LED旋转显示屏设计

旋转 LED 显示屏研究目的:目前主流的显示器件如电视机,显示器,电影屏幕等都是采用平面显示方式。

然而立体的显示方式与平面显示方式相比信息总量更大,互动性更强,也更逼真。

旋转 LED 显示屏可同步控制发光二极管,实现图文显示以及音频同步,另外大大降低了成本,并且能够 360度全方位观赏屏幕显示的内容,给人以立体的观赏效果,给观众带来美的享受。

非常适合大厅或候车室之类的场合, 也可应用与室外广告或室内装饰。

内容:一.主体构想本图文同步旋转 LED通信模块、字库模块、电机驱动模块等及外壳、电源构成。

通信电路用于通过计算机向显示屏下载显示内容, 由于显示屏在高速旋转的情况下不便于接线进行显示内容的更改。

所以选用红外传输数据。

总体构成如图 1所示:系统采用高速发光的 LED 作为像素元,在扇叶上排列。

旋转的扇叶设计为圆形,在扇叶上设有一圈 LED,LED 的发光颜色为单色或多色,当扇叶围绕着中心轴旋转时,会产生一个球面,而且在球面上全部都是 LED, 配合字模软件,当扇叶走到相应的位置时,点亮相应的点,根据人眼的视觉暂留原理,观察者可以看到 led 矩阵旋转扫描得到的真实三维图像,由单片机控制 led 像素的亮暗,或者控制发光时间这样就可以控制一个球面的显示内容。

二. 硬件设计1. 核心控制模块核心控制模块采 89C51单片机, 由于 89c51芯片的片内存储器容量有限, 需要扩展一片存储器作为字库存储器和显示缓冲区, 并作为下载内容的存储。

这里选用的是华邦的 29C040。

控制模块主要是对接收过来的数据进行判断, 从而执行不同的动作。

是整个屏幕的控制核心处理各种数据, 控制外部期间执行各种动作。

此外还选用了霍尔元件 TL0038J 进行相位检查并完成校正功能使 LED 的亮灭与旋转保持同步。

结构如图 1所示::图 2:硬件构成2. 旋转显示模块旋转显示模块采用阵列的方式排列 LED, 布线非常方便,而且对单个点或多个点控制方便,控制显示简单易行,而且显示效果很好。

毕业设计（论文）旋转LED动态显示屏的设计院（系）自动控制系专业班级自动化XXX学生姓名 XXX学号 090XXX指导教师 XXXX评阅教师___ _20XX 年1X月摘要进入新世纪，光电子产业得到社会广泛的重视，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所。

尤其在没有投影仪的地方，旋转LED的优越性体现得非常明显，在当今高度发达的经济市场上，富有创意、应用面广的、挪移方便、具有吸引力的信息传播系统显得十分的重要！二十一世纪是数字传播的时代，随着LED技术的应用和普及，数字LED显示屏的应用非常广泛。

传统的LED显示屏以平面效果居多，旋转式LED 环形显示屏的设计，是利用人眼视觉暂留效应，通过高速电机带动LED 阵列旋转，形成360度环形显示画面，可站在任何角度观看，完全无观赏死角，给人们一种新的视觉体验。

本设计基于STC89C52单片机，采用独立的LED，通过直流电机带动旋转，可形成立体效果，使其更加绚丽，更具有观赏性，可广泛应用于家居，企业和公共场所。

针对传统LED显示屏视角单一、体积较大、需要的发光二极管数目较多等特点，利用电机带动LED显示阵列高速旋转实现环形显示，达到360全视角，在相同显示信息量上降低产品体积，减少对发光二极管的使用，设计一个可以经常方便变换内容、能够携带方便、信息容量大、价格低廉、结构简单的信息播放系统，即旋转LED显示屏。

