅抗干擾
利用單片機豐富的軟硬體資源實現對各種廣告牌多路燈光自動控制，與傳統的電子線路控制器相比，具有可編程、體積小、控制靈活、操作方便、控制時間可變可調等優點。
我們為呼市郵政局設計並安裝了上述單片機多路燈光自動控制系統。下面就該系統的軟、硬體設計作介紹。
1系統結構及工作原理
系統整體結構如圖1。
圖1系統結構
8031單片機是該系統的核心部件，其主要功能：（1）燈光控制的軟體編程；（2）干擾信號的處理及復位；（3）光強及時間定時的檢測及控制。
單片機的控製程序通過對光強或時間的檢測，自動開啟（夜間）或關閉（白天）燈光系統，每1路燈光設備與8031內存控制位相對應，單片機通過P3.0(RXD)和P3.1(TXD)多功能口，利用串列通信方式0實現不同控制代碼的輸出，從而完成了多路燈光設備各種變化的自動循環顯示。
28031單片機控制系統功能分析
2．1光強或時間定時的檢測及控制
如圖2所示，當8031單片機P1.4的控制開關撥到＋5V時，系統的開啟或關閉由光強控制。這時，當光線較強時（白天），光耦二極體電阻變小，三極體Q1導通，P1.7為低電平；當光線暗時（夜間）光耦二極體變大，三極體Q1截止，P1.7為高電平。8031單片機控製程序每隔一定時間（約5ms）采樣P1.7端的狀態，然後根據其高低電平選擇開啟或關閉相應的燈光控制代碼發送。圖2中與光耦二極體並聯的可調電位器可以調整三極體Q1的截止導通狀態，從而實現對光控的微調。
圖2光耦電路
當P1.4撥至接地狀態時，8031單片機程序進入時間控制子程序，8031單片機把內部定時器0設置成日歷時鍾計數（其初值可以用按鈕設置），當程序查詢到表格內的開啟或關閉初值（表格的初值可通過按鈕及數碼管顯示來輸入或修改）與單片機時鍾當前值相同時，則自動發送相應的開啟或關閉輸出控制代碼。
2．2雙向可控硅控制電路
由於負載一般為大功率器件（電壓從幾百伏至上千伏，電流從幾安培至幾十安培），因此，8031單片機工作部分與可控硅觸發部分採用MOC3021雙向可控硅輸出型光電耦合器，圖3為1路可控硅觸發控制電路。
圖3可控硅觸發電路
可控硅TR的門極觸發電流為50mA，觸發電壓為2V，則最小觸發電壓為：
VT＝R1，IGT＋VGT＋VTM＝300×0.05＋2＋3＝20V
對應的最小控制角α為：
其中：IGT為可控硅TR的最小觸發電流，VGT為可控硅TR的最小觸發電壓，VTM為MOC3021輸出壓降(3V)，Vp為交流工作電壓的峰值。
在使用中發現，當感性負載時，有時會引起可控硅誤觸發。經分析發現，當感性負載時，由於電壓上升率dv/dt較大，在阻斷狀態下，可控硅的PN結相當於1個電容，當突然受到正向電壓、充電電流過門極PN結時，起到了觸發電流的作用，造成MOC3021的輸出迴路可控硅誤導通。為此，我們對上述電路進行了修正，如圖4所示。在輸出迴路中加入R2和C1組成RC迴路，降低dv/dt。按照MOC3021的技術指標，允許最大的電壓上升率dv/dt=10V/s，結溫上升時dυ/dt下降，在極端的工作條件下，dv/dt=0.8V/s。
圖4修改後的觸發電路
R2、R1之和與最小觸發電壓與可控硅門極電流的關系為：
C1取0.2μF。
同理，在TR輸出端加上RC濾波網路，從而使TR輸出電壓上升率下降。
2．3單片機工作迴路的干擾及解決措施
由圖1可知，光耦電路利用MOC4021將輸入弱信號與輸出強信號進行隔離，但在實際運行時，單片機系統仍有較強的干擾信號存在，常常出現死機或程序飛跑現象。分析認為，由於輸出的大電流及電壓均工作在開關狀態，輸出高次諧波通過電源迴路對8031單片機產生了較大的影響，因此，我們設計了電源濾波電路及硬體復位電路，對電路的干擾進行了有效的控制。其中，硬體復位電路如圖5所示。圖5中74LS123為雙路可再觸發單穩態多諧振盪器，通過外接阻容參數，可產生不同寬度的正負脈沖，其真值表如表1。
圖5復位電路
表174LS123真值表
輸入 輸出
deleteAB QQ
LXX LH
XHX LH
XXL LH
HL^
HIH
LH
由表1及圖5電路可知：由於1腳A接地，2腳B接8031單片機P1.0，正常運行時，循環程序不斷從P1.0發送代碼信號，使2腳不斷有上升沿出現，因此，13腳保持高電平，則5腳輸出低電平，保持8031RESET腳低電平的需要。當程序飛跑或死機時，2腳電位不再變化，使5腳產生一高電平脈沖，促使8031復位，重新啟動。
3系統結構特點及應用范圍
該系統軟硬體均採用模塊化結構，1塊控制板能控制16路輸出，輸出信號通過8031串列口RXD及TXD端經74LS164串入並出移位寄存器輸出，因此，軟體輸出代碼高達上千路信號，硬體控制板根據需要可以任意擴充，只要電源變壓功率相應增大即可。該系統可廣泛應用於霓紅燈，多路塑料管燈及多路色燈的控制。
