郑重申明
本人呈交的毕业实习报告（设计），是在导师的指导下，独立进行实习和研究工作所取得的
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学生签名
日期2013/3/23
单片机控制的平面旋转LED点阵显示屏
设计与制作
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基于单片机平面旋转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。
关键词：LED显示屏；旋转；单片机
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
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作者签名：日期：
目录
摘要 (2)
引言 (6)
第1章总体设计思路 (7)
1.1系统的设计目标 (7)
1.2总体设计 (7)
第2章方案论证 (9)
2.1系统供电方案 (9)
2.2 LED驱动芯片选择 (9)
2.2.1 LED驱动芯片选取原则 (9)
2.2.2 LED驱动芯片接口电路设计 (10)
2.3 红外发射接收电路设计 (10)
2.4 单片机其他外围电路 (11)
2.4.1电机选择 (11)
2.4.2 按键选择 (11)
第3章LED显示技术及系统中的主要芯片 (12)
3.1 LED以及旋转LED显示屏简介 (12)
3.1.1 LED 应用简介 (12)
3.1.2旋转LED显示屏简介 (13)
3.2 AT89C51单片机简单概述 (15)
3.2.1 AT89C51单片机的结构 (15)
3.2.2 AT89C51管脚说明 (16)
第4章系统硬件设计 (19)
4.1 各功能实现原理 (19)
4.1.1系统供电 (19)
4.1.2重心调节 (19)
4.2 具体硬件电路实现 (20)
4.2.1电源设计 (20)
4.2.2 单片机最小系统设计 (21)
4.2.3 LED旋转设计 (22)
4.2.4 功能切换设计 (23)
第5 章系统软件设计 (24)
5.1 系统编程语言和编程工具 (24)
5.2 软件总体设计 (25)
5.3 程序模块流程图 (26)
5.4 程序节选 (26)
第6章作品展示 (32)
6.1 硬件展示 (32)
6.2 效果展示 (34)
6.3 整体演示 (35)
致谢 (36)
参考文献 (37)
附录 (38)
原理图： (38)
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，通过良好的视觉效果激发我们对电子科学的兴趣。基于单片机平面旋转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，则可以做出旋转平面式视频显示屏，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AT89C52单片机为核心，最大限度的利用单片机的资源，与LED紧密结合来实现控制，实现显示功能。
本文分为五章，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章主要介绍LED显示技术及系统中的主要芯片。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、原件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。
第1章总体设计思路1.1系统的设计目标
本设计要求进行旋转LED显示屏的研究和设计。系统以MCS-51系列单片机作为核心控制器件，通过控制电机保持一定的速度稳定旋转，带动单排LED旋转，形成扫描显示屏；单片机根据LED旋转的速度，控制LED发光或熄灭，在视觉上形成平面图形点阵的显示效果。
1.2总体设计
旋转LED显示屏的系统总框图，如图1.1所示。系统由7个部分组成：系统供电模块、按键模块与单片机控制单元、显示模块、直流电机模块以及红外发射模块、红外接收模块。其中，LED显示由单片机和直流电机共同控制，键盘则用来实现人机交互的功能，系统供电是通过外接直流电源，然后通过整流滤波，给系统供电。用户可以通过按键输入命令到单片机去控制LED控制器控制LED的循环显示。
图1.1 系统总框图
第2章方案论证2.1系统供电方案
方案1：采用固定电池供电。即在电路板上直接附带一个纽扣电池，为系统供电。这种供电方式比较简单且重量轻体积小；将其固定在摇摆面的一端与单片机构成平衡。但是，有一个问题难。就是高亮度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。但结合硬件此方法容易实现，并且一举两得，因此选用此方案。
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。但由于硬件所致，故不采用此方案。
2.2 LED驱动芯片选择
2.2.1 LED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。
方案 1：采用半导体固体发光器件LED，其发光二极管虽有很多的有点，如：耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热能、环保、坚固耐用等等，但由于需要进行圆周运动，由于体积问题，故不采用此方案。
方案 2：采用贴片封装的LED，其特点与半导体固体放光二极管相同，但用于此LED采用贴片封装技术，所以体积相对较小，故采用此方案。
2.2.2 LED驱动芯片接口电路设计
方案1：采用数字信号处理单片机MSP430驱动LED，由于MSP430速度比较快，有较强的运算能力，大大提高了计算调整LED显示的时间，但MSP430引脚有限，如使用此方案使硬件变得复杂，故不采用此方案。
方案2：采用单片机AT89C51驱动LED， AT89C51逻辑能力较强但速度比较慢，价格相对比较便宜，但工作量要比方案1大的多。
综合考虑价格、元件是否容易购买等因素，在此设计中选用方案2。
2.3 红外发射接收电路设计
方案1：采用普通的红外发光二极管和一体化接收器件，如SHoo38，此一体化接收头将红外接收管(光电二极管)、放大器、滤波器及解调器集成在个硅片上，无需外部元件,并且具有抗光电干扰性能好(无需外加磁屏蔽及滤光片)、并有接收角度宽等特点。但由于体积大会影响转轴平衡。故不采用此方案。