关键词：旋转式 LED阵列环形显示屏 STC89C52单片机南京XXXXX学院专科生毕业论文英文摘要ABSTRACTIn the new century, the photoelectron industry wide attention by society, LED display as an important means of information dissemination, has been widely used in indoor and outdoor services, content and services needed publicity purposes in public places. In particular, there is no projector in place, rotating LED's superiority reflected very clearly in today's highly developed economy markets, creative, application wide, the diversion of convenient, attractive information dissemination system is extremely important! The twenty-first century is the era of digital communication, with the LED technology and the popularity of digital LED display is widely used. Traditional LED display to effect mostly flat, circular rotating LED display design is the use of temporary stay in the human visual effects, high-speed motor to drive the LED array rotation, the formation of 360-degree circular display can stand on any point of view, complete without viewing dead, to give people a new visual experience. The design is based on STC89C52 MCU, using separate LED, driven by DC motor rotation, can form three-dimensional effect, make it more colorful, more spectator, can be widely used in homes, businesses and public places.View traditional LED display single, larger and larger number of required characteristics of light-emitting diode, LED display of motor driven circular array of high-speed rotation of the display, to 360 full view, in the same amount of information displayed on the lower product volume and reduce on the use of LEDs, the design can often facilitate the transformation of a content, can be portable, high information content, low cost, simple structure, the information broadcast system, the rotating LED display.Keywords: Rotary; LED array; circular display; STC89C52 SC MXXXX毕业论文目录目录中文摘要 (II)英文摘要 (III)第一章绪论 (3)1.1 课题背景 (3)1.1.1 此设计本身存在的作用 (3)1.2国内外发展现状 (4)1.2.1国内LED显示屏研究现状 (4)1.2.2国外LED显示屏研究现状 (4)1.2.3 LED显示屏制作方案比较 (4)1.2.4 LED显示屏研究现状总结 (5)1.3本课题研究目的和意义以及来源 (5)1.3.1 本课题的设计思想来源 (5)1.3.2 本课题的设计目的及意义 (5)第二章系统方案选择 (6)2.1 此设计涉及的主要技术 (6)2.2 方案选择 (6)2.2.1 基于步进电机细分驱动技术的旋转LED显示屏设计 (6)2.2.2 嵌入式的LED点阵显示屏设计 (8)2.2.3 普通电机（交流电机）旋转LED显示屏设计 (8)2.2.4 方案比较及确定 (8)第三章系统硬件设计 (10)3.1系统总体硬件框图 (10)3.2 系统设计具体结构 (11)3.2.1 系统前期设计具体结构 (11)3.2.2系统后期设计具体结构 (12)3.3系统整体设计原理图 (13)3.3.1 系统前期整体设计原理图 (14)3.3.2 系统后期整体设计原理图 (14)3.3.3 系统设计下载模块原理图 (14)3.4 系统整体设计PCB电路板 (16)3.4.1 系统前期整体设计PCB电路板（单层） (16)3.4.2 系统后期整体设计PCB电路板（单层） (16)3.4.3 系统设计下载模块电路板（单层） (18)3.5 元器件选型 (18)第四章旋转LED动态显示屏设计的控制思想 (20)4.1 本课题的实现基本原理 (20)4.1.1 成像基本原理 (20)4.1.2 汉子显示原理 (20)4.2 字体、图形具体显示过程解析 (21)4.2.1 变量定义 (22)4.2.2 习题、图形显示解析 (22)4.2.3 部分计算及说明 (23)第五章系统的安装与调试 (27)5.1 旋转LED动态显示屏的设计实物 (27)5.1.1 旋转LED动态显示屏的前期设计实物 (27)5.1.2旋转LED动态显示屏的后期设计实物 (28)5.1.3 旋转LED动态显示屏的下载模块设计实物 (29)5.2系统设计存在的问题 (29)5.2.1 硬件设计不足 (29)5.2.2软件调试存在的问题 (30)结论与展望 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)系统设计原理图 (34)第一章绪论1.1课题背景随着信息化社会的到来，促进了现代信息显示技术的发展，形成了CRT、LCD、PDP、LED、EL、DLP等系列的信息显示产品，纵观各类显示产品，各有其所长和适宜的市场应用需求。

电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering电子技术Electronic Technology 基于POV 的LED 旋转显示屏的设计郭星辰（江苏联合职业技术学院南京工程分院 江苏省南京市 211135 ）摘要：本文针对传统平面LED 显示屏的局限性，提出一种基于P0V （视觉暂留）原理的旋转显示屏的设计方法。