另外，系統具有與微機串列口RS－232的通信介面，必要時可以與微機連接，這樣，多路燈光控制參數及時間控制參數在微機上可隨時修改，使控制變得更加靈活。
作者單位：呼和浩特內蒙古大學電子工程系（010021）
參考文獻
1餘永權.單片機應用系統的功率介面技術.北京：北京航空航天大學出版社，1992；104～108
2李樹華.IBM－PC微機與發光管顯示屏的連網通訊.內蒙古大學學報（自然科學版），1993；（4）：441～443
3Xicor Inc.New Proct and Applications Information for Design engineers．EDN，1994;39(25):159～160
❸ keil51單片機數碼管滾的顯示
一，LED數碼管顯示的原理
數碼管的發光原理實際是七段LED燈(不包括小數點)或者八段LED燈被點亮的結果。八段依次是 a,b,c,d,e,f,g,dp(表示點)。LED數碼管是常見的顯示器件，在很多場合都可以看到，比如，鬧鍾沖胡的顯示，家電的顯示功能，車站等等。我們看到的數碼管為「8」字形，數碼管又分為共陰極和共陽極兩種。
1.共陰極：就是將八段數碼管的陰極(負極)接地在一起，需要高電平點亮。如下圖所示
2.共陽極：就是將八段數碼管的陽極(正極)接(+5v)在一起，需要低電平點亮。如下圖所示
3.數碼管的具體顯示
①共陰數碼管的點亮
為使數碼管的不同段顯示不同的字元，需要點亮和熄滅不同段的LED燈，才可以實現。對於共陰極數碼管來說，只需要給高電平LED燈就會被點亮，對應的斷碼就會亮起。給低電平相應的斷碼就會熄滅。
以顯示「0」為例 只需要給「dp」和「g」給低電平熄滅就可以了
斷碼的順序為：dp g f e d c b a
「0」斷碼用16進製表示為：3FH
其他字元的斷碼以此類推：如下表所示
②共陽數碼管的點亮
為使數碼管的不同段顯示不同的字元，需要點亮和熄滅不同段的LED燈，才可以實現。對於共陽極數碼管來說，只需要給低電平LED燈就會被點亮，對應的斷碼就會亮起。給高電平相應的斷碼就會熄滅。
以顯示「0」為例 只需要給「dp」和「g」給高電平熄滅就可以了
斷碼的順序為：dp g f e d c b a
1 1 0 0 0 0 0 0
「0」斷碼用16進製表示為：C0H
其他字元的斷碼以此類推：如下表所示
二.動態數碼管的顯示(共陰)
思路： 建立顯存、斷碼、位碼表格，將軟體延時部分設計成子函數的結構，在主函數中利用查表的方法來獲得相應的位碼和段碼，這種思路經常用於顯示變化的字元。
顯示的狀態(左移動態顯示，類似於常見的廣告牌)
3.原理圖(protues模擬圖)
4.設計方法
在多個數碼管的顯示中點亮數碼管需要 位碼和段碼共同作核搏用才能點亮
位碼(低電平有效)：表示要點亮的數碼管的位置。
斷碼(上面講過了)：就是要點亮哪一段數碼管
舉例說明：
如果要在上面的六個數碼管中點亮第一個數碼管，且讓它顯示「1」，首先確定它的位置是第六個。用八個二進製表示，最低位從0開始，最高位為7 那麼它的位碼為：11111110 (低電平有效)
斷碼為0x06
其他的以此類推
先要數碼管動態顯示要建一個數組。下圖為斷碼
源代碼：
#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit an=P2^6; sbit wei=P2^7; uchar code tab[18]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f, 0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x00,0x40}; //共陰極數碼管段碼表uchar idata dis_buf[6]={17,17,17,17,17,17}; //顯示緩沖區數據(十進制)void delayms(uint i) //延時1ms函數{ uint j; for(;i>0;i--) for(j=120;j>0;j--) {;}}void main() //主函數{ uchar k,m,n,bitcode,segcode; while(1) { for(n=0;n<17;n++) { dis_buf[0]=dis_buf[1]; //數據移動 dis_buf[1]=dis_buf[2]; dis_buf[2]=dis_buf[3]; dis_buf[3]=dis_buf[4]; dis_buf[4]=dis_buf[5]; dis_buf[5]=n; for(m=0;m<100;m++) //100次掃描，大約600ms { bitcode=0xfe; //起始位碼 for(k=0;k<6;k++) { P0=0xff; //消影 wei=1; wei=0; segcode=dis_buf[k]; //取數據 P0=tab[segcode]; //送段碼散氏攔 an=1; an=0; P0=bitcode; //送位碼 wei=1; wei=0; delayms(1); bitcode=_crol_(bitcode,1); //更新位碼，准備顯示下一位 } } } }}
