高麗寧 王戰(zhàn) 苗文龍 邸志剛 賈春榮

(河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院,河北唐山 063009)

基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)LED顯示屏

高麗寧 王戰(zhàn) 苗文龍 邸志剛 賈春榮

(河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院,河北唐山 063009)

隨著光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,LED顯示屏越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。為了解決傳統(tǒng)LED顯示屏缺乏立體感的難題,本文基于視覺(jué)暫留原理,提出一種新型動(dòng)態(tài)LED顯示屏。本設(shè)計(jì)將單片機(jī)技術(shù)與光電子技術(shù)完美結(jié)合,使得顯示屏能夠動(dòng)態(tài)顯示立體感很強(qiáng)的畫(huà)面,從而可進(jìn)一步擴(kuò)展LED顯示屏的應(yīng)用范圍,并且大幅提高顯示效果。

信息顯示屏 光電子技術(shù) 單片機(jī)技術(shù) 動(dòng)態(tài)顯示

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、材料技術(shù)飛速發(fā)展，從而使得現(xiàn)代信息顯示技術(shù)得到了很大的促進(jìn)[1]。尤其現(xiàn)在的LED顯示技術(shù)越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用，與此同時(shí)對(duì)其也提出了越來(lái)越高的要求，比如動(dòng)態(tài)顯示、立體效果、更新方便等等[2]。鑒于此，本文提出一種動(dòng)態(tài)立體LED顯示屏，本設(shè)計(jì)將現(xiàn)代光電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)完美結(jié)合，并通過(guò)手寫(xiě)屏的方式可隨時(shí)隨地更新顯示內(nèi)容。具體設(shè)計(jì)介紹如下。

圖1 主控芯片外圍電路圖

圖2 觸摸屏系統(tǒng)電路原理圖

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目是基于嵌入式系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)LED時(shí)鐘的顯示系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處在于LED顯示屏不是傳統(tǒng)的平面LED點(diǎn)陣顯示屏，而是安裝在支架上的一列若干只LED，支架由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)快速旋轉(zhuǎn)，由單片機(jī)控制這一列LED旋轉(zhuǎn)到不同位置時(shí)的亮滅，利用人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，看到顯示的內(nèi)容[3]。系統(tǒng)分割成兩個(gè)小系統(tǒng)，其中TFT觸摸屏和K60單片機(jī)組成一個(gè)小系統(tǒng)，而旋轉(zhuǎn)LED和51單片機(jī)是另外一個(gè)系統(tǒng)，二者之間進(jìn)行雙機(jī)通信，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示功能。

3 硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)以單片機(jī)或嵌入式芯片作為主控單元，時(shí)鐘部件采用DS1302，并使用數(shù)字化溫度傳感器DS18B20對(duì)溫度進(jìn)行采集。系統(tǒng)工作時(shí)，通過(guò)互感線圈進(jìn)行無(wú)線供電，采用紅外遙控技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

3.1 主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主控芯片采用STC89c52來(lái)實(shí)現(xiàn)，STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，能夠提供高靈活、有效的應(yīng)用方案。具體外圍電路如圖1所示。

3.2 觸摸屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)

考慮到廣大用戶不具備編程能力，所以本設(shè)計(jì)配置觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)顯示圖形的設(shè)置。當(dāng)用戶需要修改LED顯示圖案時(shí)，可以在觸摸屏上繪制出該圖案，繪制出的圖案通過(guò)一些算法取模然后直接顯示到旋轉(zhuǎn)LED中。另考慮到觸摸屏隨著旋轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)諸多不便，比如會(huì)使旋轉(zhuǎn)力矩增大，增大電機(jī)負(fù)荷等，現(xiàn)分割成兩個(gè)小系統(tǒng)。其中TFT觸摸屏和K60單片機(jī)組成一個(gè)小系統(tǒng)，專門(mén)負(fù)責(zé)顯示屏內(nèi)容更新。具體電路如圖2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)工作時(shí)，通過(guò)互感線圈進(jìn)行無(wú)線供電，采用紅外遙控技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。與傳統(tǒng)平面LED顯示屏對(duì)比。其顯示的新穎性往往更能吸引人們的眼球，因此該設(shè)計(jì)有著十分廣闊的實(shí)用價(jià)值和商業(yè)前景。

[1]陸榮慶.LED顯示屏行業(yè)發(fā)展20年[J].電氣照明,2006,25(4)：72-73.

[2]夏萌,劉文波.基于嵌入式系統(tǒng)的LED顯示屏設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,27(2)：198-200.

[3]詹新生,張江偉.基于單片機(jī)的16＊64LED點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)[J].電子元器件應(yīng)用,2009,11(8)：8-10.

河北聯(lián)合大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目。

邸志剛