旋转LED显示屏的设计与制作

旋转显示屏的设计与制作

摘要

随着社会信息技术的发展，高科技教育和创新活动越来越受到大家的关注，电子产品越来越受到大家的青睐，旋转显示屏这一信息技术的前沿领域也得到了飞速发展，而在旋转显示屏中主要应用的便是单片机。

在户外广告屏上，高科技是不可缺少的，因此单片机技术的应用注定是不可或缺的，所以利用单片机技术制作的旋转显示屏的应用价值与科研价值是很高的。我们利用单片机，通过16芯片制作出的旋转显示屏，可以顺利完成我们所要求的显示的内容，现场演示。通过自制的下载线与电脑之间的链接，将电脑中的程序文件输入到单片机中，根据我们的需要显示不同的内容。

该设计主要包括：基板硬件的设计、硬件驱动的设计、显示程序的设计等。它具有设计思路简捷、程序简短、结构简单等特点。

旋转显示屏用于教学演示，可以使学生了解动态扫描的原理，同时对相关知识的综合应用有一个清晰的认识，易于加深对相关知识的了解、掌握。能更好的应用所学到的知识，更好的把所学到的知识应用的实物中去，能引导同学们去开发想象到的东西，能是学到的理论知识更好的与实际相结合。

关键字：旋转显示屏；16单片机

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目录

1前言 1 2系统设计构思 2 2.1设计要求 2 2.2显示屏的原理 2

2.3模块设计的方案 2

2.3.1显示屏整体设计 2

2.3.2控制器模块 2

2.3.3传感器模块 3

2.3.4电源模块 3

2.3.5显示模块 4

2.4最终方案 4

3系统机构 5 4硬件实现与单元电路设计 6 4.1微控制器模块的设计 6 4.2指针板电路的设计 6 4.3基板电路的设计7

4.3.1主要元件7805稳压块的介绍8 4.3.2主要元件3296电位器的介绍8 4.4光电管的安装9 4.5指针版电源的连接9 4.6下载线的制作10

5软件实现1 1

5.1显示处理1 1

5.2程序源文件1 5

6系统调试2 3

6.17805的降压与散热处理2 3

6.2电量储存问题的处理－2 3

6.3文字调节问题的处理－2 4

7结论2 5 参考文献2 6 致谢27

1 前言

随着社会信息技术的发展，高科技教育和创新活动越来越受到大家的关注，电子产品越来越受到大家的青睐，旋转显示屏这一信息技术的前沿领域也得到了飞速发展，而在旋转显示屏中主要应用的便是单片机。

单片机又称单片机微控制器，它是把一个计算机系统集成到一个芯片上，单片机技术就是计算机技术的一个分支，是旋转显示屏的核心元件，在旋转显示屏设计中主要就是应用弹片机的技术进行控制的。我们在这次项目中应用的单片机是很新颖的一种，它不仅价格低廉，可以节省很多开发费用，而且内部存储器的擦写可达到10000次以上，不会产生报废品。

在户外广告屏上，高科技是不可缺少的，因此单片机技术的应用注定是不可或缺的，所以利用单片机技术制作的旋转显示屏的应用价值与科研价值是很高的。我们利用单片机制作出的旋转显示屏，可以顺利完成我们所要求的显示的内容，现场演示。通过自制的下载线与电脑之间的链接，将电脑中的程序文件输入到单片机中，根据我们的需要显示不同的内容。

所完成的作品可以直接应用于单片机的教学之中，使自己的毕业设计有了实在的应用价值。本作品今后可以向商品化方面进行开发，以使之有更大的价值。

由于某些资料与时间的限制，所以致使单片机的一些功能没有全部扩展出来，处于正在研究探索中。我们会对该项目进行不断的创新。

2 系统设计构思

2.1 设计要求

(1)旋转部分的电路板重心要适中，以便旋转起来后没有大的抖动。

(2)旋转电路板能检测到一个固定的位置来确定显示起始位置。

(3)显示内容要有花形图案、汉字静态显示和汉字动态滚动显示。

2.2显示屏的原理

旋转显示屏采用扫描方式进行显示,其实现原理是通过控制不同时间段内让不同批次的轮流点亮,根据人眼的视觉暂留特性,当扫描帧频达到24以上时,人眼便感觉不到扫描过程,而是一幅稳定的图像。

2.3 模块设计的方案

根据设计要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、传感器模块、显示模块等模块构成。

为较好的实现各模块的功能，我们选择了最合理的设计方案

2.3.1 显示屏整体设计

制作旋转显示屏。经反复论证考虑，采用方形薄木板做系统平台，用塑胶块做好支架。中间装上直流电动机。将焊好元件的条形电路板插在电动机转轴上。

为保平衡，在轻的一侧用小螺丝配重。

2.3.2 控制器模块

采用公司的16L单片机作为主控制器。16L是一个低功耗，高性能的8位单片机。片内资源丰富，16K的，代码区，512字节的，1K的，接口, 仿真和下载，支持下载，3个带的定时器，8路10位的转换器，（异步串口），（同步串口），看门狗，（）接口，模拟比较器等。引脚图如图2-1。

图2-1 16L引脚示意图

2.3.3 传感器模块

用红外发射管和接收管。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到红外接收管就能检测出光信号而输出低电平，若接收不到发射管发出的光信号则输出高电平。

2.3.4 电源模块

旋转显示屏设计的成败，不是取决于电路和程序，而是取决于结构。或者说，取决于如何实现对指针板的供电。

根据所学知识，指针板的供电方式一般有以下三种：

(1)自感应发电

这种方法，就是从指针板上引出导线，接入到电机内部绕在转子上，电机旋转时该导线切割磁场产生感应电动势，经过整流后作为指针板上的电源。

这种方式的优点是：设计很巧妙，无机械磨损。更巧妙的是，由于感应出来的电动势是交流的，所以可以利用该过零信号来定位，不必另外准备定位信号了。

这种方式的缺点是：提供的电流有限，只能适合较少的旋转时钟，当数量较多时，需要更多的电流，这种方式就不能满足了。

其次，这种方式要对电机本身进行改造，也有一定的难度。并不是所有的电机都适合这种改造。而且这种改造可能会给电机带来损害。

(2)自备电池

这种方式，就是在指针板上安装电池，由电池供电。一般是用两到三节 7 号电池。

这种方式的优点是：不用担心电压波动。也不存在机械磨损，不用担心接触不良之