Мета роботи

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 729

Вивчення схемотехнічних та програмних засобів знакосинтезуючої індикації МПС. Набуття навичок розробки програмного забезпечення для відображення цифрової інформації на матричних знакосинтезуючих індикаторах, спряжених з ОМК сімейства MCS-51

2.4.2. Теоретичні відомості

При побудові універсальних підсистем відображення на світлодіодних індикаторах часто використовують так звані знакосинтезуючі індикатори, в яких зображення будь-якого символа формується матрицею світлодіодів, що містить, наприклад 5×7 крапок. За допомогою такої світлодіодної матриці можна отримувати зображення практично будь-якого символа, крім ієрогліфів східних мов.

Знакосинтезуюча індикація також реалізована на платі розширення за допомогою матриці HG1 5×7 світлодіодів (рис.2.13). Керування світлодіодною матрицею здійснюється по лініях РА0; РА1; РА2; РА3; РА4 (стовпчики матриці) і РС0; РС1; РС2; РС3; РС4; РС5; РС6 (рядки матриці) портів паралельного інтерфейсу.

Кожна лінія порту А підведена до анодів світлодіодів відповідного стовчика: РА0 до анодів крайнього праворуч (нульового) стовчика, РА1 до анодів стовчика №1 (другого праворуч), …. До діодів стовчика №4 (крайнього ліворуч) підключена лінія РА4 порту А (рис.2.14.). Аналогічно лінії порту С під‛єднані до катодів світлодіодної матриці: лінія РС0 до катодів нульового (нижнього рядка), лінія РС1 до катодів другого знизу (№1) рядка, і т.д., лінія РС6 під‛єднана до катодів старшого (самого верхнього) рядка №6 матриці. Оскільки на перетині рядка зі стовпчиком розміщений світлодіод, то для його світіння на анод, тобто на відповідну лінію порту А треба подати потенціал логічної "1", а на катод, тобто відповідну лінію порту С – потенціал логічного "0".

Наприклад, для того, щоб засвітити крапку в правому нижньому куту матриці з координатами [0;0] треба виставити рівень логічної “1” на лінії РА0 і рівень логічного “0” на лінії РС0. Для світіння нижнього ряду матриці в порт А за адресою 8000Н треба записати двійкове число 00011111 (1FH), а в порт С за адресою 8002Н записати двійкове число Х1111110 (01H). Запис чисел 00011111 (1FH) за адресою 8000Н (в порт А) та 00000000 (00H) за адресою 8002Н (в порт С) приведе до світіння всієї матриці світлодіодів.

Таким чином, комбінуючи значення двійкових кодів на лініях портів А та С можна вивести на знакосинтезуючий індикатор зображення будь-якого символа. Для цього точковий контур символа

записується в знакосинтезуючу матрицю 5×7. Формування всього зображення здійснюється шляхом сканування (періодичного виведення на матрицю) світних точок в кожному стовпчику, використовуючи принцип динамічної індикації.

Наприклад, розглянемо виведення на знакосинтезуючий індикатор букви "Я". Якщо вписати букву Я в світлодіодну матрицю 5×7 так, як показано на рис.2.19, то зображення букви вміщується в чотирьох стовпчиках з номерами 0÷3. Тому засвітка всього зображення виконується за чотири кроки. Крок 1: для засвічення точок стовчика №3 треба записати в порт А двійкове число 00001000 (08Н), щоб вибрати стовпчик №3, та в порт С двійкове число 11001110

(0СЕН), щоб засвітити рядки №5, 4, 0. Крок 2: для вмикання світлодіодів стовпчика №2 необхідно в порт А записати двійкове число 00000100 (04Н) та в порт С число 10110101 (0В5Н). Крок 3: для вмикання світлодіодів стовпчика №1 в порт А записується число 00000010 (02Н) та в порт С число 10110011 (0В3Н). Нарешті крок 4: для вмикання світлодіодів крайнього праворуч стовпчика №0 в порт А записується число 00000001 (01Н) та для вмикання всіх світлодіодів стовчика в порт С треба записати число 00000000 (00Н).

Часові параметри утримання вказаних кодів в портах А та С визначаються бажанням автора розроблюваної програми. Для отримання максимальної яркості зображення тривалість світіння кожного стовпчика повинна бути 10 мс, як це визначалось для програми на рис.2.18. Для зменшення яркості зображення тривалість затримок світного стану світлодіодів необхідно зменшувати. Можна навпаки – збільшувати тривалість пауз між запалюванням окремих стовпчиків.

Час світіння окремих стовчиків можна збільшувати. Наприклад, якщо час світіння стовпчика збільшити до 500 мс, то вся буква "Я" засвітіиться за 500 мс.× 4 = 2 секунди. Тобто ціцлісне зображення букви "Я" пропаде: 0,5 сек буде світитись стовпчик №3, 0,5 сек. буде світитись стовпчик №2, 0,5 сек – стовпчик №1 та 0,5 сек. – стовпчик №0. Таким чином, цілісне зображення букви заміниться блимаючою послідовністю світних стовпчиків.

Якщо символ для виведення на індикатор займає всі 5 стовпчиків (наприклад бука Ж), то для отримання ефекту цілісного відображення кожний стовчик повинен формуватись прогтягом 40/5 = 8 мс.

Яркістю зображення на знакосинтезуючому індикаторі можна також керувати шдяхом зміни часу виведення символа. Для цього час виведення кожного стовпчика розбивається на дві фази: одна фаза для світіння світлодіодів, друга для потушеного стану всієї матриці. Наприклад, при виведенні букви Ж кожний стовпчик світиться 4 мс. і 4 мс. утримується потушеним. Як наслідк, яскравість буки зменшується. Змінюючи співвідношення між часом світного та потушеного станів вдається плавне регулювання яскравості символа.

Враховуючи вищесказане можна зробити висновок, що знакосинтезуючі індикатори дозволяють реалізувати велику кількість світлових ефектів при виведенні інформації за рахунок ускладнення алгоритмів керування індикатором.

2.4.3. Підготовка до роботи.

1) Вивчити принцип та переваги знакосинтезуючої індикації.

2) Вивчити апаратні засоби та діапазон адрес керування знакосинтезуючим індикатором стенду (Рис.2.14.).

3) Розробити детальну БСА підпрограми ZS_IND керування знакосинтезуючим індикатором для виконання індивідуального завдання Вашої бригади у відповідності з табл.2.ХХ.

4) Вивчити призначення та порядок виконання команд керування знакосинтезуючим індикатором, що використані в підпрограмі ZS_IND.

5) Розробити детальну БСА та підпрограму множення та виведення на знакосинтезуючий індикатор стенду двох останніх цифр результату для свого номера бригади згідно з таблицею 1.6.

Таблиця 2. 6. Індивідуальні завдання для лабораторної роботи №4