❹ 單片機廣告牌的製作採用74hc164和sn74hc595的作用是什麼
74hc164和sn74hc595的作用都是串列輸入，並行輸出的，只不過74hc595有輸出鎖存功能，在串列輸入數據時輸出口狀態可以保持不變，而74HC164接收串列數據時輸出會隨輸入數據變化，直到數據輸入完畢才穩定下來。他們的作用都是把串列轉並行，一般廣告牌的尺寸都比較大，要顯示的點數比較多，直接用單片機的I/O口是肯定不夠的，況且單片機還要用有限的I/O口做更多事情，比如讀取外部數據存儲器（顯示內容較多時，內部數據存儲器EEPROM肯定不夠用），還要有數據介面（如串口），方便修改顯示內容和升級。而595和164這兩個都是用兩根（164）或三四跟（595）線跟單片機通信，而且可以級聯（比如5片164級聯在一起，有40個輸出口），級聯後並不會增加通訊線（跟單片機還是兩根線）。所以他們的使用大大簡化了硬體設計，同時也大大節省了主控I/O口，可以用更廉價的單片機獲得更大的產品性能。好處多多！！
❺ 急急！用單片機實現LED/LCD廣告牌的設計
LED是發光二極體Light Emitting Diode的英文縮寫。
LED應用可分為兩大類：一是LED單管應用，包括背光源LED，紅外線LED等；另外就是LED顯示屏，目前，中國在LED基礎材料製造方面與國際還存在著一定的差距，但就LED顯示屏而言，中國的設計和生產技術水平基本與國際同步。
LED顯示屏是由發光二極體排列組成的一顯示器件。它採用低電壓掃描驅動，具有：耗電少、使用壽命長、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠等特點。
LCD顯示器的原文是Liquid Crystal Display，取每字的第一個字母組成，中文多稱「液晶平面顯示器」或「液晶顯示器」。其工作原理就是利用液晶的物理特性：通電時排列變得有序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過，說簡單點就是讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。 LCD的好處有： 與CRT顯示器相比，LCD的優點主要包括零輻射、低功耗、散熱小、體積小、圖像還原精確、字元顯示銳利等。 選購LCD，有幾個基本指針： 高亮度:亮度值愈高，畫面自然更亮麗，不會朦朧霧霧。亮度的單位為cd/m2，也就是每平方公尺分之燭光。低階的LCD亮度值，有低到150 cd/m2，而高階的顯示器，則可高達250cd/m2。 高對比:對比愈高，色彩更鮮艷飽和，且會顯的立體。相反的，對比低，顏色顯的貧瘠，影像也會變得平板。對比值的差別頗大，有低到100:1，也有高到600:1，甚至更高。 寬廣的可視范圍:可視范圍簡單的說，指的是在屏幕前畫面可以看的清楚的范圍。可視范圍愈大，自然可以看的更輕松；愈小，只要觀看者稍一變動觀看位置，畫面可能就會看不清楚了。可視范圍的演算法是從畫面中間，至上、下、左、右四個方向畫面清楚的角度范圍。數值愈大，范圍自然愈廣，但四個方向的范圍不一定對稱。當上下、左右對稱時，某些廠商會將兩邊的角度值相加，標示為水平：160°；垂直：160°；也可能分開標示為左/右：± 80°；上/下：± 80°。某些LCD機種的單一角度，甚至只有40°~50°. 快速訊號反應時間:訊號反應是指系統接收鍵盤或滑鼠的指示後，經CPU計算處理，反應至顯示器的時間。訊號反應對動畫和滑鼠移動非常重要，此現象一般而言，只發生在LCD液晶顯示器上，CRT傳統顯像管顯示器則無此問題。訊號反應時間愈快，作業處理自是愈方便。觀察的方法是之一是將滑鼠快速移動（亦即滑鼠不斷下指示給系統，系統則不斷將訊號反應給顯示器），在一般低階的LCD顯示器上，游標在快速移動時，過程中會消失不見，直到滑鼠定位，不再移動後一小段時間，才會再度出現；而在一般速度動作時，移動過程亦會清楚的看到滑鼠移動痕跡。而VE500的超快訊號反應時間快達16ms（毫秒），則讓游標移動無時差，移動過程清楚易見，不帶來作業困擾。
LED 發光二極體特徵.
