基于单片机的旋转显示系统
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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。
76 | 电子制作 2021年04月业广告、娱乐等领域。
各领域的leD 显示屏多是平板式,此种显示屏是采用逐行扫描方式进行显示,需要控制大量的leD 灯轮流点亮,控制系统和电路结构都相对比较复杂。
leD 线阵作为一种新型的显示材料,是构成leD 旋转显示屏的核心部件。
leD 旋转显示屏可实现leD 灯的位置和亮灭的同步控制,从而实现图文显示的一种新型显示器,具有操作简单、功耗低、成本低、显示效果好、显示范围可调、显示范围大等特点,能给观者带来更好的视觉体验,因此得到广泛而迅速的发展。
leD 旋转显示屏是采用机械动态扫描方式,利用控制器控制1列快速移动的leD 灯来实现图文显示的。
本文设计的leD 线阵显示系统包括理论设计和实际制作两部分,涉及模-数混合电路、单片机、光学红外器件等的应用,具有实际意义和应用背景。
1 系统总体方案■1.1 系统设计原理到图文录入单片机,并通过显示屏进行显示和回放。
leD线阵显示装置将位置传感器采集到的数字信号送给leD 显示单片机进行处理,进而判断leD 线阵显示装置转过的位置。
leD 显示单片机根据转过的位置以及电机的转速,在leD 线阵显示装置显示相应的图形或文字。
该系统采用串行通信的方式将图文录入主机与leD 显示从机进行通信,提高读取和发送数据的速度。
电机的作用就是带动leD 线阵显示装置进行旋转,电机的转速必须要均匀,这样才能保证图像在水平方向不会被局部伸展或者压缩。
■1.2 方案论证1.2.1 电机选择综合考虑系统要求,为节省成本,简单系统电路,leD 线阵显示装置采用普通直流电机作为动力电机来带动整个装置的旋转。
直流电机起动和调速性能好,调速范围广,易于平滑调节,易于控制,可靠性高,受电磁干扰影响小,调速时的能量损耗较小,通过简单的改装,可以给系统供电。
控制器主要用来接收传感器信号,控制leD 显示装置的显示,数据的运算,以及控制器与控制器之间的串行通信。
第1节引言1.1 电子钟概述目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。
要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。
现在市场上也出现了一些电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,违背了人们指针式的传统习惯与理念,而且这类电子钟一般是采用大型显示器件,适用于银行、车站等公共场所,且外观设计欠美观,很少进入百姓家庭。
此外,无论是机械钟、石英钟还是电子钟,都存在着共同的问题:时间误差。
针对以上存在的问题,我们设计了一款采用LED显示器件显示的电子时钟,解决了时钟存在的误差问题,并能在夜间不必其它照明就能看到时间,且以60只发光管实现秒显示,接近于传统的秒针来显示秒的形式,用户容易接受,而且美观大方。
另加七只装饰用的LED灯,使整个时钟显的相当美观新颖,故还可作为室内装饰用。
1.2 设计任务本次设计通过对一个实现定时、双时钟显示、闹钟、温度等功能的时间系统的设计,其中结合了数据转换显示、数码管显示、动态扫描、单片机定时中断等技术。
系统由AT89C2051、LED数码管、按键、三极管、两片CD4017BE、CD4069BE、DS18B20、电阻等组成。
能实现时钟时、分、秒的显示。
也具有温度显示、时间设置、闹铃开和关设置、制式切换。
文章后附有电路图、程序清单。
1.3 系统主要功能电子钟的外观如图1所示。
周边60只发光管顺时旋转来显示秒,中间四只LED 数码管用于显示时间,中下方的七只LED灯顺时旋转,供装饰用。
其主要功能有:①整点报时;②四只LED数码管显示当前时分;③每隔一秒钟周边的60只LED发光管旋转一格;④当发生停电事件时,由后备电池供电,系统进入低功耗状态,所有显示部件停止显示,这样即延长了电池的寿命,同时又保证CPU继续计数,不至于因停电而时钟停止运行。
⑤当恢复供电后,系统自动恢复工作状态,不影响计时。
图一第2节电子钟硬件设计2.1系统的硬件构成及功能电子钟的原理框图如图2所示。