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      基于嵌入式的LED顯示系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計與實現(xiàn)

      2014-11-26 14:22:02宿俊
      科技與創(chuàng)新 2014年20期
      關(guān)鍵詞:廣告行業(yè)電路設(shè)計

      宿俊

      摘 要:近年來,LED顯示系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,尤其是在廣告行業(yè),具有效果明顯、可隨意更改顯示內(nèi)容等優(yōu)點,使其逐漸代替了傳統(tǒng)的廣告指示牌。但LED顯示系統(tǒng)由多塊LED矩陣組成,其搭建成本較高,這阻礙了其推廣速度。通過采用動態(tài)LED顯示和人體視覺滯留效應(yīng),使基于嵌入式元件的單排LED顯示系統(tǒng)具備了多排LED的顯示效果。

      關(guān)鍵詞:LED顯示系統(tǒng);廣告行業(yè);電路設(shè)計;MCU控制

      中圖分類號:TN873 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)20-0129-02

      1 系統(tǒng)設(shè)計

      視覺滯留(Persistence of vision),是指當人眼看到的影像消失后,該影像仍能保留0.1~0.5 s。

      該系統(tǒng)采用單排LED顯示,LED每次只能顯示1排字符,但利用電動機使LED顯示器轉(zhuǎn)動后,LED顯示器會出現(xiàn)一個圓形的顯示面,可在不同時間點上顯示不同的字符,每次顯示后利用視覺滯留效應(yīng)在人眼內(nèi)形成一幅圖畫,連貫起來就形成了整個圓弧LED面,再通過編程使電機的轉(zhuǎn)動時間與LED的顯示時間同步,這樣就可以在LED圓弧顯示面上顯示字體。

      2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

      該系統(tǒng)計劃通過電機的轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)單排LED顯示器,以達到動態(tài)顯示的效果,并在LED顯示器上搭載紅外遙控控制系統(tǒng),以實現(xiàn)顯示內(nèi)容的隨時切換。按照設(shè)計可將其分為3部分,即電機動態(tài)部分、MCU控制和顯示部分、紅外遙控部分。

      在MCU控制和顯示部分中,主控芯片選用STC89C58RD+單片機,它是一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器,具有32 K可編程Flash存儲器。采用該主控芯片作為CPU的情況下,在其外圍搭載16路LED燈顯示器,并設(shè)計復(fù)位和切換電路。設(shè)計電路如圖1所示。

      在電機動態(tài)部分中,需要兼顧電機旋轉(zhuǎn)和LED系統(tǒng)供電的問題。由于電機供電與LED顯示系統(tǒng)不屬于同一供電系統(tǒng),電機采用+12 V供電,而LED顯示系統(tǒng)采用+5 V供電,因此,電機采用單獨外部供電,而LED顯示系統(tǒng)選擇電刷電路供電。電刷原理是將2個環(huán)狀電路板分別接入+5 V和GND,轉(zhuǎn)動過程中電刷始終不脫離這2個圓環(huán),從而達到持續(xù)供電的目的。供電原理如圖2所示(內(nèi)圈為+5 V,外圈為GND)。

      紅外控制電路基于MCU控制器,通過紅外遙控器可實現(xiàn)單片機內(nèi)部多種字模之間的切換。該系統(tǒng)將紅外模塊直接嵌入MCU控制電路,并解碼遙控器,從而確定遙控器上每個按鍵存儲的字符。在實際應(yīng)用中,通過按下不同的按鍵,可實現(xiàn)在不停機的狀態(tài)下無縫切換各種字符信息,從而實現(xiàn)多種顯示效果。

      3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

      軟件部分由LED顯示部分和紅外遙控部分組成。其中,LED顯示部分可以存儲多組字符和不同的內(nèi)容,并通過紅外遙控系統(tǒng)切換。

      程序的關(guān)鍵點在于通過延時同步電機的轉(zhuǎn)動時間與單片機顯示LED字符的時間,并合理控制每一次的顯示時間,將整個畫面銜接起來,形成流暢的LED顯示圓弧平面。以下是部分程序內(nèi)容。

      4 效果

      通過上述設(shè)計制作了電路板,并在調(diào)試程序后實現(xiàn)了預(yù)期的效果。具體效果如圖3所示。

      5 結(jié)束語

      綜上所述,通過設(shè)計實現(xiàn)了以單排LED顯示多排LED的效果。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),電機只是一個運動載體,只要在運動的物體上安裝單排LED,就可以實現(xiàn)LED大屏的效果。在實際運用中,我們可以將此類LED廣告燈用于汽車、火車等車身廣告。在具體運用中,會存在LED點陣顯示時間、運動物體時間與視

      覺滯留時間相結(jié)合的問題,希望相關(guān)研究者能共同解決該問題,爭取將此技術(shù)應(yīng)用于更多的實物當中。

      〔編輯:張思楠〕

      摘 要:近年來,LED顯示系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,尤其是在廣告行業(yè),具有效果明顯、可隨意更改顯示內(nèi)容等優(yōu)點,使其逐漸代替了傳統(tǒng)的廣告指示牌。但LED顯示系統(tǒng)由多塊LED矩陣組成,其搭建成本較高,這阻礙了其推廣速度。通過采用動態(tài)LED顯示和人體視覺滯留效應(yīng),使基于嵌入式元件的單排LED顯示系統(tǒng)具備了多排LED的顯示效果。

      關(guān)鍵詞:LED顯示系統(tǒng);廣告行業(yè);電路設(shè)計;MCU控制

      中圖分類號:TN873 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)20-0129-02

      1 系統(tǒng)設(shè)計

      視覺滯留(Persistence of vision),是指當人眼看到的影像消失后,該影像仍能保留0.1~0.5 s。

      該系統(tǒng)采用單排LED顯示,LED每次只能顯示1排字符,但利用電動機使LED顯示器轉(zhuǎn)動后,LED顯示器會出現(xiàn)一個圓形的顯示面,可在不同時間點上顯示不同的字符,每次顯示后利用視覺滯留效應(yīng)在人眼內(nèi)形成一幅圖畫,連貫起來就形成了整個圓弧LED面,再通過編程使電機的轉(zhuǎn)動時間與LED的顯示時間同步,這樣就可以在LED圓弧顯示面上顯示字體。

      2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

      該系統(tǒng)計劃通過電機的轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)單排LED顯示器,以達到動態(tài)顯示的效果,并在LED顯示器上搭載紅外遙控控制系統(tǒng),以實現(xiàn)顯示內(nèi)容的隨時切換。按照設(shè)計可將其分為3部分,即電機動態(tài)部分、MCU控制和顯示部分、紅外遙控部分。

      在MCU控制和顯示部分中,主控芯片選用STC89C58RD+單片機,它是一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器,具有32 K可編程Flash存儲器。采用該主控芯片作為CPU的情況下,在其外圍搭載16路LED燈顯示器,并設(shè)計復(fù)位和切換電路。設(shè)計電路如圖1所示。

      在電機動態(tài)部分中,需要兼顧電機旋轉(zhuǎn)和LED系統(tǒng)供電的問題。由于電機供電與LED顯示系統(tǒng)不屬于同一供電系統(tǒng),電機采用+12 V供電,而LED顯示系統(tǒng)采用+5 V供電,因此,電機采用單獨外部供電,而LED顯示系統(tǒng)選擇電刷電路供電。電刷原理是將2個環(huán)狀電路板分別接入+5 V和GND,轉(zhuǎn)動過程中電刷始終不脫離這2個圓環(huán),從而達到持續(xù)供電的目的。供電原理如圖2所示(內(nèi)圈為+5 V,外圈為GND)。

      紅外控制電路基于MCU控制器,通過紅外遙控器可實現(xiàn)單片機內(nèi)部多種字模之間的切換。該系統(tǒng)將紅外模塊直接嵌入MCU控制電路,并解碼遙控器,從而確定遙控器上每個按鍵存儲的字符。在實際應(yīng)用中,通過按下不同的按鍵,可實現(xiàn)在不停機的狀態(tài)下無縫切換各種字符信息,從而實現(xiàn)多種顯示效果。

      3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

      軟件部分由LED顯示部分和紅外遙控部分組成。其中,LED顯示部分可以存儲多組字符和不同的內(nèi)容,并通過紅外遙控系統(tǒng)切換。

      程序的關(guān)鍵點在于通過延時同步電機的轉(zhuǎn)動時間與單片機顯示LED字符的時間,并合理控制每一次的顯示時間,將整個畫面銜接起來,形成流暢的LED顯示圓弧平面。以下是部分程序內(nèi)容。

      4 效果

      通過上述設(shè)計制作了電路板,并在調(diào)試程序后實現(xiàn)了預(yù)期的效果。具體效果如圖3所示。

      5 結(jié)束語

      綜上所述,通過設(shè)計實現(xiàn)了以單排LED顯示多排LED的效果。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),電機只是一個運動載體,只要在運動的物體上安裝單排LED,就可以實現(xiàn)LED大屏的效果。在實際運用中,我們可以將此類LED廣告燈用于汽車、火車等車身廣告。在具體運用中,會存在LED點陣顯示時間、運動物體時間與視

