基于51单片机的LED点阵设计
基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统设计
基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统设计一、选取硬件平台本设计选取了AT89C51单片机作为主控芯片，其具有易于编程和接口丰富的特点，适合用于控制LED点阵显示系统。
通过单片机的IO口与LED点阵进行连接，并通过相应的驱动电路控制LED的亮灭，实现点阵显示功能。
二、软件设计在单片机上，我们需要编写相应的程序来控制LED点阵的显示。
以下是基本的软件设计功能：1. 点阵数据存储：在单片机的内部RAM中，设计一块存储区域，用来存放LED点阵的数据。
每个存储单元代表一个LED的亮灭状态，通过将相应的数据写入或读取出来，来实现相应的显示效果。
2. 数据刷新和循环：通过定时器中断，定时触发点阵数据的刷新。
在每次刷新时，通过逐行扫描点阵的方式，将相应的数据输出到点阵对应的LED上。
为了实现流畅的显示效果，需要进行快速的循环刷新，并及时更新点阵数据。
3. 外部控制：为了方便控制点阵的亮灭，可以设计外部按键或开关来实现一些功能，如调整亮度、改变显示内容等。
通过单片机的IO口读取外部的输入信号，进一步控制点阵显示的效果。
三、硬件设计除了单片机之外，还需要设计相应的硬件电路来实现LED点阵的驱动和控制。
1. 驱动电路：通过行选和列选的方式，来控制点阵中的每个LED的亮灭状态。
在每个行选时，通过给相应的引脚输出高电平，从而使得该行上的LED亮起；在每个列选时，通过给相应的引脚输出低电平，从而使得该列上的LED亮起。
2. 电流限制：为了保证LED在正常工作范围内，需要在驱动电路中加入适当的电流限制元件，如电流限制电阻或恒流源。
通过限制电流，在避免烧坏LED的同时，也可进一步控制LED的亮度。
3. 外部控制接口：为了实现外部控制功能，可以设计相应的按钮或开关与单片机的IO口相连接，通过读取按钮或开关的状态，来实现相应的操作。
同时，也需要设计合适的电平转换电路，以兼容单片机和外部控制信号之间的电平差异。
四、实验结果和分析经过硬件和软件的设计与调试，我们成功地实现了基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统。
基于51单片机的LED点阵屏的设计与实现_毕业论文(设计)
基于51单片机的LED点阵屏的设计与实现摘要本文主要阐述了用51单片机控制单色32*64的LED点阵屏显示的方法，对LED点阵屏如何进行行列信号控制及信号传输中的驱动问题进行了研究，并讨论了单片机控制系统中关键的数据处理以及发送问题。
结果表明采用并行数据输入、串行数据及同步时钟传输的专用电路可大大减少CPU的辅助时间，提高了数据的发送速度。
并给出了通过软件控制点阵屏显示的几种方式，如静态显示，分屏显示以及左移显示，对其软件的算法给出了具体分析。
基于各种算法我们就可以灵活的运用软件实现各种显示，并将其用于商业用途。
关键词LED点阵屏；单片机；驱动；扫描The Design and Realization of LED Lattice ScreenBased On MCU-51AbstractThis article mainly elaborates the method of using MCU-51 to control single color 32*64 LED lattice screen display, and researching how to carry on the ranks signal control and the question of signal actuation with the LED lattice screen, and discusses the essential data processing and the transmission question in the monolithic integrated circuit control system. The result indicates that CPU non-cutting time can be reduced greatly by using the allocated-use circuit with parallel data input, serial data and synchronism clock transmission, which has raised the data transmitting speed. This system has given several ways to control lattice screen display via software such as the static state display, divided screen display and left shift display, which has given the concrete analysis of software's algorithm. We can realize all kinds of display nimbly by using software based on each algorithm, and use it in the commercial trade .Key wordsLED lattice screen；One-chip computer；Drive；Scan前言随着社会文化的不断发展，人们的消费标准不断提高，户外灯箱广告更是扮演着越来越重要的宣传角色，不论是汽车站，火车站，股票交易市场，还是学校都离不开它，然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求，传统的霓虹灯广告亟待改进。