设计采用双处理器 方案，一只处理器负责旋转显示屏部分，另一只处理器负责电机驱动以及其他扩展功能。

着重介绍了各模块电路的硬件设计方法以及系统软件设计方法，实现了数字、字母、汉字、图形等信息的显示。

该显示屏具有原理应用巧妙、成本低、显示效果好等特点。

关键词：POV; LED;旋转显示屏随着现代电子技术的飞速发展，LED 显示以其亮度高、体积 小、稳定性好、功耗小、寿命长等特点广泛应用到各个领域。

现在随处可见的大多是平面LED 显示屏，但这种显示有些不足，首先是整屏LED 数量巨大，成本较高，损坏后维修工作量较大；其次， LED 屏为平板，可视角度有限，占地面积大。

本文设计的LED 旋转显示屏是基于POV （persistence ofvision ）原理进行显示，研究发现，当显示的刷新频率大于24f7s,会产生视觉暂留现象，人的肉眼就看不到刷新的动作，而是在上一 帧画面的残留视觉影像还没消失的情况下看到了新一帧的画面，从 而产生了视觉错觉，形成了连续性的画面⑴"本设计通过电机带动单列显示器件旋转，电机与显示部分通过导电滑环连接，采用红外准确定位旋转位置，从而控制LED 灯的亮灭，在适合的旋转速度下，就可以看到显示完整的文字或图形。

1系统的总体设计处理器采用STC12C5A60S2单片机，其特点是体积小，质量轻，便于安装，并且内部资源相对丰富，可以满足设计需求；LED 显示采用16个单色LED 灯，放置在PCB 板一侧；带动LED 屏旋转的是直流电机，并配置合适的电机驱动电路；通过红外传感器来感知图1:系统总体设计框图5：R2 Ik34~\7~~UI崔毛目冷P2-4/AII P0.3 茎疥 <Nddd W.3/AI0P0.2§ SP2.2/A9P0」> SP2.I/A9P0.0 1 P2.0/A8VCC £ - P4O SSM1SO/RXD2CCP (yP4.2 三 二扶 GNDCLKOUT2/ADC(KPI.O 兰 含兰 XTALIArxriTI.I 22S2 匕 Er XTAL2RXD2/EC1 ADC2/PI2 & & 生 o 疙茫 P3.7/RDTXD2/CCP0/匚 g 三 P3.6/WRSS/CCPI/ADC4/PI.4 $2务3芒二仝：g 二STCI2C5A6OS24QFP449卜卜卜同二|•/22~20~PWM17□E15XTALI 14XTAL213+5V rn !________|ITXDI ■LU 1CON4图2： STC12C5A60S2最小系统电路120电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering电子技术Electronic TechnologyC -vc _玉€一-I F L r T一D6否艮1330314304yy二M¥E D 14ED12LEP10L E D "9 o9 /L E D 91030o13 1 F r I— >.83017303M 3 ,」F為：、rE D 5ED2图3： LED 显示电路电机电源接口电机接口图4：电机驱动电路图5：位置传感电路图6:总体程序流程图6M ¥3 6630"\\显示屏运行状态，确定其初始位置：采用串行通信进行数据传输；通信及供电采用电刷方式。