LED須採用超高亮發光材料，亮高度（UHB）是指發光強度達到或超過100mcd的LED，又稱坎德拉（cd）級LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研製進展十分迅速，現已達到常規材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能達到的性能水平。1991年日本東芝公司和美國HP公司研製成 InGaA1P 620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1p590nm黃色超高亮度LED實用化。同年，東芝公司研製InGaA1P 573nm黃綠色超高亮度LED，法向光強達2cd。1994年日本日亞公司研製成InGaN 450nm藍（綠）色超高亮度LED。至此，彩色顯示所需的三基色紅、綠、藍以及橙、黃多種顏色的LED都達到了坎德拉級的發光強度，實現了超高亮度化、全色化，使發光管的戶外全色顯示成為現實。發光亮度已高於1000mcd，可滿足室外全天候、全色顯示的需要，用LED彩色大屏幕可以表現天空和海洋，實現三維動畫。新一代紅綠、藍超高亮度LED 達到了前所未有的性能。
室外屏象素目前均由紅/綠/蘭三種基色的若干個單管LED構成，常用成品有象素筒和象素模組兩種結構。象素尺寸多為12-26毫米，象素組成：單色以2R/3R/4R、偽彩以1R2YG/1R3YG/1R4YG、真彩以2R1G1B等組成形式居多。
室外屏系統方案設計原則（內容不做敘述）
△結構設計原則
△亮度與配色依據
△可靠性設計原則
△安全性設計原則
△易管理及可操作性設計原則
屏體安裝方式
△牆掛式：即顯示屏背靠牆面，並固定在牆面上。此方式為常見方式，而且校易實現。
△坐立式：即顯示屏坐立在平台上。此方式最易實現，在條件許可的場合應優先採用這種安裝方式。
△鑲嵌式：即顯示屏鑲嵌在一個牆框內。此方式不多見，如果牆面凹陷深度不夠，須考慮其維護性。
△側掛式：即顯示屏兩側受力，側掛在兩建築物或立柱之間。此方式常用於空曠場地的屏體懸掛，兩立柱依據屏體的懸掛要求搭建。
顯示控制系統
大成顯示控制系統由採集/發送子系統和接收/灰度處理子系統兩部份組成，其前端為計算機的VGA特徵輸出介面或帶有數字化分量輸出的多媒體卡，傳輸由超五類雙絞線實現，後端為電子顯示屏顯示單元。採集/發送子系統以每秒不少於60幅的幀頻採集24 Bits真彩色信號，並以雙存貯器交替工作的方式平穩地寫入到自帶的顯示緩存中，在中心處理單元的控制下完成灰度的權值變換，通過LVDS差分至超五類雙絞線通道上。超五類雙絞線實現採集/發送子系統與接收/灰度處理子系統之間的連接，完成信號的傳輸。在不帶中繼的情況下，最長傳輸距離可達300米。
灰度實現描述
大成接收/灰度處理子系統自超五類雙絞線上接收24 Bits真彩色信號，權值分別為20、21、22、存23、24、25、26、27，每個基色有八個權值分量，通過CPLD控制從而實現256級灰度控制信號。在視頻接收電路、儲電路、高速度寫電路、顯示屏控制掃描電路中都進行了抗干擾處理，且有150Hz的顯示屏刷新頻率，因而具有極強的穩定性與實時性，保證真正24位真彩效果。
紅綠蘭三種基色各256級灰度的不同組合能產生的顏色數為：256×256×256 = 16777216種顏色(即16M色)
非線性γ校正
視頻信號是為滿足電視機的發光特性和電特性而設計的，它可以在電視上或顯示器上播放。如果對電視信號不作校正，就會產生嚴重的色彩失真。因此我們對輸入的視頻信號前端須進行非線性γ校正，校正後的色度空間會有了明顯改善。對應於LED大屏幕，物理亮度與灰度值成正比，如不作校正，明顯不能滿足色彩還原的要求，具體在顯示效果上就是：低級灰度跳變很大，而高級灰度又分不清楚。眾所周知，人眼對光強的感受是非線性的，弱光時，光強增加一倍，人眼感覺到的增強多於一倍；強光時，光強增加一倍，人眼感覺到的增強不足一倍，因此需要把灰度做非線性變換，使低灰度時時間距小，高灰度時時間距大。所以為保證LED大屏幕色彩完整還原，必須進行反伽瑪校正，經過校正以後，使它的特性與CRT相近。我們可以明顯看出，經灰度校正後的顯示畫面會顯得紋理清晰，層次感強，亮度柔和，明暗過渡平緩。