方案2：采用一体化器件TCRT5000，此光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关。传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠。由于结构原因，可进行拆分，将其拆分为接收和发射两部分使用，不仅体积小、重量轻、且价格便宜。故采用此方案。
2.4 单片机其他外围电路
2.4.1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。
2.4.2 按键选择
选择普通的按键开关，其优点体积小，重量轻、使用方便。
第3章LED显示技术及系统中的主要芯片3.1 LED以及旋转LED显示屏简介
3.1.1 LED 应用简介
LED(light emitting diode)是发光二极管的英文缩写，它是一种电致发光器件。目前，LED产业已经走过了它的发展初期和中期，普通LED的应用已经成为过去，高亮度LED的使用也已无需着力推广。另外，中小功率超高亮LDE亦已诞生，并正在以极快的速度走向应用。
显示方面，LED被广泛应用于电子电器、工业设备等各类产品的状态性能显(指)示，也被越来越多地制作成多媒体平板显示屏、交通信号灯等等。LED的应用虽然已经具有了很广的范围、很大的规模，但是,由于LED拥有很多社会应用所需的优点、相关技术也有很大的发展空间，因此，LED有着更为美好的前景。目前技术条件下，LED已经显示出了众多的优点与传统的显示媒介相比，有以下特点：
一是寿命超长，业内公认的平均值达10万小时，可期望目标将会达到25万小时；
二是色彩丰富，LED已经实现了多个波长的单基色，有红、琥珀黄、黄、绿、蓝等，基本满足了应用领域对LED色彩的要求，随着更多新材料的开发，还会实现更多的基色及至全彩色；
三，稳定可靠，在LED的寿命期内，LED差不多都能稳定的工作，维护工作量极小；
四，电气安全性高，LED一般工作在低电压(6-24V)、小电流(10-20mA)情况下，属弱电级工作器件，有较好的电气安全性能；
五，节能环保效率高，在同等亮度下，LED的耗电仅为普通白炽灯的1/10，而且不存在有害金属汞污染等问题，符合社会发展趋势；
六，应用灵活性好，LED可进行低压供电，也可110V/220V电源供电，加上单粒LED的体积小(芯片更小)，只用3-5平方毫米，大大方便了工程应用；
七，受控制能力强，现有的技术已经可以实现LED的亮度、灰度、动态显示，分布控制等，是其它发光装臵无可比拟的；
八，抗震性能优越，LED的坚固、耐震、耐冲击性能，超过了目前所有其它类型的电光源产品；
九，响应速度快，LED的响应速度在毫秒级，可以自如有效地应用于显示屏、汽车刹车灯、相机闪光灯等；
十，显色性能良好，白色LED目前的显色指数Ra达到了70以上，色温范围从3600K 到11000K(随荧光粉不同而变)，而且已经获得了实验室提高的方案；另外还有亮度高、无干扰、方向性好等等也是十分有用的优点。
当然，LED产业内还有不少问题需要从根本加以解决。基色尚不十分丰富，理想的目标是可见光波段实现全覆盖，最好能达到自然光的水平；显色性仍显不高，理想水平是黑体相同，即达到Ra=100；亮度需要有效地提高，包括发光效率的两个方面(内量子效率和光输出效率)和功率的提高；另外还有体积、成本、专用集成电路、驱动器、“冷光”感等问题。
纵观LED的发展，我们不难发现，LED产业的发展极大地缘于技术的进步，而技术进步的动力则是来自于应用的需求，亮度的提高、基色的丰富、功率的增加等等无不如此。可以推想，未来的LED产业，一定会根据应用的要求，在亮度、功率、基色等技术方面进一步突破，使不同类型的LED更加广泛地被使用，并且还会逐步地建立起各自相对独立的应用领域，从而步入LED细分时代，我们有理由相信，亮饰、照明、显示将会首先独立出来，形成LED 应用的专门领域。当然,从技术关联角度看，未来的LED产业会像一棵树，细分出来的专门领域，其源头仍会统一在芯片材料的生产上，不同领域的LED应用会得到不同技术支持。
3.1.2旋转LED显示屏简介
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，室内显示屏主要采用 16 行循环扫描的方法，即每16 行为一个单元，在每一帧中, 逐次每行亮十六分之一秒的时间，由于帧频一般大于 60Hz，我们并不觉察到扫描，而认为是一幅稳定的图像。这种类型的显示屏有两个问题有待改进：第一、显示屏整个面积全由LED 模块组成，器件数量多，成本高；第二、由于显示屏是一个平面，而且 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空间的限制。
新型的旋转柱式显示屏，克服了以上两个不足，以机械转动扫描方式代替逐行扫描，成本大大降低，可视范围做到了360 度。本文介绍了它的显示原理，系统组成，指出了设计中要注意的几个核心问题，并提出了一些新的发展方向。
旋转扫描的原理：由于人眼具有视觉暂留的特性，无法区分间隔小于0.1S的图像，当画面以一定速率刷新时，我们看到的就是连续的图像，电视机显示采用逐点扫描方式，每秒钟要刷新画面 50 场(25 帧),而在人眼中则是一幅完整的画面，传统 LED 显示屏一般采用1/16 扫描，16 行进行逐行循环点亮，由于刷新速率足够大，看到的也是一幅稳定的画面。它的原理示意如图3. 1.2 所示，其中(a) (b) (c) (d) (e) 分别是不同时刻的显示状态，(f)为人眼看到的完整画面“3”。在这种LED显示屏中，采用的是逐行换位下移点亮器件的扫描方式，每一行都必须有LED显示器件，这就使显示屏的成本偏大。
图3.1 .2 传统LED显示屏的显示原理图
旋转扫描方式显示器只有一列，由电机带动它进行旋转，运行到某一位臵时就显示该位臵的状态，到下一位臵后又显示下一位臵的状态，即一列显示器件要完成全部图像的显示，扫描过程由机械转动更换位臵并通过红外来判断是否到达显示位臵，若一到就送去显示信息,再利用视觉暂留的错觉我们就可以看见一幅完整的图片了。
由于旋转扫描成像是平面，而不是一个柱面，所以称之为平面旋转式显示屏，其观看视角是360°。
3.2 AT89C51单片机简单概述
3.2.1 AT89C51单片机的结构
AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内臵通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大[3]。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
