数字化测量技术课程设计指导书

数字化测量技术

课程设计指导书沙占友王晓君睢丙东孟志永编著

河北科技大学信息学院电子信息工程系

2006年5月修订

目录

一、课程设计的目的及要求 (1)

二、课程设计的任务 (1)

三、课程设计题目 (1)

四、课程设计的内容及主要步骤 (4)

五、课程设计的考核方法及成绩评定 (4)

六、书写及格式要求 (5)

七、KD-2000型LED智能显示屏的设计原理与设计注意事项 (5)

（一）概述 (5)

（二）系统工作原理 (6)

（三）共享RAM电路的工作原理 (6)

（四）汉卡电路的工作原理 (7)

（五）地址分配 (8)

（六）显示控制电路的工作原理 (9)

（七）键盘 (9)

（八）设计注意事项 (10)

附录：多媒体彩色LED智能显示屏简介 (21)

一、课程设计的目的及要求

在掌握LED智能显示系统工作原理的基础上，能根据小组必做题目和自选题目，熟练的编写并调试各种程序，完成课题设计任务，提高学生的独立设计水平和实际动手能力，培养学生的创新精神。

二、课程设计的任务

1. 熟悉KD2000型LED智能显示系统。

2. 掌握系统的硬件电路及软件编程特点。

3. 根据本组设计题目和本人承担的具体设计任务，并通过指导教师的验收。

4. 自拟选作题目，完成设计、调试工作，并通过指导教师的验收。

5. 总结提高，按期完成课程设计报告。

三、课程设计题目

（一）全班必做题目

1. 熟悉系统，输入：“KD2000型LED智能显示系统”并存储显示。

2. 汇编、输入、运行示例程序，了解系统硬件电路及软件编程特点。

3. 设置日历时钟。

（二）小组必做题目

第一组：以线条方式，设计天安门图案（闪光），并以各种不同方式显示

第二组：用汉字点阵码编10个字的短句（可以是专业介绍、古诗片段），移动显示，分帘请屏、正常及镂空显示。

第三组：设计校徽（或系徽、生肖图案），3种方案，以各种不同方式显示。

第四组：动画设计（例如红日出东海、小孩跑步、小猴爬竿以及导弹打飞机等）

第五组：汉字的旋转与扩缩

1、在屏上显示2个汉字，然后每个字左旋90度显示3秒，然后右旋90度显示3

秒，然后倒置3秒，最后恢复正常。

2、逐行显示2个汉字，2秒后横向放大两倍，3秒后恢复正常。

3、显示“回”字并放大缩小5次，恢复正常。

第六组：显示一句“东方红”词谱，格式为简谱／歌词上下对正，左移显示。

第七组：闪闪的红星（能旋转360○）

（三）小组选做题目

自定：（例如动画显示、断点程序、显示程序、查询程序等）

要求：可以协商，内容错开，不许重复，单独完成。

18或19周作为课程设计专用周，提前做好准备。每组选出代表，指定一名组长。

四、课程设计的内容及主要步骤

1. 课程设计的思考题

（1）数字显示技术（简称数显技术）在数字化测量中所占有的地位。

（2）什么是大屏幕智能显示屏？常用的扫描方式有哪几种？

（3）在大屏幕LED智能显示系统中采用双CPU设计方案有哪些优点？

（4）字符编码方式。

（5）清屏方式与显示方式。

（6）动画设计。

2. 设计步骤

（1）总体方案设计。

（2）硬件电路设计。

（3）程序设计与调试。

（4）总结，撰写课程设计报告。

3. 设计注意事项

为在设计时少走弯路，同学们应注意以下事项：

①在编辑BAS文件时，要首先建立0号文件，然后才能建立其他任意文件号的文件。

②在汉字编辑时，一定要注意光标位置，并且以正确顺序输入汉字字串。

③在BAS文件中不能出现多余的控制符（码值大于80H的ASCII码），因为系统将它们作为一种控制命令字来解释，而我们只用了80H～83H，其余的有待系统扩充，若文件中出现不能解释的控制码，会导致显示不正常。

④在PRG状态下，P.是系统的监控态，此时可进行各种修改、运行、读取等操作。

⑤在程序的最后，为了能有时间观察输出并将控制权交回系统，须增加以下三条指令：

JNB 01H,$

CLR 01H ;相当于按任意键继续

LJMP RETURN ;返回系统

⑥尽量使用断点运行。注意，当程序不经过断点时，断点处的三字节指令将被改变，切记要再改回来！

⑦学生们自编程序时只能用8000H～9F00H的程序空间。

⑧系统有两种复位方式：第一种是硬件复位，使用侧面的复位键，但它不改变RAM中的内容。第二种是软复位，在OT H菜单中选择RES功能，可清除全部BAS文件。倘若做演示程序实验时，不能正确存储，说明上次学生们使用后内存已满，必须用软复位加以清除。

五、课程设计的考核方法及成绩评定

考核方法：现场验收（占50分），课程设计报告（占50分）。

考核内容：学习态度、方案合理性、协作精神、设计工作量的大小、是否有创新、完成设计任务的时间进度、资料完备性、报告撰写规范性和书面表达能力。

成绩评定：优，良，中，及格，不及格。

六、书写及格式要求

字迹工整、文笔通畅，结构严谨、内容充实、结论正确、插图规范，符合设计要求。

七、KD-2000型LED智能显示屏的设计原理与设计注意事项

（一）概述

智能显示屏是由计算机控制，将光、电、声融为一体，能显示各种信息的大型显示装置。它是高科技的结晶。我国在大屏幕显示的技术领域已取得丰硕成果，各种智能显示屏已广泛用于车站、机场、商店等公共场所，以及新闻发布、金融或股市行情、体育比赛、模拟军事演习等领域。但是将其作为教学设备在国内尚未有先例。1989年有本教研室老师指导学生研制的由单板机控制的，以分立发光二极管为像素的阵列型显示屏开创了先例。

但是随着计算机技术的不断发展，单板机已被淘汰。为适应教学内容和教学设备的不断更新，我们在1996年开发出KD-96型LED智能显示屏系统。在此基础上，2001年我们又研制成功KD-2000型LED智能显示屏系统。该系统是由MCS-51单片机控制的全开放型LED 点阵智能显示屏，它具有以下特点：

①显示器件采用LED点阵板，大大简化了电路设计与安装工艺

②有两套扫描程序，一套是动画扫描，既可显示前景，又可显示背景；另一套是分页扫描程序，可进行功能控制显示。

③通过自制汉卡能显示多种国标字符。只要存储不同的汉字库便可达到要求。

④具有通信接口，可以和系统机进行通信。

⑤学生可利用键盘控制，还可用遥控器控制，所有功能可由按键完成，操作简便灵活。

⑥每屏可同时显示4个16×16点阵的国标字符，并能连续显示出128个国标字符。字库容量为8192个国标一、二级汉字、西文、数字和算符。

⑦利用通信方式，一台PC机可同时控制多达127个单元显示屏的工作，并显示不同的内容。

⑧整机结构紧凑，外形美观。机箱内的主控板、扫描显示板、开关电源三者分开布置，并以接插件相连，工作安全可靠。

⑨具有仿真运行功能，即能解释运行自定义文件格式的BAS文件，又可对汇编语言进行仿真。同时可现场编辑、存储、修改用户程序。

⑩具有日历显示功能，可显示出年、月、日、星期、时、分、秒。

综上所述，LED点阵智能显示屏系统确有独到之处，为此我们设计并制作了10套KD-2000型LED智能显示屏系统，作为本专业教学实验设备。