基于无线供电的旋转LED显示课程设计

1电气工程学院基于无线供电的旋转LED显示课程设计学号：姓名：同组人：指导教师：设计时间：设计地点：2基于无线供电的旋转LED显示课程设计任务书学生姓名：指导教师：一、课程设计题目：基于无线供电的旋转LED显示二、课程设计要求1.根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2.查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3.完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；4.进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；5.撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。三、进度安排1．时间安排序号内容学时安排（天）1方案论证和系统设计12完成电路仿真，写预习报告13电路调试24写设计总结报告与答辩1合计5设计调试地点：电气楼4102．执行要求微机原理与接口技术课程成绩优秀的可以自拟题目，其余的同学都是指定题目。，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。3【摘要】本作品是一个由电动机带动主板旋转的LED显示屏，根据视觉暂留原理，可显示16行、列可控的字符和图案。通过逆变振荡电路和整流滤波电路以及两级线圈给主板无线供电。同时，为了使显示更加稳定，设置了电机调速装置，能随时对电机进行调速。【关键词】无线供电LED显示电机调速4目录第一章系统方案设计......................................................................5第二章仿真......................................................................................7第三章调试......................................................................................8第四章心得体会与建议................................................................18参考文献...................................................................................................19附录1：元器件清单...............................................................................205第一章系统方案设计1、设计原理旋转时钟利用了视觉暂留原理。视觉暂留现象（Visualstayingphenomenon，durationofvision）：人眼在观察景物时，光信号传人大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”，其原因是由视神经的反应速度造成的，其时值是二十四分之一秒，通常情况下，视觉残留会保持0.1~0.4秒，也就是说以0.1~0.4秒间隔闪烁的图像，被人眼观察，会被认为是连续的图像。视觉残留是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。2、硬件设计旋转LED显示屏主要由供电装置，驱动装置，LED显示电路及其控制构成。电机驱动电路：采用L298N驱动模块控制电机转速。控制电路：采用STC89C52单片机控制led的亮灭，控制电机的调速。6显示电路：采用16个led并成一排，通过电机的旋转构成一个平面，从而显示图像。无线供电电路：利用电磁耦合原理，用磁线圈对主板进行供电。利用互补正反馈振荡电路将直流电转化成高频交流信号，通过线圈（线圈内有铁氧体磁芯，提高效率），将交流信号输送到旋转的主电路板上，主电路板上利用5.1v的稳压二极管，将接收到的交流信号变成5.1v直流电，通过220uF的电解电容滤波，供给单片机，使单片机能正常工作（互补正反馈由三极管B772PNP型、9014NPN7型和阻值分别为470Ω、470Ω、62KΩ功率为1/8W的电阻，还有一只2A681的涤纶电容组成）第二章仿真此图为multisim对无线模块的仿真，可以看出从初级线圈的输入端输入的波形为高频震荡的波形。8第三章调试1、无线模块及实际波形2、电源模块以及电机调试模块（包括L298驱动）93、整体构架及效果图10显示为“电气让生活更美好”5、PCB板的绘制（参考书如下）11第一部分（无线供电模块）第二部分显示部分1245678910111314161920212223242526272829302112121212211212121212121212121212121212121212121213456789213121212121212121212121212121212121212121212122341123123456789101112131415161718192040393837363534333231302928272625242322211234876512348765212112P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.2/ECI3P1.3/CEX04P1.4/CEX15P1.5/CEX26P1.6/CEX37P1.7/CEX48RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119VSS20P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P2.7/A1528PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31P0.7/AD732P0.6/AD633P0.5/AD534P0.4/AD435P0.3/AD336P0.2/AD237P0.1/AD138P0.0/AD039VCC40U2P80C51RA+4ND1LEDD2LEDD3LEDD4LEDD5LEDD6LEDD7LEDD8LEDD9LEDD10LEDD11LEDD12LEDD13LEDD14LEDD15LED220R1Res2220R2Res2220R3Res2220R4Res2220R5Res2220R6Res2220R8Res2220R9Res2220R10Res2220R12Res2220R13Res2220R15Res2220R16Res2220R17Res2R18Res2123456789P24.7KP00P01P02P03P04P05P06P07P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P23P24P25P26P27P00P01P02P03P04P05P06P07P10P11P12P13P14P15P16GNDVCCS1SW-DPST10kR14VCCGNDVCC11X12X23GND4REST5I/O6SCLK7VCC28U4DS1302GND10KR23Res210KR25Res210KR26Res2VCCP35P36P37P35P36P37P32P33GNDVCC12Y2XTAL12Y1晶振C330PC430PC710PC810P123GNDOUTINU17805+C610U+C110U12P1VCCGNDC210312345678GNDTROUTRDVCTHDISVCCU3NE555C5103VCCGNDVCCP32Q1PhotoNPN100KRp1RPot30KR7Res21KR11Res2GNDVCCGNDD16LEDR19Res2P17第三部分电机驱动136、程序部分A、显示部分#includereg52.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintuinti=0;ucharcodeLED[]={//灯亮给低电平,上灯P1口0xFF,0xFF,0x07,0x77,0x77,0x77,0x77,0x00,0x77,0x77,0x77,0x77,0x07,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xDF,0xEF,0xB3,0xB8,0xAB,0xAB,0xAB,0xAB,0xAB,0xAB,0xAB,0x2B,0xFB,0xFB,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xBF,0xBF,0xBD,0x33,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0xBF,0xBF,0xBF,0xBF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x7F,0xBF,0xCF,0xE1,0xEF,0xEF,0xEF,0x00,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xEF,0x9F,0xFD,0x73,0xFF,0xDF,0xDB,0xDB,0xDB,0x01,0xDD,0xDC,0xDD,0xDF,0xDF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFD,0xFD,0x0D,0x6D,0x6D,0x6D,0x6D,0x01,0x6D,0x6D,0x6D,0x6D,0x0D,0xFD,0xFD,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFB,0xDB,0xDB,0xDA,0xD9,0xDB,0x03,0xDB,0xD9,0xDA,0xDB,0xDB,0xFB,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xEF,0xEF,0x0F,0xE0,0xEF,0x0F,0xFF,0x7F,0x7D,0x7D,0x1D,0x6D,0x75,0x79,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,};ucharcodeLED1[]={//下面的灯P0口0xFF,0xFF,0x07,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0x01,0xEE,0xEE,0xEE,0xEE,0x06,0xFE,0xF0,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x0F,0xF3,0xFD,0xF0,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x03,0xF5,0xED,0xFD,0xFD,0xFD,0x01,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFD,0xFD,0xBD,0xBD,0xBD,0xBD,0xBD,0x01,0xBD,0xBD,0xBD,0xBD,0xBD,0xFD,0xFD,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xDF,0xDF,0x81,0x7F,0xFF,0xFF,0x80,0xBD,0xBD,0x3D,0xBD,0xBD,0x80,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xFE,0x1E,0xCD,0xD5,0xDB,0xD3,0x0D,0xDD,0xDD,0xDE,0xDE,0x1E,0xFE,0xFE,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x7E,0x6E,0x6E,0x6D,0x6D,0x6B,0x67,0x0F,0x67,0x6B,0x6D,0x6D,0x6E,0x6E,0x7E,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFD,0xBB,0x57,0xEF,0x97,0x79,0xFF,0xFF,0xFD,0xFE,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF