【正文】 imple structure, the information broadcast system, the rotating LED display. Keywords: Rotary。 circular display。但是隨著 LED 材料技術(shù)和工藝的提升， LED 顯示屏以突出的優(yōu)勢成為平板顯示的主流產(chǎn)品之一，并在社會經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，主要包括： ①證券交易、金融信息顯示； ②機(jī)場航班、汽車站動(dòng)態(tài)信息顯示； ③港口、車站旅客引導(dǎo)信息顯示； ④體育場館信息 顯示； ⑤道路交通信息顯示； ⑥調(diào)度指揮中心信息顯示； ⑦郵政、電信、商場購物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳及信息顯示； ⑧廣告媒體新產(chǎn)品介紹； ⑨大型演出和集會； ⑩展覽會、宣講會。尤其在沒有投影儀的地方 ,旋轉(zhuǎn) LED的優(yōu)越性體現(xiàn)得非常明顯，傳統(tǒng)的 LED字屏相比價(jià)格高昂、操作麻煩，放置位置固定、應(yīng)用面狹窄、挪動(dòng)不變；而傳統(tǒng)的 平面顯示，信息量不大，互動(dòng)性不強(qiáng)，顯得十分的不便。 XXXXX畢業(yè)論文 4 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi) LED顯示屏研究現(xiàn)狀 我國的 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。我國的 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)已成較大規(guī)模，技術(shù)水平相對領(lǐng)先，應(yīng) 用領(lǐng)域也很廣泛的特點(diǎn)。特別是奧運(yùn)盛會上所應(yīng)用的 LED 產(chǎn)品類型和數(shù)量規(guī)模都是空前的。也體現(xiàn)了 我國 LED 產(chǎn)業(yè)的力量和技術(shù)這也在一定程度上預(yù)示著 LED 產(chǎn)業(yè)必是未來的一種趨勢 。從可視性影像到體驗(yàn)型影像，展示演出及舞臺設(shè)計(jì)創(chuàng)意空間得到擴(kuò)展，視覺表現(xiàn)的世界無限延伸。 LED 顯示屏制作方案比較 生產(chǎn) LED 顯示屏有多種方案，具體情況如下介紹： ① 點(diǎn)陣模塊方案：最早的設(shè)計(jì)方案，由室內(nèi)為彩點(diǎn)陣屏發(fā)展而來。 缺點(diǎn)：色彩一致性差，馬賽克現(xiàn)象較嚴(yán)重，顯示效果較差。 優(yōu)勢：色彩一致性比點(diǎn)陣模塊方式的好。加工較復(fù)雜，抗靜電要求高。 XXXXX畢業(yè)論文 5 ③ 貼片方案：采用貼片發(fā)光管為顯示元件的方案。 缺點(diǎn)：加工工藝麻煩，成本太高。 優(yōu)勢：在顯示色彩一致性，視角等首要指標(biāo)和標(biāo)貼方案差別不大了，但成本較低，顯示效果很好，分辨率理論上可以做到 17200 以上。 因此在進(jìn)行方案選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來加以選擇，如若選錯(cuò)，或者選擇的方案不是最佳方案，輕則損失些許資金；重則，自身的品牌也將不保，從中可以看出科技的重要性是不可小覷的。而且在顯示相同信息量上，旋轉(zhuǎn)式 LED 顯示屏使用的發(fā)光二極管數(shù)量更少，可有效降低能 耗和維修成本。特別適合作為家居的一件藝術(shù)，也可以作為企業(yè)宣傳的一個(gè)平臺，更適合在人潮洶涌的公眾場所。相信未來旋轉(zhuǎn)式 LED 環(huán)形顯示屏將會迎來廣闊的市場空間，帶來無窮的商業(yè)價(jià)值。而旋轉(zhuǎn)式 LED 環(huán)形顯示屏，可 360 度范圍內(nèi)觀看，不僅擴(kuò)大了產(chǎn)品可視范圍，而且體積 更小，設(shè)置方便，適合各種空間利用，給人們更加帶來了一種新的視覺體驗(yàn)。 本課題的設(shè)計(jì)目的及意義 設(shè)計(jì)一個(gè)可以經(jīng)常方便變換內(nèi)容、能夠攜帶方便、信息容量大、 XXXXX畢業(yè)論文 6 價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡單的信息播放系統(tǒng)，即旋轉(zhuǎn) LED 顯示屏。尤其在沒有 投影儀的地方，旋轉(zhuǎn) LED 的優(yōu)越性體現(xiàn)得非常明顯，傳統(tǒng)的 LED 字屏相比價(jià)格高昂、操作麻煩，放置位置固定、應(yīng)用面狹窄、挪動(dòng)不變；而傳統(tǒng)的平面顯示，信息量不大，互動(dòng)性不強(qiáng)，顯得十分的不便。 第二章 系統(tǒng)方案選擇 此設(shè)計(jì)涉及的主要技術(shù) ①單片機(jī)技術(shù)：當(dāng)某個(gè) LED 在高速的旋轉(zhuǎn)情況之下，會以某個(gè)頻率在空間的某一點(diǎn)來回出現(xiàn)。 ② LED 驅(qū)動(dòng)電路：由于旋轉(zhuǎn)會降低 LED 顯示的亮度，為此我們選擇高亮度的發(fā)光二極管，并通過與單片機(jī) I/O 口相連，對程序設(shè)定以達(dá)到控制 LED 閃爍的效果。 方案選擇 基于步進(jìn) 電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)的旋轉(zhuǎn) LED 顯示屏設(shè)計(jì) 為保證顯示屏在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速運(yùn)行穩(wěn)定，避免其他電動(dòng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)存在的安全隱患甚至系統(tǒng)崩潰，該設(shè)計(jì)提出采用步進(jìn)電機(jī)來控制顯示屏旋轉(zhuǎn)的方法，步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分驅(qū)動(dòng)器后，不僅使步距角變?yōu)槠涔逃胁骄嘟堑?1/n，而且可完全消除電機(jī)的低頻振蕩，增大其驅(qū)動(dòng)能力并且由于步進(jìn)電機(jī)具有抗干擾能力強(qiáng)，控制簡單，步矩誤差不會長期積累等特點(diǎn)，從而大大增強(qiáng)了旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和精確性，保證了清晰的顯示效果。所以電機(jī)控制速度顯得極其的重要，常用的是采用 PWM 對直流電機(jī)調(diào)速，通過電壓的改變而得到不同的轉(zhuǎn)速，但直流電機(jī)調(diào)速困難，在此我們采用步進(jìn)電機(jī)，通過 L298 芯片發(fā)脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，這樣步進(jìn)電機(jī)速度更加穩(wěn)定。由于單片機(jī)的存儲大小及多方面的限制，單片機(jī)作為控制核心時(shí)，在對顯示畫面不多，顯示畫面不大時(shí)是可以方便可行的。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了嵌入式芯片 ，在嵌入式開發(fā)中軟件編程使用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，使軟件層次更加清晰，維護(hù)性強(qiáng)，模塊化標(biāo)準(zhǔn) 。 ②此軟件設(shè)計(jì)方案 如圖 1 所示： 軟件設(shè)計(jì)方案與以上設(shè)計(jì)思想基本類似，故圖 1 上所示即可。 ②此軟件設(shè)計(jì)方案 如圖 1 所示： 軟件設(shè)計(jì)方案與上設(shè)計(jì)思想基本類似，故圖 1 上所示即可。 從方案一來看，主要區(qū)別在于使用了步進(jìn)電機(jī)來帶動(dòng) LED 的旋轉(zhuǎn)，這里的難點(diǎn)就在于步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速問題上。因?yàn)樵诓煌碾姍C(jī)速度之下，產(chǎn)生的相應(yīng)的頻率是不同的，同時(shí)旋轉(zhuǎn) LED 顯示屏所呈現(xiàn)出來的圖像不一 XXXXX畢業(yè)論文 9 樣，電機(jī)速度影響到單片機(jī)的定時(shí)器怎樣工作和定時(shí)的多少，還影響到程序的編寫。 從方案二來講，主要區(qū)別在于使用了嵌入式芯片來代替單片機(jī)，在以往的 LED 點(diǎn)陣系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)的控制核心是單片機(jī)，單片機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取，傳輸和顯示。但是由于單片機(jī)執(zhí)行指令受時(shí)間的限制，當(dāng)顯示較大畫面時(shí)，單片機(jī)的速度難以滿足此要求，而結(jié)合嵌入式系統(tǒng)技術(shù)后，即采用嵌入式軟、硬件的集成方案來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。 從方案三來講，主要區(qū)別在于使用了普通的交流電機(jī)來代替方案一所使用的步進(jìn)電機(jī)，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)購買了一個(gè)普通功率的風(fēng)扇將風(fēng)扇中電機(jī)拆分即可使用，成本相當(dāng)?shù)牡?，而且在電源上也可直接使用AC220V 電壓，方便快捷，與使用直流電機(jī)相比，省卻了設(shè)計(jì)電源這個(gè)麻煩，同時(shí)也降低了設(shè)計(jì)成本，在此次設(shè)計(jì)時(shí)選用了此方案，最大的優(yōu)勢就在于成本很低。 電機(jī) 電機(jī)電源 按鍵輸入 LED驅(qū)動(dòng) MCU控制器 電源（ DC5V） LED(16個(gè) ) 電源（ DC5V） 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院?？