毕业设计论文范文旋转LED显示屏

题目：旋转LED显示屏院（系）：电气电子工程系专业：电子信息班级：11电信2姓名：陈然学号：2011010202004指导老师：高倩2014年3月漯河职业技术学院摘要LED显示屏已广泛应用于广告、车站、银行、商场等公共场所，它具有功耗小、寿命长、色彩好等优点。现在的LED显示屏的发光器件主要采用LED平板模块，这种类型的显示屏主要有两个问题有待改进：首先是整个显示屏全由LED模块组成，器件数量多，成本高；另外，由于显示屏是一个平面，同时LED象素点有一定视角限制，使显示屏的可视范围被局限到正面某个范围之内，在应用中使显示屏的信息发布受到了一定的空间限制。本文给出了一种新型的柱式旋转LED显示屏，以旋转扫描方式代替逐行扫描，可视范围达到了360度，成本大大降低，克服了LED平板显示屏的不足。本文在简要介绍旋转LED显示屏工作原理的基础上，详细说明了旋转显示屏的方案选择和系统结构设计，以及具体硬件电路和软件设计流程。在此基础上，本文还讨论了旋转LED显示屏设计中需要注意的一些关键问题，给出了相应的解决方案，并提出了一些改进和完善本系统的思路和设想。实际制作的LED旋转显示屏技术参数的测试结果，以及实际的运行效果表明，本文设计和制作的旋转显示屏符合设计要求，具有一定的创新性和实际应用价值。LED旋转显示屏的意义；目前路灯应用市场已经启动，随着效率的进一步提高和技术的日趋完善，将有很快的发展，市场前景更为看好。面对难得的发展机遇和市场需要，LED旋转灯还存在不足之处，如没有统一的标准等问题，但是由于节能环保的特点LED旋转灯的发展已经形成一种趋势。关键字：LED；视觉暂留；直流电机；桥式整流；旋转。漯河职业技术学院目录1引言....................................................................32方案论证...............................................................42.1系统供电方案........................................................42.2LED驱动芯片选择.................................................42.2.1LED驱动芯片选取原则..............................................42.3单片机其他外围电路..................................................42.3.1通讯模块选择....................................................43系统设计................................................................63.1系统的设计目标.....................................................64LED显示技术及系统中的主要芯片.........................................74.1LED以及旋转LED显示屏简介.........................................74.1.1LED应用简介....................................................75系统硬件设计..........................................................105.1各功能实现原理.....................................................105.1.1系统供电......................................................105.1.2重心调节...................................................105.2具体硬件电路实现...................................................115.2.1电源设计.......................................................115.2.2LED旋转同步设计...........................................121)中断系统......................................................122)LED驱动电路。................................................135.2.3LED驱动芯片接口电路设计.......................................146系统软件设计..........................................................156.1系统编程语言和编程工具...........................................156.2软件总体设计.....................................................156.3系统各模块程序的设计.............................................166.3.1主控机程序模块..............................................166.3.2从机程序模块................................................