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计摘要：本篇论文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理，并将数据在LED点阵显示屏上进行展示，具有显示效果好、成本低等优点。
论文主要介绍了硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等内容，对基于51单片机的LED点阵显示屏系统的实用性进行了探讨。
关键词：51单片机、LED点阵显示屏、硬件电路设计、程序设计、PCB设计、实验结果一、引言LED点阵显示屏是一种广泛应用于各种场合，如宣传广告、商店展示、显示器等领域的显示设备。
与传统的显示屏相比，LED点阵显示屏具有显示效果好、成本低等优点。
近年来，随着51单片机技术的不断发展，基于51单片机的LED点阵显示屏系统在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理，并将数据在LED点阵显示屏上进行展示，具有良好的实用性和经济效益。
论文主要包括硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等部分。
二、硬件电路设计1. 系统框图基于51单片机的LED点阵显示屏系统的硬件。
2. 数码管显示电路基于51单片机的LED点阵显示屏系统的中，采用BCD数码管进行数据输入。
BCD数码管共四位，每一位数字独立控制。
数码管显示电路主要包括74HC595移位寄存器、串联$k$向$n$型译码器以及BCD数码管组成。
采用74HC595移位寄存器可以将多个BCD数码通过串联方式连接在一起，从而减少了输出引脚的数量。
通过寄存器的移位方式，可以实现控制数据的输入和输出。
3. LED点阵显示电路在本系统中，采用了8*8共阴极的LED点阵显示屏，并通过双向移位寄存器74HC595将数据的控制信号传输到LED点阵显示屏。
在具体的控制方案中，将LED点阵显示屏划分为8*8个小块，每个小块对应一个控制信号，通过移位寄存器将每一个小块的控制信号输出到LED 点阵上。
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现一、引言随着科技的发展，LED点阵显示屏已经成为了广告、公告栏、车载显示屏等各个领域的重要组成部分。
本文将基于51单片机，设计并实现一个LED点阵显示屏系统。
二、系统设计1.系统硬件设计系统硬件由以下组成部分构成：-51单片机：作为系统的控制中心，负责控制点阵的亮灭以及显示内容的刷新。
-LED点阵：采用常用的8×8点阵显示屏，共64个LED灯，用于显示文字、图形等内容。
-驱动电路：由8个NPN型晶体管构成的列激活电路和8个PNP型晶体管构成的行激活电路，用于控制点阵灯的亮灭。
-电源：为系统提供工作电压，需要稳定的直流电源。
2.系统软件设计系统软件主要包括以下功能：-初始化：对系统硬件进行初始化，包括设置I/O引脚的方向、初始化计时器等。
-显示内容控制：通过控制51单片机的I/O口，向LED点阵发送要显示的内容，包括文字、图形等。
-刷新显示：通过定时器中断，控制点阵的显示周期，使得点阵灯在适当的时间内亮灭，实现流畅的显示效果。
三、系统实现1.硬件实现根据系统硬件设计，搭建相应的电路板，包括51单片机、LED点阵、驱动电路等。
根据电路原理图进行布线，并进行必要的焊接工作。
2.软件编程使用汇编语言或C语言编写单片机程序，实现系统软件设计中的各个功能。
具体步骤包括：-配置51单片机的I/O口，设置为输出端口，并连接到LED点阵和驱动电路。
-初始化计时器，设置定时器中断的周期，用于刷新点阵显示。
-编写显示内容的控制函数，通过对I/O口的控制，向LED点阵发送相应的数据。
-编写中断服务函数，在每次中断发生时，刷新点阵显示。
-编译、烧录程序到51单片机，并将其与其它硬件模块连接。
3.系统测试与优化通过实际测试，检验系统硬件和软件是否正常工作。
根据系统的实际表现进行调整和优化，确保点阵显示的效果稳定而流畅。
四、结论本文基于51单片机，设计并实现了LED点阵显示屏系统。
基于51单片机的LED8X8点阵设计
毕业设计报告题目基于51单片机点阵设计姓名学校班级学号专业指导教师完成时间摘要LED点阵显示屏是一种简单的汉字显示器，具有价廉、易于控制、使用寿命长等特点，可广泛应用于各种公共场合，如车站、码头、银行、学校、火车、公共汽车显示等。
现在大街小巷随处可见，所以研究LED点阵屏显得格外重要。
点阵 LED 显示屏作为一种现代电子媒体，具有灵活的显示面积可任意分割和拼装、高亮度、长寿命、数字化、实时性等特点，应用非常广泛。
目录目录第一章系统设计方案 (3)1.1系统方案 (3)第二章电路硬件设计 (4)2.1 单片机介绍 (4)2.2晶振时钟电路 (6)2.3复位电路 (6)2.4 按键模块 (7)2.5 点阵模块 (7)2.6 下载模块 (7)2.7 电源模块 (8)软件设计 (9)结论 (9)附录：原理图 (10)第一章系统设计方案1.1系统方案本设计由单片机最小系统，按键模块，点阵模块，下载接口，电源电路组成。
单片机最小由主控MCU，复位，晶振时钟组成，按键模块由8个独立按键组成，该系统完成了单片机控制数据输出到点阵模块。
RP1为P0口的上拉电阻。
按键设置功能，单片机数把据发送给点阵，显示出来。
第二章电路硬件设计2.1 单片机介绍本设计采用的是AT89C52单片机, AT89C52是一种可编程可擦除，低电压，8位微处理器。
1.电源引脚：Vcc （40脚）：电源端，接+5V电源。
