线阵LED图文显示装置设计报告

精心整理2012全国电子设计大赛
线
性
【高职高专组】
摘要
LED旋转显示器时基于视觉暂留原理，开发的一种旋转式LED显示屏。

本设计基于STC12C5A60S2单片机，通过直流电机带动旋转，在具有一定转速地载体上安装
16个LED发光器件，各LED发光管等间距排位一条直线，随着旋转速度的加快，不断扫描出预设的文字，图案等。

使用一个霍尔传感器作为定位传感器，当旋转一周时，挡光板遮挡光源，光敏三极管的集电极输出高电平，当离开挡光板时，集电极再次输出低电平，从而给单片机一个下降沿的跳变型号，产生一个中断，从而更新显示。

LED显示屏
一、
1.
（1）
（2显示时间约为1秒，此时平台不旋转。

（3）通过按键切换，实现16个同心圆图形分别顺序（由大到小）和逆序（由小到大）显示，每个同心圆图形显示时间为0.3秒左右。

LED显示亮度能依据环境亮度变化自动调节。

2.发挥部分
（1）通过按键切换，显示字符“TI杯”，要求字符显示稳定，无明显漂移。

（2）通过按键切换，显示一个指针式秒表，该秒表以标志杆为起始标志，秒针随时间动态旋转，旋转一周的时长为60±1秒。

二、总体方案设计
1．系统分析
旋转，2
方案一：采用步进电机。

步进电机能够准确的定向，但是图像或者文字的分辨率受到步进电机的步进角度的限制。

并且步进电机以及控制电路成本较高，并且需要单片机控制，占用CPU的资源。

方案二：采用普通的直流电机。

此方案，使用方便，成本较低，通过简单的改装，可以给系统供电。

综合各方面考虑，为了节省成本，简单系统电路，以及更方便的为系统供电，使系统能够长期工作，故采用方案二。

3.方案设计
本文的设计是以STC12C5A60S2为核心，利用霍尔传感器以及LED显示阵列搭建的
LED
阵列4
三、理论分析与计算
1．线状点阵LED驱动参数分析与计算
通常LED正向导通的电压为2V左右。

故其I=(VCC-2)/R20
根据LED的驱动电流，通常为2mA~30mA。

选取高亮LED，取其电流为3mA，故取其限流电阻R20=1k。

2．线阵LED运动参数分析与计算
一直板子的长度，从而知道圆弧的宽度。

可根据周期，以及霍尔传感器得到的信息，就可计算出LED运动的参数。

3．显示亮度自动调节分析与计算
采用串联型稳压电源类似的电路，1N4148的正向电压作为基准电源。

VOUT=1.4×（从
2.1V
1
1.1
此我采用了长条方型的电路板结构。

2.1硬件设计
2.1.1总设计原理图，PCB，见附录图2.1,图2.2
2.1.2各模块原理图，见附录图2.32.42.5
2．软件设计
系统用C语言编程，程序主要由下列几部分组成
①主程序框图见附录图II
②同心圆子程序见附录图II
③“TI杯”显示控制程序见附录图II
五、系统测试
1
2
3
4
由于电机驱动的结构设计还不是很理想，所以运行时，会导致成品的晃动，但还是完成了预期的效果。

六、总结与展望
本论文以单排LED显示字幕、图案为研究对象，通过对单片机，16*16点阵字模，电机的结合运用，在此基础上提出了硬件和软件设计方案，总结前面几章的论述，本文得出部分硬件、软件理论原理和具体的控制方案，具体结论如下：
1、通过利用高速旋转电机带动一排LED灯旋转，通过单片机控制LED灯的闪烁
时间和频率以呈现一幅完整的画面，如显示字符、图片；
2
3旋转，4供电，5
附录
图2.1系统整体PCB
图2.2系统整体PCB
图2.3下载模块原理图
图2.4霍尔传感器原理图
图2.5L298P电机驱动原理图
附录II：软件设计
?void?display_TI(void)//TI杯显示函数?{
auto?uint?j=0;
auto?uchar?k=0;
for(j=0;j<64;j++)
{
?????
{??
????
}
}
?}
?{
?{
?}
??
???{
???P2=0xff;
????P1=lolo[cv];
?delay(3000);
??
???}
?}。