淺談電子看板的設(shè)計

摘　要：電子看板是一種專門用于記錄顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)的產(chǎn)品，主要由單片機和顯示模塊組成，顯示模塊分別是計劃產(chǎn)量、實際產(chǎn)量（當前產(chǎn)量）和達成率。另外，還帶有四個按鍵，其中有三個是用來進行數(shù)值調(diào)整的，另一個仿真計數(shù)脈沖輸入。軟件C語言編寫，使用MedWin集成開發(fā)環(huán)境，軟硬件經(jīng)Proteus6.7仿真通過。

關(guān)鍵詞：電子看板；單片機；AT89C51；C語言

看板是日本豐田汽車公司于20世紀50年代從超級市場的運行機制中得到啟示而發(fā)明的一種管理方式，是基于及時生產(chǎn)的一種管理手段，它是以降低成本為基本目的，在生產(chǎn)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)全面展開的一種使生產(chǎn)有效進行的新型生產(chǎn)方式，看板猶如巧妙連接各道工序的神經(jīng)而發(fā)揮著重要作用。經(jīng)過近50年的發(fā)展和完善，從機械方式到全電子方式，目前已經(jīng)在很多方面都發(fā)揮著重要的機能。

一、總體方案設(shè)計

二、單片機選型

單片機是本設(shè)計的核心部件，單片機的選型很大程度上會影響整個設(shè)計方案。我們在課堂上學(xué)的是MCS－51單片機，MCS－51單片機最經(jīng)典，年齡比我們大，在我國乃至全世界仍有著廣大的用戶群。近年來，各種新型的、性能優(yōu)異的單片機不斷涌現(xiàn)，大有取代MCS－51的趨勢，但MCS－51的統(tǒng)治地位暫不會動搖。

AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程、可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh　Programmable　and　Erasable　Read　Only　Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。

三、開發(fā)工具和環(huán)境

1.編程語言及編譯器

本設(shè)計中，我選用的是MedWin。MedWin是萬利電子有限公司開發(fā)的一款集編輯、編譯/匯編、在線及模擬調(diào)試為一體的單片機高性能集成開發(fā)環(huán)境（Integrated　Development　Environment，　IDE）。因其強大的功能、簡潔的界面、方便的操作而備受單片機學(xué)習(xí)者的喜愛，在單片機學(xué)習(xí)開發(fā)者中流傳甚廣。

2.目標代碼仿真工具

C編譯器編譯產(chǎn)生的目標代碼，要燒錄到單片機中才能運行。Proteus（海神）的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機軟件仿真系統(tǒng)。

四、硬件設(shè)計

電子看板終端上必須有顯示器，用于顯示數(shù)值，我選用LED數(shù)碼管，每一個終端有3組數(shù)碼管，每組可顯示4個數(shù)字，共計12個LED數(shù)碼管。

在單片機的應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器的顯示常采用兩種方法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是把多個LED顯示器的每一段與一個獨立的并行口連接起來，而公共端則根據(jù)數(shù)碼管的種類連接到“VCC”或“GND”端，這種連接方式的每一個顯示器都要占用一個單獨的具有鎖存功能的I/O端口，用于筆劃段字形代碼，單片機只需把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用再管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼。因此，使用這種方法當顯示位數(shù)較多時單片機中I/O口的開銷很大，需要提供的I/O接口電路也較復(fù)雜，但它具有編程簡單、顯示穩(wěn)定，CPU的效率較高的優(yōu)點。由于靜態(tài)顯示占用的I/O口線較多，CPU的開銷很大，所以為了節(jié)省單片機的I/O口線，常采用動態(tài)掃描方式來作為LED數(shù)碼管的接口電路。在實際的工程應(yīng)用中，它是使用最為廣泛的一種顯示方式，其接口電路是把所有顯示器的7個筆劃段g-a同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM端與各自獨立的I/O口連接。當CPU向字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是哪個顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O口控制的，所以我們就可以自行決定何時顯示哪一位了。

五、軟件設(shè)計

在軟件設(shè)計之前，要做兩件事，一是看以前學(xué)過的單片機書和C語言教程。做單片機實驗，先學(xué)硬件，再學(xué)軟件，以前做系統(tǒng)時，精力全放在軟件上，而做電子看板系統(tǒng)時，既要考慮軟件，還要考慮硬件，系統(tǒng)出問題，軟件找不到問題，可能就是“硬件”問題。

六、軟件調(diào)試

實際上，并不是等到程序完全寫好后才調(diào)試的，而是寫一段，就調(diào)試一段，這樣可以防止問題的積累。

參考文獻：

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（作者單位　淮陰衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校）