POV旋转LED显示器的设计POV（视角旋转）LED显示器是一种独特的显示设备，它通过快速旋转LED灯来创造出动态的图像和文字。

这种显示器可以用于广告牌、装饰、文化展示等多种场合，给人们带来全新的视觉体验。

**设计理念**POVLED显示器的设计理念是通过旋转LED灯来创建持续的动画效果，从而吸引人们的注意力。

设计师需要考虑到显示器的结构、控制系统、动画效果等多个方面，确保整个系统的稳定性和实用性。

**结构设计**POVLED显示器的结构设计包括LED灯的安装位置、旋转机构、显示屏的形状和尺寸等。

LED灯通常安装在一个旋转的杆上，通过电机驱动旋转，形成视觉效果。

显示屏可以采用圆形、球形、长条形等不同形状，视具体需求而定。

**控制系统**POVLED显示器的控制系统是整个设备的灵魂，通过控制系统可以实现LED灯的旋转速度、显示内容的更新等功能。

控制系统通常由微控制器、传感器、电机驱动器等组成，确保设备的稳定性和灵活性。

**动画效果设计**POVLED显示器的动画效果设计是整个设备最重要的部分，通过不同的线条、色彩、速度等参数，可以创造出精彩的动态效果。

设计师需要考虑到显示内容的清晰度、流畅度和吸引力，确保观众能够完全沉浸在视觉盛宴中。

**技术挑战**POVLED显示器的设计面临着许多技术挑战，包括LED灯的高速控制、旋转机构的稳定性、控制系统的精准度等。

设计师需要不断地进行技术测试和改进，确保整个系统的可靠性和性能。

**应用领域**POVLED显示器的应用领域非常广泛，可以用于室内外广告牌、文化展示、装饰艺术等多种场合。

其独特的视觉效果吸引了许多人的关注，成为现代展示技术中的一种重要形式。

**总结**通过对POVLED显示器的设计理念、结构设计、控制系统、动画效果设计、技术挑战和应用领域的探讨，我们可以看到这种设备在展示技术领域的潜力和广度。

设计师需要不断地进行创新和突破，以满足不断变化的市场需求，为人们带来更加丰富和多样的视觉体验。

旋转成像LED显示屏旋转成像LED显示屏摘要：本文设计的旋转LED显示屏，是以串行EEPROM（AT24C02）存储模块以及芯片74HC595为驱动，以STC12LE5052单片机为核心的LED显示系统。

文章主要介绍LED装置在旋转时显示动、静态文字和图像的运行原理及相关芯片的工作原理。

此作品的成像效果与现今平板LED显示屏成像一样。

运用数字合成控制技术，由物体转速结合单片机控制，可以定位显示器上任意一点，使其在设定时刻内亮息自如和亮度可控，从而达到显示图像效果。

此装置显示的动画和图片可以由电脑转换后，下载到显示器中储存。

本显示器是应用在旋转物体上的，让旋转的动态物体呈现静态的图像。

可应用在汽车车轮，家用风扇，空调室外机的散热扇上等。

关键字：LED 显示屏 STC12LE5052 合成控制Rotating Imaging LED DisplayerAbstract: The rotating LED displayer designed in this papers, the driver including serial EEPROM (AT24C02) memory modules and IC 74HC595, is a presentation system based on SCM STC12LE5052. This thesis introduces the operating principles of rotating LED devices displaying static and dynamic text, images and the function principles of related chips. Imaging results of this displayer is as well as the flat-panel LED display. It can locate any point on the displayer by controlling the use of digital synthesis technology and the revolution of device combined with the command of single chip, so that the displayer could light or not and control brightness within the set time to achieve the effect of displaying synthetic images. Animations and images displayed on the device could be converted by the computer, downloaded to the displayer in the store. The displayer is applied to the moving object, so that rotation of the dynamic objects can display a static image. It can be applied in the automobile wheels, domestic electric fan and air-conditioning outdoor unit's cooling fan, etc. Keywords:LED displayer STC12LE5052 digital synthesis- 1-旋转成像LED显示屏目录第一章绪论 (2)1.1 课题设计背景和意义 (3)1.2 系统功能说明 (4)第二章方案论证 (5)2.1 单片机部分 (5)2.2电源传输部分 (5)2.3 显示部分 (6)2.4 系统总体设计方案 (6)第三章系统的硬件电路设计 (8)3.1 系统总体电路设计 (8)3.2 单片机主控制电路设计 (9)3.3 LED驱动模块电路设计 (10)3.3.1 数据储存模块 (11)3.3.2 单片机程序下载电路 (12)3.3.3 MAX232数据操作原理 (13)3.4 红外对管检测电路设计 (13)3.4.1 红外对管性能特性 (14)3.5 电源电路设计 (14)3.5.1 AC to DC (15)第四章系统软件设计 (16)4.1 主程序设计 (16)4.2上位机软件流程程序设计 (17)第五章总结 (21)5.1 测试环境及工具 (21)5.2 设计总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)- 2-旋转成像LED 显示屏- 3-第一章 绪论1.1 课题设计背景和意义LED 平板显示器件出现于20世纪90年代，当时仅为单色图文屏。

