基于MSP430G2553的LED旋转屏设计

梁鑫诜　吕晟葳　张倩

摘要：本文设计的系统利用人眼的视觉暂留特点，以无线供电形式，用MSP430G2553单片机作为核心芯片，控制24灯LED按一定的时间间隔，变化方式，进行图案，文字的变换，对信息进行输出。

关键词：MSP430；LED旋转屏；视觉暂留；无线供电

二、硬件部分

（一）无线供电模块

原理是将直流电压经过由B772芯片组成的自激振荡电路转变成交流电压，然后经过初级线圈，初级线圈与次级线圈耦合，交流电压再经过单项桥式电路整流、滤波、稳压之后转变为直流电压。

（二）红外模块

由于LED旋转屏是在高速移动的，所以不能接线更改显示内容，只能采用遥控。本次设计采用的红外遥控器为日本NEC公司的uPD6121G型号，接收端是红外一体化接收头1838，用来捕捉空间的红外信号，占用P1.0管脚电平检测进行红外解码。

按下按键时，由1838接受后会产生一系列脉冲波形，经过引导码后，依次发出系统码1（地址码），系统码2（地址反码），数据码，数据反码。其中取用脉宽调制串行码，以脉宽0.565ms、间隔0.56ms、周期1.125ms的组合形式表示二进制数的“0”；脉宽0.565ms、间隔1.685ms、周期2.25ms的组合形式表示二进制数的“1”，用MSP430G2553的TIMERA0.1的捕获功能，进行二进制“0”，“1”的采集和判断，按给定的编码顺序进行识别，接收，并与遥控器手册中给出的按键编码进行比较，即可判定是哪个按键按下，进而进行相应操作。

（三）起点检测模块

旋转LED旋转起来是一个圆，那么就需要一个传感器来判断起点的位置。本模块起点检测选择红外对管的形式。这个起点检测很重要，单片机就是在红外对管对接时才作为起点开始显示的。同时，也根据起点，确定旋转一周的列数，进行LED高低电平数据的写入。

（四）配重调节

在旋转屏LED相反一侧加铜柱，以保持两端配重大致相等，减少抖动，以及抖动造成的检测误差及机械噪音。

（五）时钟芯片模块

采用DS1302芯片，实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力。自带纽扣电池供电，保证旋转屏断电时，时间不丢失。

三、软件部分及原理说明

应用人眼的视觉暂留特点，电机旋转后，通过给灯发送不同的数据，能产生不同图案。

如圖中的“32”字，将“32”字转换成分辨率为24*24的点阵，其中橙色区域表示二极管灭。由数字量1表示；绿色区域表示二极管亮，由数字量0表示。MSP430G2553通过锁存器，控制24个LED灯，经检测，150us为LED灯转动一个图中点宽度的时间，即按150us间隔，用MSP430往24个LED灯发数据：0xff（高8位），0xff（中8位），0xff（低8位），（第一列），0xff，0xff，0xfc（第二列）……0xff，0xff，0xff（第十二列）即可在旋转屏上显示出24*24的“32”字。

按此原理，以MSP430为控制芯片，按一定时间间隔，发送从字模软件中取出的不同字模的数据，即可在旋转屏旋转起来后显示出相应的文字效果。而若想让一组文字不断地移动，需要添加一个计数变量，旋转LED每旋转一周，这个计数变量就加一，起始列便会指向上一周起始列的下一列，这样不断刷新，感觉文字就在不断移动了。配合上红外模块，可以进行图案（文字）的切换以及旋转，产生不同组合的视觉效果。实物效果图如下所示。