基于51系列單片機(jī)的led旋轉(zhuǎn)顯示器(已修改)
2025-07-02 12:49 本頁面
【正文】 題目：基于51單片機(jī)的LED旋轉(zhuǎn)顯示器LED 旋轉(zhuǎn)顯示器 LED旋轉(zhuǎn)顯示器的設(shè)計(jì)摘要LED旋轉(zhuǎn)顯示器時(shí)基于視覺暫留原理，開發(fā)的一種旋轉(zhuǎn)式LED顯示屏。其在具有一定轉(zhuǎn)速地載體上安裝16個(gè)LED發(fā)光器件，各LED發(fā)光管等間距排位一條直線，隨著旋轉(zhuǎn)速度的加快，在計(jì)算機(jī)軟件精確的時(shí)序控制下，不斷掃描出預(yù)設(shè)的文字，圖案等。使用一個(gè)光耦（U型槽的紅外對(duì)管）作為定位傳感器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，擋光板遮擋光源，光敏三極管的集電極輸出高電平，當(dāng)離開擋光板時(shí)，集電極再次輸出低電平，從而給單片機(jī)一個(gè)下降沿的跳變型號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)中斷，從而更新顯示。供電部分，因?yàn)檎麄€(gè)裝置是在不停的高速旋轉(zhuǎn)當(dāng)中，所以我們做了一個(gè)簡(jiǎn)單的電刷裝置，把220V的交流電通過變壓器變成12V的交流電，再由橋式整流電路，和濾波電路，變?yōu)槠交闹绷麟?，最后通過7805芯片輸出我們需要的5V直流電源，通過電刷把電源和指針板上的單片機(jī)連接為其供電。而旋轉(zhuǎn)載體因?yàn)樾枰?2V的電壓源，所以采用分別供電的方式。關(guān)鍵字： LED, 視覺暫留，直流電機(jī)，橋式整流,旋轉(zhuǎn)。 目 錄摘要 II1 LED旋轉(zhuǎn)顯示器在實(shí)際中的意義 12 顯示原理 23 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)硬件框圖 3 系統(tǒng)硬件原理圖 3 光耦傳感器模塊的設(shè)計(jì) 4 遙控模塊的設(shè)計(jì) 4 顯示模塊的設(shè)計(jì) 7 電源模塊的設(shè)計(jì) 7 指針板的制作 94程序的設(shè)計(jì) 10 程序設(shè)計(jì)的分析 10 各模塊程序的流程圖及功能說明 11 11（void INT00(void)interrupt 0） 11．定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序（void kjp_test(void)interrupt 1） 12．定時(shí)器T1中斷服務(wù)程序（void Time_luoji()interrupt 3） 12 135 作品的改進(jìn) 21 21 211 LED旋轉(zhuǎn)顯示器在實(shí)際中的意義 LED的特點(diǎn)非常明顯，壽命長(zhǎng)、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發(fā)光效率可達(dá)80～90%。將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示：普通白熾燈的光效為12lm／W，壽命小于2000小時(shí)，螺旋節(jié)能燈的光效為60lm／W，壽命小于8000小時(shí)，T5熒光燈則為96lm／W，壽命大約為10000小時(shí)，而直徑為5毫米的白光LED為20～28lm／W，壽命可大于100000小時(shí)。有人還預(yù)測(cè)，未來的LED壽命上限將無窮大。由于LED的種種優(yōu)勢(shì)，使得其在現(xiàn)在的各個(gè)領(lǐng)域里運(yùn)用越來越廣泛，我們?cè)O(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)LED顯示屏幕，具有結(jié)構(gòu)新穎，節(jié)約材料的特點(diǎn)，一列16個(gè)LED燈旋轉(zhuǎn)顯示之后，可以代替顯示近似于16x180像素的顯示寬度和內(nèi)容，我想以后不斷完善和改進(jìn)之后應(yīng)該可以在燈箱廣告和兒童玩具方面有一定的發(fā)展空間。2 顯示原理旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘是利用視覺暫留效應(yīng)設(shè)計(jì)出來的，物體在快速運(yùn)動(dòng)時(shí), 當(dāng)人眼所看到的影像消失后，這種現(xiàn)象被稱為視覺暫留現(xiàn)象。是人眼具有的一種性質(zhì)。人眼觀看物體時(shí)，成像于視網(wǎng)膜上，并由視神經(jīng)輸入人腦，感覺到物體的像。但當(dāng)物體移去時(shí)，視神經(jīng)對(duì)物體的印象不會(huì)立即消失， ，人眼的這種性質(zhì)被稱為“眼睛的視覺暫留”。，那么我們看到的圖像就是這一列LED在各個(gè)位置顯示的圖像的疊加，如右圖，如果我們用定時(shí)器把LED旋轉(zhuǎn)一周的各個(gè)位置分割出180分，讓它在相應(yīng)的位置顯示相應(yīng)的圖像，那么我們就可以得到一個(gè)累加的圖像效果了。 12V電源5V電源3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件框圖系統(tǒng)硬件框圖右圖所示。直流電機(jī)單片機(jī)STC89C52LED顯示 光耦傳感器 系統(tǒng)硬件原理圖系統(tǒng)硬件原理如下圖所示。 光耦傳感器模塊的設(shè)計(jì)對(duì)射式U型槽光耦具有，響應(yīng)速度快，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，安裝容易，容易于單片機(jī)通信等特點(diǎn)。如圖所示，當(dāng)上電之后，光耦的光敏三極管的集電極時(shí)輸出低電平，當(dāng)有物體擋住了光敏三極管感應(yīng)的紅外光線時(shí)，光敏三極管的集電極和發(fā)射極處于高阻態(tài)，所以集電極輸出高電平，當(dāng)光敏三極管再次感應(yīng)到紅外光源的時(shí)候，集電極再次輸出低電平，從而給單片機(jī)一個(gè)中斷信號(hào)。 遙控模塊的設(shè)計(jì)遙控模塊部分，我們選擇了一個(gè)市面上最常見的一種紅外遙控接收頭，把它的信號(hào)引腳直接接在單片機(jī)的外部中斷1的借口上（），然后，遙控器，我們用了一個(gè)以前用的CD播放器的一個(gè)遙控器。接收頭如圖我們采用的遙控器是脈寬調(diào)制的串行碼，、“0”；、“1”，其波形如圖2所示?！ ∩鲜觥?”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖3所示，連發(fā)波形如圖4所示?！ PD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識(shí)別碼固定為十六進(jìn)制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼?！ ‘?dāng)遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間，圖4為發(fā)射波形圖?！ ‘?dāng)一個(gè)鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個(gè)起始碼（9ms）,一個(gè)結(jié)果碼（）,低8位地址碼（9ms~18ms）,高8位地址碼（9ms~18ms）,8位數(shù)據(jù)碼（9ms~18ms）和這8位數(shù)據(jù)的反碼（9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（）組成?！〈a格式（以接收代碼為準(zhǔn)，接收代碼與發(fā)射代碼反向） ?、?位定義 ② 單發(fā)代碼格式 ?、?連發(fā)代碼格式 解碼的關(guān)鍵是如何識(shí)別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”，不同的是高電平的寬度不同，“0”,“1”,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。，開始延時(shí)，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，,否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?）/2=。根據(jù)碼的格式。 顯示模塊的設(shè)計(jì)LED顯示器具有功耗低，接口控制方便等優(yōu)點(diǎn)，而且模塊的接口信號(hào)和操作指令具有廣泛的兼容性，并能直接與單片機(jī)接口，可方便地實(shí)現(xiàn)各種不同的操作，在各類測(cè)量及控制儀表中被廣
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