高麗寧 王戰(zhàn) 苗文龍 邸志剛 賈春榮

(河北聯(lián)合大學電氣工程學院,河北唐山 063009)

基于嵌入式系統(tǒng)的動態(tài)旋轉LED顯示屏

高麗寧 王戰(zhàn) 苗文龍 邸志剛 賈春榮

(河北聯(lián)合大學電氣工程學院,河北唐山 063009)

隨著光電子技術的迅猛發(fā)展,LED顯示屏越來越得到廣泛應用。為了解決傳統(tǒng)LED顯示屏缺乏立體感的難題,本文基于視覺暫留原理,提出一種新型動態(tài)LED顯示屏。本設計將單片機技術與光電子技術完美結合,使得顯示屏能夠動態(tài)顯示立體感很強的畫面,從而可進一步擴展LED顯示屏的應用范圍,并且大幅提高顯示效果。

信息顯示屏 光電子技術 單片機技術 動態(tài)顯示

1 引言

隨著科學技術的進步，光電子技術、信息處理技術、材料技術飛速發(fā)展，從而使得現(xiàn)代信息顯示技術得到了很大的促進[1]。尤其現(xiàn)在的LED顯示技術越來越得到廣泛應用，與此同時對其也提出了越來越高的要求，比如動態(tài)顯示、立體效果、更新方便等等[2]。鑒于此，本文提出一種動態(tài)立體LED顯示屏，本設計將現(xiàn)代光電子技術、單片機技術以及信號處理技術完美結合，并通過手寫屏的方式可隨時隨地更新顯示內容。具體設計介紹如下。

圖1 主控芯片外圍電路圖

圖2 觸摸屏系統(tǒng)電路原理圖

2 系統(tǒng)設計方案

本項目是基于嵌入式系統(tǒng)的旋轉LED時鐘的顯示系統(tǒng)，設計的獨特之處在于LED顯示屏不是傳統(tǒng)的平面LED點陣顯示屏，而是安裝在支架上的一列若干只LED，支架由電動機帶動快速旋轉，由單片機控制這一列LED旋轉到不同位置時的亮滅，利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象，看到顯示的內容[3]。系統(tǒng)分割成兩個小系統(tǒng)，其中TFT觸摸屏和K60單片機組成一個小系統(tǒng)，而旋轉LED和51單片機是另外一個系統(tǒng)，二者之間進行雙機通信，可實現(xiàn)動態(tài)顯示功能。

3 硬件設計

本設計以單片機或嵌入式芯片作為主控單元，時鐘部件采用DS1302，并使用數字化溫度傳感器DS18B20對溫度進行采集。系統(tǒng)工作時，通過互感線圈進行無線供電，采用紅外遙控技術，對系統(tǒng)進行實時控制。

3.1 主控系統(tǒng)設計

主控芯片采用STC89c52來實現(xiàn)，STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，能夠提供高靈活、有效的應用方案。具體外圍電路如圖1所示。

3.2 觸摸屏系統(tǒng)設計

考慮到廣大用戶不具備編程能力，所以本設計配置觸摸屏來實現(xiàn)用戶對顯示圖形的設置。當用戶需要修改LED顯示圖案時，可以在觸摸屏上繪制出該圖案，繪制出的圖案通過一些算法取模然后直接顯示到旋轉LED中。另考慮到觸摸屏隨著旋轉會帶來諸多不便，比如會使旋轉力矩增大，增大電機負荷等，現(xiàn)分割成兩個小系統(tǒng)。其中TFT觸摸屏和K60單片機組成一個小系統(tǒng)，專門負責顯示屏內容更新。具體電路如圖2所示。

4 結語

系統(tǒng)工作時，通過互感線圈進行無線供電，采用紅外遙控技術，對系統(tǒng)進行實時控制。與傳統(tǒng)平面LED顯示屏對比。其顯示的新穎性往往更能吸引人們的眼球，因此該設計有著十分廣闊的實用價值和商業(yè)前景。

[1]陸榮慶.LED顯示屏行業(yè)發(fā)展20年[J].電氣照明,2006,25(4)：72-73.

[2]夏萌,劉文波.基于嵌入式系統(tǒng)的LED顯示屏設計與實現(xiàn)[J].佳木斯大學學報(自然科學版),2009,27(2)：198-200.

[3]詹新生,張江偉.基于單片機的16＊64LED點陣顯示屏的設計[J].電子元器件應用,2009,11(8)：8-10.

河北聯(lián)合大學大學生創(chuàng)新實驗計劃項目。

邸志剛