图3.2.1为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部分。
外部中断控制并行口串行通信
图3.2.1 AT89C51 功能方块图
3.2.2 AT89C51管脚说明
如图3.2.a 引脚排列
ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。（如图3.2.a）采用40引脚双列直插封装形式。AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，
P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 INT0（外部中断0）
P3.3 INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上臵0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
PSEN：外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
第4章系统硬件设计4.1 各功能实现原理
4.1.1系统供电
(1) 为了使系统能够长期稳定的工作，必须解决系统的供电问题。采用外接直流电源，通过整流、滤波、稳压得到系统供电电源。
(2) 实现方法：外接直流电源。
4.1.2重心调节
重心调节是最困难的一个技术环节。旋转的重心直接关系到系统的稳定的运行，以及安全性问题。旋转的重心如果不在转轴上的话，在高速的旋转中，会产生剧烈的抖动，在巨大的离心力下，会使整个系统分解，产生安全隐患。所以，重心调节是必须解决的问题。下面介绍重心调节的方法。
首先是电路板的外观设臵。根据物理质心计算方法，可知道，均匀的圆盘的重心就在圆盘的中心。但是，由于电子器件的封装，重量都是不同的，圆盘电路板的重心是不均匀分布的，比较难调节，故不采用这种方法。
根据杠杆原理，当支点两端的物体的质量与力距乘积相等时，杠杆就处于平衡。因此我采用了长条方型的电路板结构。
图4.1.2 杠杆原理示意图
如上图4.1.2所示，只要M1*L1 = M2*L2时，在布PCB的同时，只要通过简单的测量和计算便可以使得杠杆处于平衡。
4.2 具体硬件电路实现
4.2.1电源设计
将两个3V的纽扣电池串联得到6V直流电压，经过整流、滤波然后经7805稳压后得到系统所学的供电电压。图4.2.1所示为具体的设计电路。
旋转LED设计与制作 一、旋转LED显示原理介绍 如何让一列灯旋转起来感觉像稳定的字显示在空中呢？首先我们来分析下人的眼睛，其实人的眼睛非常好骗的，只要让电机扫描的快一点就行了，实际上肉眼在24帧/秒以上就不会看到闪烁的，所以要保证电机的速度能在一秒转24圈以上，这样的话人眼就觉得旋转的字很稳定很清晰的显示在空中了。 旋转LED旋转起来是一个圆，那么就需要有一个传感器来判断起点位置，有人用霍尔传感器，有人用红外对管，我觉得用红外对管来的便宜些，而且实现起来也容易。这个起点检测非常重要，单片机就是根据这个起点来判断是否要开始显示数据的。如果起点检测不到单片机就不开始显示。 二、旋转LED显示原理图 本电路大家看起来很熟悉，它是我们所学的STC89C52单片机的最小系统和17个贴片LED组成，硬件电路比较简单，真正的还是要写程序的。 三、旋转LED硬件电路的制作 为了节约成本，我还是收集元器件，用洞洞板焊接。STC89C52单片机采用双列直插的（DIP40），LED用贴片0805的红色发光二极管，限流电阻也是0805的贴片电阻。LED和限流电阻用贴片的一是提高显示汉字的分辨率而是可以使电路的体积大大的减小。其他的元器件就随便了。焊接好的效果图如下：
旋转LED,顾名思义，当然要有电机带动才能高速旋转起来，才能把动画的汉字显示出来。电机可以从其他的电器中拆个旧的，本人的制作是从一个废旧的DVD影碟机中拆来的。还有一个关键的，那就是怎么给电路板供电，本制作采用电刷供电，用了一小块覆铜板，中间划了一个圈，把铜皮分成了两部分，外圈为一个电极，内圈为一个电极，然后把从玩具车的马达中拆下两的电刷焊在旋转部分的电路板下面。还有一个红外发射二极管，它是为旋转电路上的红外接收二极管提供的，这两个二极管一定对好，否者显示结果出不来。硬件部分如下图：
电气工程学院 基于无线供电的旋转LED显示课程设计 学号： 姓名： 同组人： 指导教师： 设计时间： 设计地点：
基于无线供电的旋转LED显示课程设计任务书学生姓名：指导教师： 一、课程设计题目：基于无线供电的旋转LED显示 二、课程设计要求 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整； 2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真； 3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果； 4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案； 5. 撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。 三、进度安排 1．时间安排 序号内容学时安排（天） 1 方案论证和系统设计 1 2 完成电路仿真，写预习报告 1 3 电路调试 2 4 写设计总结报告与答辩 1 合计 5 设计调试地点：电气楼410 2．执行要求 微机原理与接口技术课程成绩优秀的可以自拟题目，其余的同学都是指定题目。，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。
【摘要】 本作品是一个由电动机带动主板旋转的LED显示屏，根据视觉暂留原理，可显示16行、列可控的字符和图案。通过逆变振荡电路和整流滤波电路以及两级线圈给主板无线供电。同时，为了使显示更加稳定，设置了电机调速装置，能随时对电机进行调速。 【关键词】 无线供电 LED显示电机调速
目录 第一章系统方案设计 (5) 第二章仿真 (7) 第三章调试 (8) 第四章心得体会与建议 (18) 参考文献 (19) 附录1：元器件清单 (20)
昆明理工大学 毕业设计（论文）管理工作 对学生的基本要求 一、毕业设计（论文）中学生应遵循的基本原则 1、毕业设计（论文）教学环节是综合性的实践教学活动，不仅可使学生综合运用所学过的知识和技能解决实际问题，还训练学生学习、钻研、探索的科学方法，提供学生自主学习、自主选择、自主完成工作的机会。 2、毕业设计（论文）是在指导教师的指导下，使学生受到解决工作实际问题、进行科学研究的初步训练。学生应充分认识此项工作的重要性，要有高度的责任感，在规定的时间内按要求全面完成毕业设计（论文）的各项工作。 3、学生在接到毕业设计（论文）任务书后，在领会课题的基础上，了解任务的范围及涉及的素材，查阅、收集、整理、归纳技术文献和科技情报资料，结合课题进行必要的外文资料阅读并翻译与课题相关、不少于3000汉字的外文资料。 4、向指导教师提交开题报告或工作计划。在开题报告或工作计划中，要拟定完成课题所采取的方案（凡选“工程设计类”、“工程技术研究类”的题目，必须有方案的经济、技术、社会发展指标的对比分析，“工程设计类”偏重于经济技术指标的对比分析，选择较优的方案进行详细设计；“工程技术研究类”偏重于研究技术路线的经济性、先进性、可靠性、可行性、实用性等）、步骤、技术路线、预期成果等。经指导教师审阅同意后方可实施。 5、学生应主动接受教师的检查和指导，定期向指导教师汇报工作进度，听取教师对工作的意见和指导。 6、毕业设计（论文）是对学生工作能力的训练，学生在毕业设计（论文）中应充分发挥主动性和创造性，独立完成任务，树立实事求是的科学作风，严禁抄袭他人的设计（论文）成果，或请人代替完成毕业设计（论文）。 7、学生在毕业设计（论文）答辩结束后，必须交回毕业设计（论文）的所有资料，对工作中的有关技术资料，学生负有保密责任，未经许可不能擅自对外交流和转让。 8、学生应做好毕业设计（论文）的总结。在提交的成果中总结业务上的收获、思想品德方面的提高，感受到的高级工程技术人才应具有的科学精神和品质。 9、学生在毕业设计（论文）期间要遵守学校、学院的规章制度。 二、开题报告、毕业设计说明书、毕业论文的撰写要求 （一）、开题报告撰写内容与要求 1、工程设计类、工程技术研究类、软件类的课题学生必须完成开题报告。 2、开题报告一般应包括：项目研究的目的、意义，国内外技术发展概况及国内需求，国内现有工作的基础和条件，研究进展，最终成果形式及应用方向，研究方案及技术途径，协作配套措施及协作单位，所需研究试验条件及落实措施，经费概算等内容（具体要求见学校统一的开题报告）。
毕业设计（论文）旋转LED动态显示屏的设计 院（系）自动控制系 专业班级自动化XXX 学生姓名 XXX 学号 090XXX 指导教师 XXXX 评阅教师___ _ 20XX 年1X月
摘要 进入新世纪，光电子产业得到社会广泛的重视，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所。尤其在没有投影仪的地方，旋转LED的优越性体现得非常明显，在当今高度发达的经济市场上，富有创意、应用面广的、挪移方便、具有吸引力的信息传播系统显得十分的重要！二十一世纪是数字传播的时代，随着LED技术的应用和普及，数字LED显示屏的应用非常广泛。传统的LED显示屏以平面效果居多，旋转式LED 环形显示屏的设计，是利用人眼视觉暂留效应，通过高速电机带动LED 阵列旋转，形成360度环形显示画面，可站在任何角度观看，完全无观赏死角，给人们一种新的视觉体验。本设计基于STC89C52单片机，采用独立的LED，通过直流电机带动旋转，可形成立体效果，使其更加绚丽，更具有观赏性，可广泛应用于家居，企业和公共场所。 针对传统LED显示屏视角单一、体积较大、需要的发光二极管数目较多等特点，利用电机带动LED显示阵列高速旋转实现环形显示，达到360全视角，在相同显示信息量上降低产品体积，减少对发光二极管的使用，设计一个可以经常方便变换内容、能够携带方便、信息容量大、价格低廉、结构简单的信息播放系统，即旋转LED显示屏。 关键词：旋转式 LED阵列环形显示屏 STC89C52单片机
南京XXXXX学院专科生毕业论文英文摘要 ABSTRACT In the new century, the photoelectron industry wide attention by society, LED display as an important means of information dissemination, has been widely used in indoor and outdoor services, content and services needed publicity purposes in public places. In particular, there is no projector in place, rotating LED's superiority reflected very clearly in today's highly developed economy markets, creative, application wide, the diversion of convenient, attractive information dissemination system is extremely important! The twenty-first century is the era of digital communication, with the LED technology and the popularity of digital LED display is widely used. Traditional LED display to effect mostly flat, circular rotating LED display design is the use of temporary stay in the human visual effects, high-speed motor to drive the LED array rotation, the formation of 360-degree circular display can stand on any point of view, complete without viewing dead, to give people a new visual experience. The design is based on STC89C52 MCU, using separate LED, driven by DC motor rotation, can form three-dimensional effect, make it more colorful, more spectator, can be widely used in homes, businesses and public places. View traditional LED display single, larger and larger number of required characteristics of light-emitting diode, LED display of motor driven circular array of high-speed rotation of the display, to 360 full view, in the same amount of information displayed on the lower product volume and reduce on the use of LEDs, the design can often facilitate the transformation of a content, can be portable, high information content, low cost, simple structure, the information broadcast system, the rotating LED display. Keywords: Rotary; LED array; circular display; STC89C52 SC M
实践课程设计报告 2014年10月
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求 (1) 三、总体方案 (1) 3.1电路原理图 (1) 3.4 Proteus软件仿真 (3) 五、实现过程中遇到的问题及措施 (3)
一、设计目的 一列灯旋转起来感觉像稳定的字显示在空中，旋转LED旋转起来是一个圆，那么就需要有一个传感器来判断起点位置，用红外对管来的便宜些，而且实现起来也容易。这个起点检测非常重要，单片机就是根据这个起点来判断是否要开始显示数据的。如果起点检测不到单片机就不开始显示。 二、设计要求 十字旋转屏套件系统设计 设计任务：利用所给的原件制作一个十字旋转LED显示屏，其实就是用电动机带动LED转动，用单片机控制LED点亮和熄灭来形成文字的，这些文字一看上去，就象悬浮在空中的。 本次设计任务分为两部分，一位底座供电部分，二为主板旋转部分。底座为其供电，主板负责文字旋转。 制作完成后，载入程序，调试并分析结果。 三、总体方案 3.1电路原理图
原理：1.单片机32个IO口分别控制16个红LED和16个绿LED； 2.一个红外发射管，一个红外接收管，板上的红外接收管每转动一圈就会导通一次，让单片机 知道从哪一点开始播放字符或者图象； 3.无线供电部分通过线圈向主板供电，相当于变压器的工作原理 3.2 主要元器件 3-6V供电的长轴电动机：专门定做的长轴驱动电动机一只，该电动机必须带动电路板进行圆周转动，让板上LED发光二极管做圆周运动。本电路为了降低电动机的转速，特采用二极管的压降给电动机供电。电动机转动的原则是，不要太快，刚刚好能产生稳定的字符就行了！转速慢更安全，不会碰坏器件或人体或者物体，当然，如果用户安全措施好，可以加高电压提高转速，这样显示可以做到无任何闪烁。
线阵LED图文显示装置设计报告 一、任务 设计并制作一个线阵LED图文显示装置。 图1 线阵LED图文显示装置示意图 二、要求 （1）开机时装置完成显示自检，能对点阵中16只LED逐个点亮，每只LED显示时间约为1秒，此时平台不旋转。 （2）通过按键启动，实现16个同心圆图形分别顺序（由大到小）和逆序（由小到大）显示，每个同心圆图形显示时间为0.2秒左右；运行15秒左右自动停止。 （3）通过按键启动，显示字符“TI杯”，要求字符显示稳定，无明显漂移；运行20秒左右自动停止。 （4）通过按键启动，显示双渐开线；运行15秒左右自动停止。 （5）通过按键启动，显示一个指针式秒表，该秒表以标志杆为起始标志，秒针随时间动态旋转，旋转一周的时长为60±1秒；运行70秒左右自动停止。（6）改变转速，完成（2）的要求。 （7）LED显示亮度能依据环境亮度变化自动调节。
设计报告 摘要 显示装置利用人眼视觉暂留的生理特性，通过LED 在旋转运动过程中经过不同位置时，系统点亮相应的LED ，实现线阵LED 在旋转平面上构成不同的静态或动态图案。 一、系统方案 ● 方案描述： 本系统是利用人眼视觉暂留效应设计出的，该系统主要由电机、标志杆、LED 控制电路三部分组成。电机的作用就是带动电路部分进行旋转，这个部分的关键就在于电机的转速要均匀，这样才能保证图像在水平方向不会被局部伸展或者压缩。为了使LED 转速保持稳定，我们采用使用匀速的直流电机。LED 整列是旋转屏的显示主体，为LED 显示控制电路的作用是将存储在芯片内图像或符号，在旋转位置感应信号的同步下，根据旋转的位置按列扫描显示在LED 阵列上。这部分是整个系统的核心。 ● 装置整体结构图 ● 原件的比较和选择 1.电源的选择 方案一：使用质量较轻的纽扣电池，位置可以随便放置，但是成本较高，使用时 间短 方案二：使用废弃手机的手机电池，这种锂电池容量大，使用时间长，缺点是质 量较重，在平衡系统时存在困难
华东理工大学关于印发《本科生毕业论文(设计) 教学的若干规定》的通知 校教〔2017〕5号 毕业论文（设计）是本科培养方案中的重要环节，是培养学生综合应用所学知识和技能进行科学研究工作的基本训练，是培养和提高学生分析解决实际问题能力，实现教学、科研和社会实践相结合的重要途径。现将修订后的《本科生毕业论文(设计)教学的若干规定》印发给你们，请认真遵照执行。 华东理工大学 2017年1月18日
华东理工大学 本科生毕业论文(设计)教学的若干规定 毕业论文（设计）是本科培养方案中的重要环节，是培养学生综合应用本学科基本理论、专业知识和基本技能进行科学研究工作的基本训练，旨在培养和提高学生分析解决实际问题的能力。为提高毕业论文（设计）质量，特制定本规定。 一、目标与要求 各院（系）应按照培养方案的要求，结合学校规定，制定符合本学科特点的《院（系）本科生毕业论文（设计）工作管理办法》（以下简称《管理办法》），明确本科毕业论文（设计）培养的具体目标，应达到的质量标准，并建立行之有效的全面质量管理制度。 各院（系）制定的《管理办法》应及时告知本院（系）所有师生，并报教务处备案。 二、选题与指导教师选派 做好选题与指导教师选派工作是顺利开展毕业论文（设计）的前提。各院（系）要结合以下几点原则，制定适合本院（系）实际情况的《管理办法》。 1．选题难易度及工作量，一般应控制在学生经过努力可以如期完成的程度。各专业学生毕业论文（设计）实际工作时间不得少于12周，有条件的专业可以安排更多时间。 —2 —
