基于嵌入式系统的动态旋转LED显示屏

高丽宁 王战 苗文龙 邸志刚 贾春荣

(河北联合大学电气工程学院,河北唐山 063009)

基于嵌入式系统的动态旋转LED显示屏

高丽宁 王战 苗文龙 邸志刚 贾春荣

(河北联合大学电气工程学院,河北唐山 063009)

随着光电子技术的迅猛发展,LED显示屏越来越得到广泛应用。为了解决传统LED显示屏缺乏立体感的难题,本文基于视觉暂留原理,提出一种新型动态LED显示屏。本设计将单片机技术与光电子技术完美结合,使得显示屏能够动态显示立体感很强的画面,从而可进一步扩展LED显示屏的应用范围,并且大幅提高显示效果。

信息显示屏 光电子技术 单片机技术 动态显示

1 引言

随着科学技术的进步，光电子技术、信息处理技术、材料技术飞速发展，从而使得现代信息显示技术得到了很大的促进[1]。尤其现在的LED显示技术越来越得到广泛应用，与此同时对其也提出了越来越高的要求，比如动态显示、立体效果、更新方便等等[2]。鉴于此，本文提出一种动态立体LED显示屏，本设计将现代光电子技术、单片机技术以及信号处理技术完美结合，并通过手写屏的方式可随时随地更新显示内容。具体设计介绍如下。

图1 主控芯片外围电路图

图2 触摸屏系统电路原理图

2 系统设计方案

本项目是基于嵌入式系统的旋转LED时钟的显示系统，设计的独特之处在于LED显示屏不是传统的平面LED点阵显示屏，而是安装在支架上的一列若干只LED，支架由电动机带动快速旋转，由单片机控制这一列LED旋转到不同位置时的亮灭，利用人眼的视觉暂留现象，看到显示的内容[3]。系统分割成两个小系统，其中TFT触摸屏和K60单片机组成一个小系统，而旋转LED和51单片机是另外一个系统，二者之间进行双机通信，可实现动态显示功能。

3 硬件设计

本设计以单片机或嵌入式芯片作为主控单元，时钟部件采用DS1302，并使用数字化温度传感器DS18B20对温度进行采集。系统工作时，通过互感线圈进行无线供电，采用红外遥控技术，对系统进行实时控制。

3.1 主控系统设计

主控芯片采用STC89c52来实现，STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，能够提供高灵活、有效的应用方案。具体外围电路如图1所示。

3.2 触摸屏系统设计

考虑到广大用户不具备编程能力，所以本设计配置触摸屏来实现用户对显示图形的设置。当用户需要修改LED显示图案时，可以在触摸屏上绘制出该图案，绘制出的图案通过一些算法取模然后直接显示到旋转LED中。另考虑到触摸屏随着旋转会带来诸多不便，比如会使旋转力矩增大，增大电机负荷等，现分割成两个小系统。其中TFT触摸屏和K60单片机组成一个小系统，专门负责显示屏内容更新。具体电路如图2所示。

4 结语

系统工作时，通过互感线圈进行无线供电，采用红外遥控技术，对系统进行实时控制。与传统平面LED显示屏对比。其显示的新颖性往往更能吸引人们的眼球，因此该设计有着十分广阔的实用价值和商业前景。

[1]陆荣庆.LED显示屏行业发展20年[J].电气照明,2006,25(4)：72-73.

[2]夏萌,刘文波.基于嵌入式系统的LED显示屏设计与实现[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2009,27(2)：198-200.

[3]詹新生,张江伟.基于单片机的16＊64LED点阵显示屏的设计[J].电子元器件应用,2009,11(8)：8-10.

河北联合大学大学生创新实验计划项目。

邸志刚