廣西金源信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司 羅 斌

基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)L E D信息顯示屏設(shè)計(jì)

廣西金源信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司 羅 斌

系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為核心，根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，單片機(jī)可以驅(qū)動(dòng)并控制發(fā)光二極管的點(diǎn)亮或者熄滅，形成視覺圖形，并且可以實(shí)現(xiàn)按鍵控制切換畫面的顯示。同時(shí)利用DS18B20溫度傳感器，可以實(shí)現(xiàn)在圖形顯示時(shí)將室內(nèi)的溫度顯示出來的功能。具有一定實(shí)用性。

視覺暫留；發(fā)光二極管；按鍵；溫度傳感器

引言

論文所介紹的旋轉(zhuǎn)LED信息顯示屏是以STC89C52單片機(jī)為核心，結(jié)合了LED、傳感器技術(shù)、電機(jī)工作、無線供電等相關(guān)專業(yè)知識設(shè)計(jì)并制作的。該設(shè)計(jì)有效地利用了單片機(jī)的資源，單片機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的情況，驅(qū)動(dòng)并且控制發(fā)光二極管的亮滅，旋轉(zhuǎn)著形成了視覺圖形，并且可以實(shí)現(xiàn)按鍵控制切換顯示的功能。同時(shí)利用DS18B20溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)在圖形顯示時(shí)將室內(nèi)的溫度顯示出來的功能。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)LED信息顯示屏，以單片機(jī)為核心，通過驅(qū)動(dòng)并控制電機(jī)保持一個(gè)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)和一定的速度，從而帶動(dòng)單排的LED旋轉(zhuǎn)，形成圖形顯示屏。單片機(jī)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的速度，控制發(fā)光二極管的發(fā)光或者熄滅，形成視覺點(diǎn)陣顯示圖形。在圖形顯示時(shí)將室內(nèi)溫度顯示出來；可以通過使用按鍵控制，切換畫面的顯示?？傮w的設(shè)計(jì)方案，如圖1所示，為設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

旋轉(zhuǎn)LED信息顯示屏的硬件電路設(shè)計(jì)可以分為單片機(jī)控制電路、LED顯示模塊電路、溫度傳感器電路、按鍵控制電路等等。

旋轉(zhuǎn)LED信息顯示屏的工作原理是旋轉(zhuǎn)掃描的方式，只需要一列LED顯示器件，由電機(jī)帶動(dòng)它進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)運(yùn)行到某一個(gè)位置的時(shí)候就顯示這個(gè)位置的狀態(tài)，到了下一個(gè)位置之后又顯示下一個(gè)位置的狀態(tài)，完成全部圖像的顯示就只用這一列顯示器件，掃描的過程是由機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)更換位置來實(shí)現(xiàn)。

柱式的旋轉(zhuǎn)LED顯示屏的顯示原理如圖2所示。圖中的1）、2）、3）分別是不同時(shí)刻的顯示狀態(tài)，4）是人眼看到的完整的畫面“E”。

圖2 柱式旋轉(zhuǎn)L E D 顯示屏顯示原理圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

旋轉(zhuǎn)LED信息顯示屏的軟件設(shè)計(jì)主要包括了單片機(jī)主控模塊、LED顯示模塊、溫度傳感器模塊和按鍵控制模塊等，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，主板上的單片機(jī)控制發(fā)光二極管，整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在底座有紅外發(fā)射管，當(dāng)發(fā)射管工作，就會(huì)不斷地向旋轉(zhuǎn)的主板發(fā)射紅外線。旋轉(zhuǎn)的主板上有一個(gè)紅外接收管，使用的是高靈敏的接收管。電路板上的紅外接收管隨著主板每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就會(huì)導(dǎo)通一次，讓單片機(jī)知道從哪一點(diǎn)開始播放字符。單片機(jī)還要檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速，看其是否工作，如果工作就開始進(jìn)行掃描，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的顯示。

圖3 系統(tǒng)的總體流程圖

4 結(jié)論

設(shè)計(jì)是以STC89C52單片機(jī)為控制核心的旋轉(zhuǎn)LED信息顯示屏，主要是通過驅(qū)動(dòng)并控制電機(jī)保持一個(gè)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)和一定的速度，從而帶動(dòng)單排16個(gè)發(fā)光二極管通過旋轉(zhuǎn)，并且控制發(fā)光二極管的發(fā)光或者熄滅，形成了一個(gè)顯示屏。該設(shè)計(jì)可以顯示數(shù)字、字母和漢字，暫時(shí)不能實(shí)現(xiàn)圖片的顯示。同時(shí)，通過使用DS18B20溫度傳感器來測量室內(nèi)溫度，在圖形顯示的時(shí)候可以將室內(nèi)的溫度顯示出來；還可以通過按鍵切換畫面的顯示。基本上實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)LED信息顯示屏的功能，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。

[1]任麗莉,康冰,閆冬梅．基于AT89S51單片機(jī)控制的旋轉(zhuǎn)LED顯示屏[J]．電腦知識與技術(shù),2011：34．

[2]張瑞春．旋轉(zhuǎn)柱式LED顯示屏的原理與設(shè)計(jì)[J]．傳感器與儀器儀表,22：151～153．

[3]張鑫,郭洪巖,馬國利．基于單片機(jī)的LED旋轉(zhuǎn)式顯示屏設(shè)計(jì)[J]．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2014,6．

[4]秦莉艷．基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)LED顯示屏[J]．科技信息,2014,9．

羅斌（1973-），廣西賀州人，大專，工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。