浅谈电子看板的设计

摘　要：电子看板是一种专门用于记录显示生产数据的产品，主要由单片机和显示模块组成，显示模块分别是计划产量、实际产量（当前产量）和达成率。另外，还带有四个按键，其中有三个是用来进行数值调整的，另一个仿真计数脉冲输入。软件C语言编写，使用MedWin集成开发环境，软硬件经Proteus6.7仿真通过。

关键词：电子看板；单片机；AT89C51；C语言

看板是日本丰田汽车公司于20世纪50年代从超级市场的运行机制中得到启示而发明的一种管理方式，是基于及时生产的一种管理手段，它是以降低成本为基本目的，在生产系统的各个环节全面展开的一种使生产有效进行的新型生产方式，看板犹如巧妙连接各道工序的神经而发挥着重要作用。经过近50年的发展和完善，从机械方式到全电子方式，目前已经在很多方面都发挥着重要的机能。

一、总体方案设计

二、单片机选型

单片机是本设计的核心部件，单片机的选型很大程度上会影响整个设计方案。我们在课堂上学的是MCS－51单片机，MCS－51单片机最经典，年龄比我们大，在我国乃至全世界仍有着广大的用户群。近年来，各种新型的、性能优异的单片机不断涌现，大有取代MCS－51的趋势，但MCS－51的统治地位暂不会动摇。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程、可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh　Programmable　and　Erasable　Read　Only　Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

三、开发工具和环境

1.编程语言及编译器

本设计中，我选用的是MedWin。MedWin是万利电子有限公司开发的一款集编辑、编译/汇编、在线及模拟调试为一体的单片机高性能集成开发环境（Integrated　Development　Environment，　IDE）。因其强大的功能、简洁的界面、方便的操作而备受单片机学习者的喜爱，在单片机学习开发者中流传甚广。

2.目标代码仿真工具

C编译器编译产生的目标代码，要烧录到单片机中才能运行。Proteus（海神）的ISIS是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。

四、硬件设计

电子看板终端上必须有显示器，用于显示数值，我选用LED数码管，每一个终端有3组数码管，每组可显示4个数字，共计12个LED数码管。

在单片机的应用系统中，数码管显示器的显示常采用两种方法：静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示，就是把多个LED显示器的每一段与一个独立的并行口连接起来，而公共端则根据数码管的种类连接到“VCC”或“GND”端，这种连接方式的每一个显示器都要占用一个单独的具有锁存功能的I/O端口，用于笔划段字形代码，单片机只需把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用再管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码。因此，使用这种方法当显示位数较多时单片机中I/O口的开销很大，需要提供的I/O接口电路也较复杂，但它具有编程简单、显示稳定，CPU的效率较高的优点。由于静态显示占用的I/O口线较多，CPU的开销很大，所以为了节省单片机的I/O口线，常采用动态扫描方式来作为LED数码管的接口电路。在实际的工程应用中，它是使用最为广泛的一种显示方式，其接口电路是把所有显示器的7个笔划段g-a同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM端与各自独立的I/O口连接。当CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O口控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。

五、软件设计

在软件设计之前，要做两件事，一是看以前学过的单片机书和C语言教程。做单片机实验，先学硬件，再学软件，以前做系统时，精力全放在软件上，而做电子看板系统时，既要考虑软件，还要考虑硬件，系统出问题，软件找不到问题，可能就是“硬件”问题。

六、软件调试

实际上，并不是等到程序完全写好后才调试的，而是写一段，就调试一段，这样可以防止问题的积累。

参考文献：

［1］求是科技.单片机典型外围器件及应用实例［M］.北京：人民邮电出版社，2006：267-309.

［2］［美］Myke　Predko.精通8051等程序设计［M］.田玉敏，译.北京：人民邮电出版社，2006：45-54.

［3］王为青，程国钢.单片机KeilCx51应用开发技术.北京：人民邮电出版社，2007.

［4］张靖武，周灵彬.单片机系统的PROTEUS设计与仿真.北京：电子工业出版社，2007.

（作者单位　淮阴卫生高等职业技术学校）