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精品文档精品文档精品文档精品文档LED旋转显示器的设计摘要LED旋转显示器时基于视觉暂留原理，开发的一种旋转式LED显示屏。其在具有一定转速地载体上安装16个LED发光器件，各LED发光管等间距排位一条直线，随着旋转速度的加快，在计算机软件精确的时序控制下，不断扫描出预设的文字，图案等。使用一个光耦（U型槽的红外对管）作为定位传感器，当旋转一周时，挡光板遮挡光源，光敏三极管的集电极输出高电平，当离开挡光板时，集电极再次输出低电平，从而给单片机一个下降沿的跳变型号，产生一个中断，从而更新显示。供电部分，因为整个装置是在不停的高速旋转当中，所以我们做了一个简单的电刷装置，把220V的交流电通过变压器变成12V的交流电，再由桥式整流电路，和滤波电路，变为平滑的直流电，最后通过7805芯片输出我们需要的5V直流电源，通过电刷把电源和指针板上的单片机连接为其供电。而旋转载体因为需要12V的电压源，所以采用分别供电的方式。关键字：LED,视觉暂留，直流电机，桥式整流,旋转。精品文档精品文档目录摘要................................................................................................................................................................II1LED旋转显示器在实际中的意义.............................................................................................................12显示原理....................................................................................................................................................23系统硬件电路的设计................................................................................................................................33.1系统硬件框图................................................................................................................................33.2系统硬件原理图............................................................................................................................33.3光耦传感器模块的设计................................................................................................................43.4遥控模块的设计............................................................................................................................43.5显示模块的设计............................................................................................................................73.6电源模块的设计............................................................................................................................73.7指针板的制作................................................................................................................................94程序的设计...............................................................................................................................................104.1程序设计的分析..........................................................................................................................104.2各模块程序的流程图及功能说明...............................................................................................114.2.1.MAIN函数部分...................................................................................................................114.2.2.外部中断0服务程序部分（voidINT00(void)interrupt0）................................114.2.3．定时器T0中断服务程序（voidkjp_test(void)interrupt1）.........................124.2.4．定时器T1中断服务程序（voidTime_luoji()interrupt3）...............................124.3完整的C程序...............................................................................................................................135作品的改进..............................................................................................................................................215.1遥控器部分...................................................................................................................................215.2时钟芯片的部分...........................................................................................................................21精品文档精品文档1LED旋转显示器在实际中的意义LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达80～90%。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm／W，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm／W，寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lm／W，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED为20～28lm／W，寿命可大于100000小时。有人还预测，未来的LED寿命上限将无穷大。由于LED的种种优势，使得其在现在的各个领域里运用越来越广泛，我们设计的旋转LED显示屏幕，具有结构新颖，节约材料的特点，一列16个LED灯旋转显示之后，可以代替显示近似于16x180像素的显示宽度和内容，我想以后不断完善和改进之后应该可以在灯箱广告和儿童玩具方面有一定的发展空间。精品文档精品文档2显示原理旋转时钟是利用视觉暂留效应设计出来的，物体在快速运动时,当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1-0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。假设我们设定我们的眼睛的暂留时间是0.4秒，如果我们的16个LED旋转一周的时间快过0.4秒，那么我们看到的图像就是这一列LED在各个位置显示的图像的叠加，如右图，如果我们用定时器把LED旋转一周的各个位置分割出180分，让它在相应的位置显示相应的图像，那么我们就可以得到一个累加的图像效果了。精品文档精品文档3系统硬件电路的设计3.1系统硬件框图系统硬件框图右图所示。3.2系统硬件原理图系统硬件原理如下图所示。单片机STC89C52LED显示直流电机5V电源光耦传感器12V电源精品文档精品文档3.3光耦传感器模块的设计对射式U型槽光耦具有，响应速度快，驱动简单，安装容易，容易于单片机通信等特点。如图所示，当上电之后，光耦的光敏三极管的集电极时输出低电平，当有物体挡住了光敏三极管感应的红外光线时，光敏三极管的集电极和发射极处于高阻态，所以集电极输出高电平，当光敏三极管再次感应到红外光源的时候，集电极再次输出低电平，从而给单片机一个中断信号。3.4遥控模块的设计3.4.1.遥控接收硬件部分遥控模块部分，我们选择了一个市面上最常见的一种红外遥控接收头，把它的信号引脚直接接在单片机的外部中断1的借口上（P3.3），然后，遥控器，我们用了一个以前用的CD播放器的一个遥控器。接收头如图3.4.2.遥控编码特点我们采用的遥控器是脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。精品文档精品文档上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3所示，连发波形如图4所示。UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。当遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个起始码（9ms）,一个结果码（4.5ms）,低8位地址码（9ms~18ms）,高8位地址码（9ms~18ms）,8位数