2．选题应符合专业教学的基本要求，必须同本专业、学科紧密相关，鼓励不同专业或不同学科之间交叉融合。选题要贴近社会生产生活实际，并具有一定学术性，体现教学与科学研究、技术开发、经济建设和社会发展紧密结合的原则。综述类课题不宜作为本科毕业论文（设计）课题。 3.为保证工科专业学生同时得到工程设计和科学研究两方 面的基本训练，工科专业的毕业环节实行“套餐”制。“套餐”一为小设计+大论文，“套餐”二为小论文+大设计，学生两者选其一。小论文和小设计均属于独立的教学环节，单独考核，学时安排一般不得少于4周，小论文篇幅一般不少于5千字，机械类的小设计图纸不少于1.5张，工艺类图纸不少于l张。 4．学生能否进入毕业论文环节的资格审查，按《全日制本科生学籍管理条例（修订）》（校教〔2014〕29号）规定执行。 5．学生可以在院（系）提供的课题中选择毕业论文（设计）课题，也可以自主选题。后者须由院（系）审核并配备指导教师。 6．原则上每位学生一个题目。如果多位学生共同参与同一研究项目，应要求每位学生在共同协作完成项目的同时，还必须指定其独立完成的工作内容及相应工作量。 7．指导教师一般应选派工作责任心强，具有中级及以上职称或具有博士学位的教师担任。每名指导教师指导毕业论文人数一般不超过5人（指导毕业设计的，按2倍毕业论文指导人数计算，即不超过10人）。 —2 —
旋转LED显示屏的设计与制作 摘要 随着社会信息技术的发展，高科技教育和创新活动越来越受到大家的关注，电子产品越来越受到大家的青睐，旋转LED显示屏这一信息技术的前沿领域也得到了飞速发展，而在旋转LED显示屏中主要应用的便是单片机。 在户外广告屏上，高科技是不可缺少的，因此单片机技术的应用注定是不可或缺的，所以利用AVR单片机技术制作的旋转LED显示屏的应用价值及科研价值是很高的。我们利用AVR单片机，通过Atmega16芯片制作出的旋转LED显示屏，可以顺利完成我们所要求的显示的内容，现场演示。通过自制的ISP下载线与电脑之间的链接，将电脑中的程序文件输入到单片机中，根据我们的需要显示不同的内容。 该设计主要包括：基板硬件的设计、硬件驱动的设计、显示程序的设计等。它具有设计思路简捷、程序简短、结构简单等特点。 旋转LED显示屏用于教学演示，可以使学生了解动态扫描的原理，同时对相关知识的综合应用有一个清晰的认识，易于加深对相关知识的了解、掌握。能更好的应用所学到的知识，更好的把所学到的知识应用的实物中去，能引导同学们去开发想象到的东西，能是学到的理论知识更好的与实际相结合。 关键字：旋转LED显示屏；Atmega16单片机 THE DESIGN AND PRODICTION OF THE ROTATING LED DISPLAY ABSTRACT With the social development of information technology, more and more high-tech education and innovation activities be given due attention, electronic products,
LED旋转显示器的设计 摘要 基于视觉暂留原理，开发出了一种旋转式LED显示屏。在稳定旋转地载体上安装16个LED发光器件，静止时，各列发光管等间距分列排开，随着扫描速度的加快，在计算机软件精确的时序控制下，不断扫描出预设的文字，图案等。磁钢用来完成同步的。当霍尔传感器旋转到磁钢处，感应到它的存在就会恢复到最初状态，即使前一个过程没有显示完成。装在电机上的电路始终在高速旋转，我们就无法使用通常的方法来给电机供电，但可以通过对220V电压降压来完成。交流电压通过变压器降为9V，再通过桥式整流和7806降为6V，供直流电机使用。采用时钟芯片DS1302以及电池能准确显示时、分、秒。 关键字：视觉暂留，直流电机，桥式整流。
LED Rotating Display Abstract Based on the persistence of vision principle, developed a rotating LED display. V ector rotation in a stable way to install a LED light-emitting device, static when glibenclamide LED rows equally spaced points, with the scan rate speeds up, the computer software under the control of precise timing, and constantly scan the default text, patterns and so on. Magnet is used to complete the synchronization. When the Hall sensor to a rotating magnet Division, induction into its existence will be restored to its original state, even if the former does not show the completion of a process. Installed in the motor circuit is always in high-speed rotation, we can not use the usual method to give electrical power supply, but can be done step-down voltage of 220V. AC voltage through the transformer reduced to 9V, then through the bridge rectifier and 7806 fell to 6V, for the use of DC motors. It uses DS1302 to display hour, minute and second excellently. Key words: persistence vision, DC motor, Bridge rectifier.