POV旋转LED显示器的设计1. 简介持续演进的技术使得人们对于可视化媒体的需求不断增加。

在这个数字时代，人们对于高质量的视觉体验有了更高的期望，因此智能设备在逐渐迭代中也在朝着更好的显示效果发展。

POV（Persistence of Vision）旋转LED显示器就是其中的一种创新应用。

本文将介绍POV 旋转LED显示器的设计原理、实现方法以及应用场景。

2. 设计原理POV旋转LED显示器的设计原理基于人眼视觉暂留效应。

当人眼接收到快速切换的图像序列时，会产生心理暂留的效应，误以为这一系列图像是连续的。

POV旋转LED显示器利用LED点阵快速闪烁，通过旋转的方式来形成连续的图像效果。

3.1 电机控制POV旋转LED显示器需要一个电机来实现旋转的效果。

选择合适的电机需要考虑到旋转速度、动力和重量等因素。

通常，步进电机是一种比较常用的选择，由于其精确度高、控制简单等优点。

3.2 LED点阵LED点阵是POV旋转LED显示器的核心组件，用于形成图像。

选择合适的LED点阵需要考虑到分辨率、亮度和色彩等因素。

常见的LED点阵有单色、双色和全彩三种类型。

根据应用场景的需求选择适合的LED点阵。

3.3 控制电路控制电路主要包括微控制器和电源部分。

微控制器用于控制LED点阵的亮灭和切换，电源提供电能给整个POV旋转LED显示器系统。

4.1 图像处理图像处理是POV旋转LED显示器实现的关键步骤。

首先，需要将目标图像分割成合适大小的图像帧，并将其转换成对应的LED点阵矩阵。

然后，通过控制电路将LED点阵矩阵按照旋转速度控制进行快速切换，并实现连续的图像效果。

4.2 控制算法控制算法主要负责控制旋转的速度和方向，以及LED点阵的亮灭和切换频率。

根据不同的图像和效果需求，可以使用不同的控制算法，如PID控制、模糊控制等。

4.3 用户界面用户界面是POV旋转LED显示器的交互部分，通常通过按钮或者手机APP来实现与用户的交互。

旋转led显示屏原理旋转LED显示屏原理。

LED显示屏是一种广泛应用于室内和室外的信息展示设备，其高亮度、低功耗和长寿命等特点使其成为了现代信息传播的重要工具。

而旋转LED显示屏则是LED显示屏的一种创新型产品，其独特的旋转设计使得信息展示更加生动和吸引人眼球。

那么，旋转LED显示屏的原理又是如何实现的呢？首先，旋转LED显示屏的核心部件是LED灯珠和驱动电路。

LED灯珠是一种半导体发光器件，其发光原理是通过电流激发半导体材料中的电子和空穴复合而产生光子，从而实现发光。

而驱动电路则是控制LED灯珠的电流和亮度的关键部件，通过合理的电路设计和控制，可以实现LED灯珠的亮灭和亮度调节。

其次，旋转LED显示屏的旋转原理是通过电机和控制系统实现的。

电机是驱动旋转轴的动力来源，其通过外部的控制信号来控制旋转角度和速度。

而控制系统则是对电机进行精确控制的关键，通过编程和算法实现对旋转角度和速度的精准控制。

最后，旋转LED显示屏的显示内容是通过控制系统和LED灯珠实现的。

控制系统可以接收外部的信息输入，并通过编程和算法将信息转化为LED灯珠的控制信号，从而实现显示内容的输出。

而LED灯珠则是通过控制系统的信号来实现显示内容的变化和更新，从而实现动态的信息展示效果。

总的来说，旋转LED显示屏的原理是通过LED灯珠、驱动电路、电机和控制系统等多个部件的协同作用实现的。

其独特的旋转设计和动态的信息展示效果使得其在广告宣传、商业展示和公共信息发布等领域具有广泛的应用前景。

随着科技的不断发展和创新，相信旋转LED显示屏将会在未来展现出更加丰富和多样化的应用场景和效果。