Vss(Gnd) （20脚）：接地端，接+5V电源地端2. 外接晶体引脚：XTAL1和XTAL289C52内部有一个振荡器和时钟产生电路。
XTAL1（19脚）：片内振荡电路反相放大器输入XTAL2（18脚）：片内振荡电路反相放大器输出当采用内部时钟时,片外连接石英晶体和微调电容，产生原始的振荡脉冲信号。
采用外部时钟时, XTAL1输入外部时钟脉冲信号, XTAL2悬空.3. 控制信号引脚：RST、ALE、PSEN、EARST (9脚) : 复位信号输入端，高电平有效。
基于51单片机的8乘8led点阵显示屏的设计
基于单片机的8*8LED点阵显示屏的设计随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制驱动LED显示屏也应运产生。
本系统设计使用单片机MCS-51控制扫描方法实现LED点阵显示器的字符的显示，介绍了用单片机进行显示系统开发的方法，单片机软件、硬件调试技术，还有点阵显示驱动扩展的一般方法。
1.引言1.1 研究的目的、意义LED因其体积小，耗电量低，亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上，LED点阵大屏可应用于户外广告，交通导航，大厅公告，比赛的多媒体实时显示等领域。
本设计作品的用途正是在于实现大屏显示的核心功能，即汉字的显示，可实际应用于简单的显示系统中，如简单的排队叫号显示屏，电梯显示屏等。
通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。
1.2 本设计所要做的工作为了完成该设计实现，经过考虑论证，决定分为以下几个阶段进行：(1)对课题进行全面的分析，明确系统要实现的功能，大致了解要解决的问题，制定总的设计方案；(2)根据论证设计硬件系统并画出电路图，并根据电路图在面包板上连接电路图；(3)在硬件的基础上设计软件程序；(4)利用仿真器编译软件程序，进行调试仿真；(5)把调试成功的程序利用烧入器烧入到芯片中去；(6)把固化好程序的芯片插入到实际应用系统，投入到实际使用。
2．系统设计方案2.1系统构成框图3．硬件电路设计3.1 主要器件介绍3.1.1 LED点阵LED点阵显示屏采用1个8*8共64个象素的点阵，通过LED点阵资料判断出该点阵的引脚分布，如图3.1所示。
8*8的LED点阵为单色共阳模块，单点的工作电压为正向(Vf)=1.8v,正向电流(if)=8-10MA。
静态点亮器件时(64点全亮)总电流为640mA。
总电压为1.8v,总功率为1.15w.动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达80-160mA。
图3.1点阵LED扫描法介绍点阵LED一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：(1)点扫描(2)行扫描(3)列扫描若使用第一种方式，其扫描频率必须大于16*64=1024HZ，周期小于1MS即可。
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计【摘要】本文讨论了一种新型LED点阵显示技术，它使用单片机AT89S51作为控制器，可以同时提供静止图像和动画图像。
此外，它还可以通过层间接口，将图像放宽，从而提高图像质量。
通过使用PC机作为上位机，将控制指令传递给AT89S51单元，开发出一套全新的51单片机控制程序，可以有效地支持多种应用，包括数据传输、可视化、静止图像以及可视化图像的展示。
PC机与单片机之间的通信采用RS—232C通信标准来实现。
【关键词】AT89S51 LED点阵显示串行通信1系统硬件设计1.1硬件整体设计该系统包含了上位机、MCU、通讯、翻转、显示驱动器和LED点阵。
上位机可以将控制命令传递给MCU，然后MCU根据接受的命令进行编程，最终使用I/O接口将编程的结果转换为可供用户查看的数据。
此刻，采用翻译技术将数字信号进行串联和并联，从而实现将其同步传送至显卡驱动器的功能[5]。
接着，显示驱动电路控制电压和电流以满足LED点阵屏的电流电压要求，并最终在屏幕上显示预期内容。
可以看出，整个系统是通过各种互相协调合作的部件和组件来完成LED点阵屏的控制和显示功能的。
为了确保系统的有效运行，我们需要根据硬件的功能结构和预期功能来选择合适的元件。
这些元件不仅需要满足我们的需求，还需要满足系统的兼容性。
1.2控制系统设计由于AT89S51使用了单片机技术，它具有一个简化版本，由复位器、外接时钟器以及大量IO接口组成，可以实现对多个外接设备及其相关信息的有效监测。
通过调整单片机的参数，以及配置相应的外部元件，可以实现更高效的系统运行。
P1的四个端子被广泛应用于LED的显示，以及ISP的下载。
它们的连接方式如下：P1.0，连接四块74LS164的A端，将串行信号传递到74LS164，然后进行处理，最终实现同步的输出；P1.2，连接四块74LS164的CLOCK端，实现同步的输出；通过P1.3、P1.7以及164芯片，可以实现将一组串行数据进行并行处理，从而实现ISP的下载功能。
(完整word版)基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计(精)
摘要本文介绍了一款以单片机 AT89S51为控制器的 LED 点阵显示屏系统的设计. 该系统可实现中英文字符的显示和动态特效显示，采用上—下位机的结构构建，实现点阵 LED 屏以多样化的方式显示各种信息的功能。
该屏具有运行可靠、安全、节能、成本低、使用方便的特点。
并且可以通过级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的.系统采用PC 机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码, AT89S51单片机接收并处理 PC 机的控制命令以及显示代码, 由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED 点阵显示屏的扫描显示。