毕业设计（论文）的基本要求 一、毕业设计（论文）中学生应遵循的基本原则 1、意义：毕业设计（论文）教学环节是综合性的实践教学活动，不仅可使学生综合运用所学过的知识和技能解决实际问题，还训练学生学习、钻研、探索的科学方法，提供学生自主学习、自主选择、自主完成工作的机会。 2、任务：毕业设计（论文）是在指导教师的指导下，使学生受到解决工作实际问题、进行科学研究的初步训练。学生应充分认识此项工作的重要性，要有高度的责任感，在规定的时间内按要求全面完成毕业设计（论文）的各项工作。 3、要求： a)学生在接到毕业设计（论文）任务书后，在领会课题的基础上，了解任务的范围及涉及的素材，查阅、收集、整理、归纳技术文献和科技情报资料，结合课题进行必要的资料阅读并。 b)向指导教师提交开题报告。在开题报告或工作计划中，要拟定完成课题所采取的方案、步骤、技术路线、预期成果等。经指导教师审阅同意后方可实施。 c)学生应主动接受教师的检查和指导，定期向指导教师汇报工作进度，听取教师对工作的意见和指导。 d)在毕业设计（论文）中，学生应充分发挥主动性和创造性，独立完成任务，树立实事求是的科学作风，严禁抄袭他人的设计（论文）成果，或请人代替完成毕业设计（论文）。 e)在毕业设计（论文）答辩结束后，必须交回毕业设计（论文）的所有资料，对工作中的有关技术资料，学生负有保密责任，未经许可不能擅自对外交流和转让。 f)做好毕业设计（论文）的总结。学生在提交的成果中总结业务上的收获、思想品德方面的提高，感受到的高级工程技术人才应具有的科学精神和品质。 g)学生在毕业设计（论文）期间要遵守学校、学院的规章制度。 二、开题报告、毕业设计（论文）的撰写要求 1、开题报告：按照所发开题报告内容认真填写。 2、毕业设计（论文）的撰写内容与要求： 一份完整的毕业设计（论文）包括：标题、摘要、目录、前言、正文、结论、总结与体会、谢辞、参考文献、附录等。 a)标题：应简短、明确、有概括性。字数一般不宜超过20个字。如有些细节必须放进标题，为避免冗长，可以分为主标题和副标题，主标题写得简明，将细节放在副标题中。 b)摘要：摘要应高度概括课题的内容、方法和观点，以及取得的成果和结论。应反映出整个内容的精华。中文摘要在300字以内为宜，同时要求写出外文摘要，以250个实词为宜，并要求写出中文、外文的关键词。 c)目录：毕业设计（论文）的一级、二级标题。 d)前言： ◆说明设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求； ◆说明选题的缘由，本设计的指导思想；阐述本设计应解决的主要问题； ◆摘要和前言，虽然所写的内容大体相同，但仍有很大区别，区别主要在于：摘要写得高度概括、简略、某些内容可作笼统的表述，不写选题的缘由；而前言则要写得稍微具体些，内容必须明确表达，应写明选题的缘由，在文字量上要比摘要多一些。 e)正文： ◆毕业设计（论文）的正文内容应包括：设计方案论证、计算部分、设备及产品选型、结
旋转led毕业设计 篇一：平面旋转LED点阵毕业设计论文 郑重申明 本人呈交的毕业实习报告（设计），是在导师的指导下，独立进行实习和研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业实习报告（设计）的成果不包含他人享有著作权的内容。对本毕业实习报告（设计）所涉及的实习和研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本毕业实习报告（设计）的知识产权归属于作者与培养单位。 单片机控制的平面旋转LED点阵显示屏设计与制作 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基于单片机平面旋转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。 关键词：LED显示屏；旋转；单片机 目录 摘要 ................................................ . (2) 引言 ................................................ . (4) 第1章总体设计思路 ................................................ .. 6 1.1系统的设计目标 (6)