真彩屏白平衡、色偏差及色彩豐富性的技術保證
白平衡是指當每種基色都達到最高一級的亮度時，在一定的距離以外視覺上呈現出色溫為6500K的白色色偏差是指LED發光管尤其是紅色發光管的亮度隨溫度變化而改變的一種現象。色偏差的存在，說明了一個在特定溫度下生產調試達到白平衡的顯示屏，隨著工作溫度的變化會失去平衡，或者由於屏內的溫度分布不均勻使得整個顯示屏播放一段時間後會呈現"花臉"現象。本公司針對真彩顯示屏的色偏差而引起的問題，有一套全面的解決方案它能有效地保證真彩顯示屏的色彩豐富性和一致性。
智能監控與保護系統
智能監控系統由各類感測器、監測系統和控制計算機構成，用於監測顯示屏工作環境參數，適時控制相關保護系統，確保顯示屏正常工作，性能參數不發生校大的偏移。保護系統包括：散熱系統、防水系統、配電系統避雷系統等。
控制軟體
顯示屏系統的正常運行，須有相關軟體的支持。我公司軟體設計師通過精心編制、組合，創建了一套功能強大、操作簡便的軟體配置系統。在該套軟體系統中，根據軟體作用的不同，我們把它們劃歸為兩類：一類為顯示控制軟體，主要完成文字、動畫和視頻圖像的播放與切換控制，它們是顯示屏工作的基本軟體；另一類為內容編輯軟體主要用於創意製作和圖文編輯，它們可使顯示屏的顯示內容得到不斷更新和變換。
LCD又分 STN TFT TFD等
1.什麼是STN?
STN（SuperTwistedNematic）是用電場改變原為180度以上扭曲的液晶分子的排列從而改變旋光狀態，外加電場通過逐行掃描的方式改變電場，在電場反復改變電壓的過程中，每一點的恢復過程較慢，因而產生余輝。STN和TFT最大的兩個區別就在於TFT表現效果比STN好，但是STN又比TFT省電。
2.什麼是TFT?
TFT（ThinFilmTransistor）是指薄膜晶體管，意即每個液晶像素點都是由集成在像素點後面的薄膜晶體管來驅動，從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息，是目前最好的LCD彩色顯示設備之一，其效果接近CRT顯示器，是現在筆記本電腦和台式機上的主流顯示設備。TFT的每個像素點都是由集成在自身上的TFT來控制，是有源像素點。因此，不但速度可以極大提高，而且對比度和亮度也大大提高了，同時解析度也達到了很高水平。
3.什麼是TFD?
行動電話的進步仍在繼續,在這種情況下,人們對LCD性能有了更高的要求.以下是未來行動電話彩色LCD的重要性能特徵：(1) 高畫質;2) 低功耗;(3) 能夠處理活動圖像;4) 結構緊湊;愛普生有限公司已經進行了一種有源點陣LCD－D-TFD(數碼薄膜二極體)的商業化生產,並已成為主要的數碼相機生產商之一。其中的一個重要原因是：低功耗(D-TFD的特點)和高畫質/高反應速度(有源點陣LCD的特點)符合數碼相機的要求。通過將高畫質、低功耗和結構更加緊湊的新技術應用於這種D-TFD,我們高水平地實現了對下一代行動電話的上述四項要求。這種LCD被稱為"MD-TFD"。
4.TFT、STN和TFD液晶顯示屏有何不同?
手機使用的顯示屏有STN方式、TFD方式和TFT方式3種類型。其中圖像質量最好的是TFT方式，筆記本電腦中所使用的顯示屏大部分都是這種類型。但TFT雖然畫面精美，耗電量卻較大，因而對於手機而言，具有電池不耐用的缺點。STN方式雖然在圖像質量方面最差，但是具有耗電量小、成本低的優點。TFD恰恰定位在TFT與STN的中間位置。圖像質量雖然略遜於TFT，但耗電量少於TFT