      覺滯留時間相結(jié)合的問題,希望相關(guān)研究者能共同解決該問題,爭取將此技術(shù)應(yīng)用于更多的實物當中。

      〔編輯:張思楠〕

      摘 要:近年來,LED顯示系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,尤其是在廣告行業(yè),具有效果明顯、可隨意更改顯示內(nèi)容等優(yōu)點,使其逐漸代替了傳統(tǒng)的廣告指示牌。但LED顯示系統(tǒng)由多塊LED矩陣組成,其搭建成本較高,這阻礙了其推廣速度。通過采用動態(tài)LED顯示和人體視覺滯留效應(yīng),使基于嵌入式元件的單排LED顯示系統(tǒng)具備了多排LED的顯示效果。

      關(guān)鍵詞:LED顯示系統(tǒng);廣告行業(yè);電路設(shè)計;MCU控制

      中圖分類號:TN873 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)20-0129-02

      1 系統(tǒng)設(shè)計

      視覺滯留(Persistence of vision),是指當人眼看到的影像消失后,該影像仍能保留0.1~0.5 s。

      該系統(tǒng)采用單排LED顯示,LED每次只能顯示1排字符,但利用電動機使LED顯示器轉(zhuǎn)動后,LED顯示器會出現(xiàn)一個圓形的顯示面,可在不同時間點上顯示不同的字符,每次顯示后利用視覺滯留效應(yīng)在人眼內(nèi)形成一幅圖畫,連貫起來就形成了整個圓弧LED面,再通過編程使電機的轉(zhuǎn)動時間與LED的顯示時間同步,這樣就可以在LED圓弧顯示面上顯示字體。

      2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

      該系統(tǒng)計劃通過電機的轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)單排LED顯示器,以達到動態(tài)顯示的效果,并在LED顯示器上搭載紅外遙控控制系統(tǒng),以實現(xiàn)顯示內(nèi)容的隨時切換。按照設(shè)計可將其分為3部分,即電機動態(tài)部分、MCU控制和顯示部分、紅外遙控部分。

      在MCU控制和顯示部分中,主控芯片選用STC89C58RD+單片機,它是一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器,具有32 K可編程Flash存儲器。采用該主控芯片作為CPU的情況下,在其外圍搭載16路LED燈顯示器,并設(shè)計復(fù)位和切換電路。設(shè)計電路如圖1所示。

      在電機動態(tài)部分中,需要兼顧電機旋轉(zhuǎn)和LED系統(tǒng)供電的問題。由于電機供電與LED顯示系統(tǒng)不屬于同一供電系統(tǒng),電機采用+12 V供電,而LED顯示系統(tǒng)采用+5 V供電,因此,電機采用單獨外部供電,而LED顯示系統(tǒng)選擇電刷電路供電。電刷原理是將2個環(huán)狀電路板分別接入+5 V和GND,轉(zhuǎn)動過程中電刷始終不脫離這2個圓環(huán),從而達到持續(xù)供電的目的。供電原理如圖2所示(內(nèi)圈為+5 V,外圈為GND)。

      紅外控制電路基于MCU控制器,通過紅外遙控器可實現(xiàn)單片機內(nèi)部多種字模之間的切換。該系統(tǒng)將紅外模塊直接嵌入MCU控制電路,并解碼遙控器,從而確定遙控器上每個按鍵存儲的字符。在實際應(yīng)用中,通過按下不同的按鍵,可實現(xiàn)在不停機的狀態(tài)下無縫切換各種字符信息,從而實現(xiàn)多種顯示效果。

      3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

      軟件部分由LED顯示部分和紅外遙控部分組成。其中,LED顯示部分可以存儲多組字符和不同的內(nèi)容,并通過紅外遙控系統(tǒng)切換。

      程序的關(guān)鍵點在于通過延時同步電機的轉(zhuǎn)動時間與單片機顯示LED字符的時間,并合理控制每一次的顯示時間,將整個畫面銜接起來,形成流暢的LED顯示圓弧平面。以下是部分程序內(nèi)容。

      4 效果

      通過上述設(shè)計制作了電路板,并在調(diào)試程序后實現(xiàn)了預(yù)期的效果。具體效果如圖3所示。

      5 結(jié)束語

      綜上所述,通過設(shè)計實現(xiàn)了以單排LED顯示多排LED的效果。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),電機只是一個運動載體,只要在運動的物體上安裝單排LED,就可以實現(xiàn)LED大屏的效果。在實際運用中,我們可以將此類LED廣告燈用于汽車、火車等車身廣告。在具體運用中,會存在LED點陣顯示時間、運動物體時間與視

      覺滯留時間相結(jié)合的問題,希望相關(guān)研究者能共同解決該問題,爭取將此技術(shù)應(yīng)用于更多的實物當中。

      〔編輯:張思楠〕

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