基于EDA软件Proteus的LED屏下位机系统设计

为了开发LED信息显示系统，对LED单线显示下位机系统进行了研究，利用EDA软件PRO-TEUS建立了基于51单片机的硬件电路原理图，并在KEIL环境下编写了相应的单片机通信和控制程序。通过PROTEUS和KEIL的联合仿真和调试，证明了设计的可行性。开发了显示屏下位机系统，包括从上位机接收字符信息并存储在下位机存储器中的串行通信部分，以及从存储器中读取字符信息并显示的显示控制部分。2.2下位机软件
下位机软件是运行在8015单片机上的十六进制机器语言，可以用汇编语言或C51编写，在KEIL开发环境下编译成8051单片机的机器语言。下位机软件的功能是用硬件完成汉字显示码的接收、存储和控制显示，算法流程见如图2。
单片机初始化包括片上RAM(含计数)
暂时存储区
，等等。)初始化、RS232消息设置初始化、中断初始化等。判断传输是否结束是将显示码流第一个字节编码的传输字总数与单片机计数寄存器进行比较，显示前串口接收复位是为了方便下一次串口通信。在程序运行的任何时候，当上位机向下位机发送显示代码时，串口都会被中断。单片机会中断当前工作，保存现场数据，而不是接收显示代码并存储在片外RAM中。完成后，它将返回到中断的断点继续前面的工作。因为中断可能随时发生，所以流程图中没有显示。
3串行通信
通信部分是连接上位机和下位机单片机的信息通道。由于RS  223 申口通信广泛支持单片机和PC机，且通信协议简单，便于电气连接和编程控制，本设计采用RS232串行通信标准。在电气连接上，单片机的RXD端口连接到PC机串口的TXD端口，单片机的TXD端口连接到PC机串口的RXD端口。在软件方面，下位机的串口中断入口程序除了设置合理的波特率外，还要将上位机发送的显示码流中的字符显示码和相关控制字保存到相应的队列M和寄存器中，并记得清除RI，以便下次接收。4仿真和与KEIL的联合调试下位机系统按照图1的硬件系统框图搭建。8015单片机可选择AT89C51，RAM存储器可选择SK存储器中的HY6264，需要一个74LS373作为数据锁存器。带输出锁存器的移位寄存器74LS595用于驱动和控制阵列，带 3的88 点阵模块用于LED  点阵，PROTEUS6.9SP5环境下的仿真原理图见如图3，其中LED  点阵只有两个字，足够系统构建和测试，实际工程应用中可以扩展字数。在PROETEUS6.9SP5环境下设置好电路原理图后，需要按照图2所示的算法流程编写单片机程序。编程可以直接在PROTEUS下进行，但PRO  Flower  US只提供ASM51编译器，即源程序只能用汇编语言编写。单片机程序也可以用KEILvision2集成开发环境编写，源程序可以用C语言或汇编语言编写。编译后可以联合仿真调试。对于PROTEUS和KEIL的联合仿真调试，需要设置自己的开发环境。具体方法如下：首先，复制‘VDM  51’。PROTEUS安装目录下的模型库中的“DLL”动态链接库到KEIL安装目录下的“C5lBIN”文件夹；然后修改“工具”。KEIL安装目录中的“INI”文件，并在[C51]子项中添加一行“TDR  V5=binvdm  51 . dl(' proteuvsmssimulator  ')”；其次，打开PROTEUS，在调试菜单中勾选‘useremoteDebugmonitor’；最后，程序在KEIL环境下编写编译后，在设置选项的调试选项卡中选择‘使用proteuvsmssimulator’。上述步骤设置完成后，即可进行联合仿真调试。结论利用电子设计自动化技术设计发光二极管显示屏下位机系统，可以提高设计效率和可靠性，降低设计劳动强度和设计成本，方便日后修改设计。本设计的目的是验证硬件设计和算法的可行性。应用于工程实践时，需要根据实际情况增加显示控制器件和LED显示模块，同时还要考虑供电和散热问题。