177系统调试..............................................................197.1元件的焊接和整板测试..............................................197.2系统硬件调试......................................................197.3软件测试..........................................................19漯河职业技术学院7.4系统联调..........................................................208结论...................................................................22谢辞...................................................................24参考文献.................................................................25附录...................................................................26漯河职业技术学院1引言由于物理学的重大突破，电子技术在20世纪取得了惊人的进步。特别是近40年来，电子技术的发展突飞猛进，无论是工业、农业，还是国防领域都随之发生了重大变革，也为技术创新打下了坚实的理论基础。我们则应当具备开发和创新的能力，本文所介绍的旋转LED显示屏就是一个例子。通过单片机的应用和普通直流电机的改装实现这一功能，通良好的视觉效果激发我们对电子科学的兴趣。柱式旋转LED显示屏是一种新颖的显示屏，总的来看，成本低是一大优点，另外360度的可视角度使之非常适合于像大厅和候车室之类的场合。如果能较好的解决显示亮度问题，可应用于室外，尤其是一些广告塔、楼顶等场合，是LED显示屏的一个新品种、发展的新方向。此类显示屏如果更进一步，解决视频数据的传输，则可以做出旋转柱式视频显示屏，视频显示的控制电路较为成熟，显示器件只需换为RGB阵列即可，这样应用范围可大大增加。本文所设计的旋转LED显示屏以AT89S52单片机为核心，最大限度的利用单片机的资源，与LED驱动芯片紧密结合，通过无线收发芯片控制，实现显示功能。本文分为六章，详细说明了LED旋转屏的原理、设计方法、以及设计流程。第1章主要介绍系统总体设计方案；第2章对系统设计方案作了较详细的论证和介绍。第3章对LED旋转显示及系统设计中使用的主要芯片作了简单介绍。其主要是对MAX公司LED驱动芯片MAX6969作了一下介绍。第4章详细介绍了系统的硬件设计。本章对电路的设计原理、芯片的选择和各功能的实现作了详细的介绍。第5章详细介绍了系统的软件设计方案及系统的开发平台。第6章讲解系统的调试过程和实现的主要功能。对系统软、硬件调试和调试中遇到的问题作了说明，并对各功能进行了测试和分析。漯河职业技术学院2方案论证2.1系统供电方案方案1：采用固定电池供电。即在电路板是直接附带一个蓄电池，为系统供电。这种供电方式比较简单。但是，有两个问题难以解决。首先，高亮度LED的功耗比较大，而电池的蓄电量有限，这就难以实现系统的长期运作；其二，由于电池的体积和重量比较大，若固定在板子上，电量用完后，难以替换。若不固定，在电机转动的时候可能会甩出去，引起安全隐患。同时，也增加了旋转重心的调节的难度。故不采用此方法。方案2：采用电刷供电。即在电机的转轴上，手工增加一个电刷，通过电刷为系统供电。此方法能够让系统长期供电，但是由于增加了电刷，电机的摩擦增大，势必会使系统的功耗增加。故不采用此方法。方案3：从电机转子中引出电源线，为系统供电。此方法直接在电机的转子中引出电源线，通过整流滤波后，可以作为系统供电，同时也可以作为系统控制时序的中断源。此方法容易实现，并且一举两得，因此选用。2.2LED驱动芯片选择122.1LED驱动芯片选取原则LED驱动芯片关键的指标之一输出功率的大小。LED的亮度直接决定了显示屏的可见范围。采用大电流驱动芯片，使得可视距离更远。高功耗，同时意味着芯片的能够良好的散热。LED驱动芯片的另一个关键指标是工作频率，即工作的速度。为了能够更清晰的显示字体和图像，芯片的工作速度是不可忽视的。芯片必须能够快速响应和编码输出。MAX6969串行接口LED驱动器提供16个漏极开路、恒流吸收、额定5.5VLED驱动器输出。MAX6969采用3V至5.5V电源供电。采用工业标准移位寄存器加锁存器形式的串行接口。数据通过数据输入DIN和时钟输入CLK移入驱动器的16位移位寄存器。采用高效散热的24引脚封装。2.3单片机其他外围电路2.3.1通讯模块选择方案1：使用采用红外通讯，电路简单，但红外通讯需要大量的编码、译码，程序设计复杂，且由于AT89S52速度比较慢，在短时间难以做太多的运算，故不采用此方法。漯河职业技术学院方案2：使用数字载波无线通讯。电路比较简单，使用方法也简单，只需把数据送到串口，就可以立即发送，无需进行初始化，不需要对数据进行曼切斯特编码，具有半双工的通讯功能，并且有两个通讯频道，受外界影响较小。在处理器运算速度相对比较慢的情况下，采用此方法。2.3.2电机选择方案1：采用步进电机。步进电机能够准确的定向，但是图像或者文字的分辨率受到步进电机的步进角度的限制。并且步进电机以及控制电路成本较高，并且需要单片机控制，占用CPU的资源。方案2：采用普通的电机。此方案不占用单片机I/O口，节省单片机资源，使用方便，成本较低，通过简单的改装，可以给系统供电。综合各方面考虑，为了节省成本，简单系统电路，以及更方便的为系统供电，使系统能够长期工作，故采用方案2。