PC 机与单片机之间的通信采用 RS — 232C 通信标准来实现. 所选用的 AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修.除此之外，该系统只占用了单片机少量的 I /O口和内存, 为系统留下了功能扩展的空间.关键词：AT89S51 LED点阵显示串行通信AbstractThis paper introduces a design of the LED lattice display system base on MCU AT89S51。
The system can display in both Chinese and English characters of the show and from top to bottom and move around the magic show. And can be cascaded to expand the screen size to achieve increased content purposes。
The PC sendscontrol commands and displays code to microcontroller, A T89S51 receives control commands from PC and shows the code, Driver module drives a 16×16—resolution LED lattice LED's panel display scan showed。
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毕业设计（论文）题目：院 (系)：专业：姓名：学号：指导教师：毕业设计（论文）任务书近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，作为微型机的一个主要分支，单片机在结构上的最大特点是把CPU、RAM和ROM 存储器、定时器和多种I/O接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。
从它的组成和功能来看，一块单片机芯片其实就是一台计算机。
本次设计是采用MSC-51单片机来设计的四位数计算器, 采用C语言进行程序编写实现计算器功能。
外接4X4的键盘，通过键盘扫描来完成输入数的控制，利用驱动电路使数值与结果在七段共阴极数码管上正常显示，并设有清零键可随时完成计算与显示的清零。
计算器将完成的0至9999整数的一次加/减/乘/除运算。
执行过程如下：开机即显示0，等待键入数值，当输入数字，将通过数码管显示出来，在输入＋、-、*、/运算符之后，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次输入数值，当在键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在数码管上显示运算结果。
关键字：单片机计算器键盘扫描程序n recent years, as computer penetration in the social field and large-scale development of integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use, etc. therefore particularly suitable for systems with control of more and more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data acquisition, military products and home appliances fields,As one of the main branch of microcomputer, microcontroller in the structure of the biggest feature is the CPU, RAM and ROM memory, timer and multiple I / O interface circuit integrated on a VLSI chip. The composition and function from its point of view, a single chip is actually a computer.This design is the use of MSC-51 microcontroller to design the four-digit calculator, using C programming language to achieve calculator functions. 