粕厴I(yè)論文 11 系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)前期設(shè)計(jì)具體結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn) LED（雙層） 動(dòng)態(tài)顯示屏結(jié)構(gòu)正視圖： 圖 旋轉(zhuǎn) LED（單排）動(dòng)態(tài)顯示屏 前期 結(jié)構(gòu)正視圖 如圖 3 所示，由于此項(xiàng)課題設(shè)計(jì)較早，在前期設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用雙排 LED（各 16 個(gè)）不同半徑設(shè)計(jì)一雙層旋轉(zhuǎn) LED 動(dòng)態(tài)顯示屏以達(dá)到雙層顯示效果；兩排 LED 所采用的原理完全相同，完全遵屬于圖 2 所示的硬件框圖進(jìn)行拓展，并最終將其設(shè)計(jì)出來，但此裝置設(shè)注： R≠ r r R 供電裝置 交流電機(jī) 固定臺 以放置的 16 個(gè)LED 為例，必須將其穩(wěn)定的固定好，避免旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)生掉落 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院?？粕厴I(yè)論文 12 計(jì)時(shí)考慮欠佳，缺陷較多，最終以失敗告終。現(xiàn)利用剩余器件材料制成一單排旋轉(zhuǎn) LED 顯示屏，所采用的原理完全完 全遵屬于圖2 所示的硬件框圖，并最終將其設(shè)計(jì)出來，此裝置在許多方面（成本，阻力）加以優(yōu)化，并最終設(shè)計(jì)出來，得到較好的顯示效果。STC89C52 的引腳功能現(xiàn)說明如下： 18： I/O P1 口（ ）； 9：復(fù)位腳（ RST/Vpd）； 1017： I/OP3 口（ =RXD， =TXD， =INT0， =INT1，=T0， =T1， =WR， =RD） 1 19：晶振（ 18=XTAL2， 19=XTAL1）； 20:地（ Vss）； 2128： I/OP2 口（ )； 29： PSEN； 30： ALE/PROG； 31： EA/Vpp 3239： I/OP0 口（ ）； 40： +5V 電源。如 =INT0。 根據(jù)圖 2 所示的硬件框圖設(shè)計(jì)出圖 23 所示的原理圖，圖中所示的VCC 運(yùn)用了同一個(gè)直流電源，但是在實(shí)際調(diào)試中，在同一電源（ 5V）共同對單片機(jī)和 LED（ 16 個(gè)）進(jìn)行供電時(shí)，在程序運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)了電壓輸出不穩(wěn)定。最終以分開供電（各 5V）方式，并獲得成功。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)下載模塊原理圖 由于調(diào)試時(shí)，需要對程序反復(fù)進(jìn)行下載，需要制作一個(gè)下載通訊器，亦是為了下載程序的方便；在 此運(yùn)用 RS232 和 MAX232 可以簡單實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和單片機(jī)的通信功能，可以輕松的對程序進(jìn)行下載并運(yùn)行。 ○ 1 DB9 相關(guān)資料 圖 DB9 引腳圖 表 DB9 引腳功能說明 引腳 1 2 3 4 5 6 7 8 9 簡寫 DCD RXD TXD DTR SG DSR RTS CTS RI 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院?？粕厴I(yè)論文 15 功 能 說 明 載 波偵 測 接 收數(shù) 據(jù) 發(fā) 送數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù)終 端 準(zhǔn) 備 信 號地 線 數(shù) 據(jù) 準(zhǔn) 備 好 請 求 發(fā) 送 清 除發(fā) 送 振 鈴指 示 ○1 MAX232 相關(guān)資料 圖 MAX232 引腳圖 MAX232 引腳功能說明： MAX232 芯片是專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電。由 6 腳和 4 只電容構(gòu) 成。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DP9 插頭； DP9插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從R1OUT、 R2OUT 輸出。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v）。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院?？粕厴I(yè)