4X4 external keyboard, the keyboard scan to finish by the number of control values and make the drive circuit to the cathode results in a total of seven-segment digital tube display properly, and has cleared at any time to complete key calculation and display clear. Calculator to complete an integer from 0 to 9999 plus / minus / multiply / divide.Implementation of the process is as follows:Power is displayed 0, waiting type value, when the input numbers, will come out through the digital display, the input +,-,*,/ operator, the calculator in the internal implementation of the numerical conversion and storage, and wait for the re-enter the value, when Type the value in the type of value will be displayed by an equal sign will be displayed in the digital control operation results.Key words: SCM calculator keyboard scan C language目录第一章绪言 (1)第一节单片机的发展 (1)第二章单片机的控制 (3)第一节LED显示屏控制系统 (3)第二节AT89C51单片机概述 (4)第三章单片机的LED点阵显示设计 (7)第一节设计任务 (7)第二节系统的软件设计 (9)结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)第一章绪言第一节单片机的发展单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller)，由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统集成于同一硅片的器件。
单片机用于控制有利于实现系统控制的最小化和单片化，简化一些专用接口电路，如编程计数器、锁相环（PLL）、模拟开关、A/D和D/A 变换器、电压比较器等组成的专用控制处理功能的单板式微系统。
单片机是所有微处理机中性价比最高的一种，随着种类的不断全面，功能不断完善，其应用领域也迅速扩大。
单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。
当前，8位单片机主要用于工业控制，如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合；高效能的16位单片机（如MCS-96、MK-68200）可用在更复杂的计算机网络。
可以说，微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门，微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：1．低功耗CMOS化MCS-51系列的80C51推出时的功耗达120mW，而现在的单片机普遍都在100mW 左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。
CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，更适合于在要求低功耗像电池供电的应用场合。
所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2．微型单片化常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。
甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。
3．主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以MCS-51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。
以8031为核心的单片机占据了半壁江山，在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。
第二章单片机的控制第一节LED显示屏控制系统（一）、LED显示屏控制技术状况显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。
（二）、串行传输与并行传输技术LED显示屏的数据传输方式主要有串行和并行两种。
日前普遍采用串行控制技术，显示屏每个单元内部的不同驱动电路和各级联单元之间，每个时钟仅传送一位数据。
采用这种方式的驱动IC种类较多，不同显示单元之间的联线较少，可减少显示单元的数据传输驱动元件，从而提高整个系统的可靠性和性价比，具体工程实现也较为容易。
（三）、动态扫描与静态锁存技术LED显示屏控制系统实现显示信息的刷新技术有动态扫描和静态锁存两种方式。
一般室内显示屏多采用动态扫描技术，即一行发光二极管共用一行驱动寄存器，根据共用一行驱动寄存器的发光二极管像素数目，分为1/4,1/16扫描等。
室外显示屏基本上采用静态锁存技术，即每一个发光一极管都对应有一个驱动寄存器，无需时分工作，从而保证了每一个发光一极管的亮度占空比为100%。
动态扫描法可以大大减少控制器的I/O口，因此应用较广。
（四）、自动检测及远程控制技术LED显示屏的构成复杂，特别是室外显示屏，供电、环境亮度、环境温度条件等都直接影响显示屏的正常运行。
在LED显示屏的控制系统中，因根据需要对温度、亮度、电源等进行自动检测控制，也可根据需要，远程实现对显示屏的亮度、色度调节、图像水平和垂直位置的调节以及工作方式的转换等。