社会的需求促使科技的发展，创新的技术造就不同的品牌，LED显示屏在不断创新中得到完善，户外广告的不断发展进步，LED显示屏在其的地位也越来越不可替代，最新研发出了一代户外旋转LED显示屏显示屏，这是一种通过同步控制发光二极管(户外LED显示屏)位置和点亮状态来实现图文显示的新型显示屏，因其结构新颖，成本低廉，可视范围达360°而得到了迅速的发展，其核心技术在于精确控制户外LED显示屏位置与发光状态的同步。旋转户外LED显示屏的显示器件只有一列，并且这一列户外LED显示屏由转速恒定的户外LED显示屏带动进行旋转，同时由控制电路对户外LED显示屏的点亮状态进行同步控制，使电机每转过一定角度，这一列户外LED显示屏的显示内容就改变一次，在旋转到任何一个位置都有唯一确定的显示内容，也就是说旋转户外LED电子显示屏屏是采用逐列显示的，并且采用了机械转动来替代替代扫描显示。 户外旋转LED显示屏的原理并不复杂，其硬件结构也相对简单，但是要使旋转户外LED 显示屏能够稳定的显示设定的图像或文字，需要克服三个技术门槛： 1.旋转屏控制控制电路的供电。 在系统工作时，控制电路随着电机的转子转动，因此给旋转着的控制电路和户外LED 显示屏提供一个稳定的供电电源具有一定的难度。 2.旋转屏横向显示拖影问题。 由于旋转屏采用了单列户外LED显示屏旋转扫描实现柱面图像显示，这使得像数点显示在横向上出现了粘滞，形成拖影现象。 3.解决显示亮度不足。 由于旋转户外LED显示屏电子屏的工作原理决定了相比于普通的平面户外LED显示屏，显示每一列的时间要少许多，因此亮度也会大大减小。 要使设计的户外旋转LED显示屏具有较好的显示效果，需要在设计解决好这三个问题。对于旋转户外LED显示屏的供电来说，采用固定在底座的电刷片和旋转的金属导轨或者金属轮轴接触的方式给系统供电，是比较简单而可靠的方法。本文的设计就是通过电刷提供一个恒定的12V直流电压，再由DC-DC芯片转换成2.5V、3.3V、5V等电压来维持控制系统工作。解决旋转屏的横向拖影，主要是根据旋转扫描的特点，在两列像素点之间插入一个全黑时隙，这样就可消除两列图像显示点的粘滞感。而对于解决亮度显示不足的问题，本文的设计在不继续加大户外LED显示屏灯亮度的情况下，采用的是用四列户外LED显示屏灯来轮流显示每个旋转屏上的每个象素点，这样亮度在旋转速率不变的情况下就变为原来的四倍。
单片机课程设计报告 班级：13应电2班 学号：1305220145 1305220107 1305220111 姓名：陈丽云 组员：郭荣 雷肖锋 指导老师：郑晓青 时间：2015年06月10日
目录 一、设计目的、设计题目 (3) 1 设计目的 (3) 2 课程设计题目：旋转LED (3) 1 设计的任务 (3) 2 功能描述 (4) 三、总体设计 (4) 1 方案论证 (4) 1）系统总体方案设计 (4) 2）电路结构图的设计 (6) 3）电路原理图的设计 (6) 四、硬件原理分析 (7) 1硬件设计 (7) 2 端口应用与分配 (8) 3 硬件模块的分析说明及原理介绍 (8) 4 原理图及PCB (10) 5 实物图 (12) 五、软件设计 (14) 1 地址空间分配： (14) 2 软件整体架构分析： (14) 六、设计心得 (16) 七、器件清单 (17) 附录1 源程序 (20)
一、设计目的、设计题目 1 设计目的 课程设计是继“模拟电子技术基础”及“数字电子技术基础” 理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，综合所学知识进一步学习电子电路系统的设计方法和实验方法，为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。 通过课程设计，培养综合运用本门课程及有关课程的基本知识去解决某一实际问题的实际本领，加深对该课程知识的理解；巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。 2 课程设计题目：旋转LED 二、设计的任务及功能描述 1 设计的任务 主要培养以下能力: 查阅资料：搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力。 方案的选择：树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性。 提高分析和解决实际问题的能力：迅速准确的进行工程计算的能力。 计算机应用能力：熟练使用protel2014软件、Keil uVision4、stc-isp-15xx-v6.84、Altium Designer等软件
旋转LED论文 毕业设计题目新颖60 秒LED旋转电子钟系别机电系专业班级姓名学号指导教师日期精品设计任务书设计题目新 颖60 秒LED旋转电子钟设计要求：1．用单片机设计一个新颖60 秒LED旋转电子钟；2.该电子钟具有停（掉）电保护，年计时误差小于30 秒。还应具有定闹，整点报时功能。3.设计完成该功能的硬件电路；4.设计完成上述功能的相应软件；设计进度要求：第一周：了解题目、弄清题目的要求；第二周：查找相关书籍，了解各个元件、软件的使用方法及注意事项；第三周：设计硬件原理图；第四周：设计软件系统；第五周：编写所需程序；第六周：调试程序并纪录相关的数据和错误；第七周：写毕业论文草稿并修改；第八周：毕业答辩。指导教师（签名）：Ⅰ精品摘要现在市场上也出现了一些电子钟，它以六只LED数码管来显示时分秒，与传统的以指针显示秒的方式不同，违背了人们传统的习惯与理念，而且这类电子钟一般是采用大型显示器件，适用于银行、车站等公共场所，且外观设计欠美观，很少进入百姓家庭。此外，无论是机械钟、石英钟还是电子钟，都存在着共同的问题：时间误差。针对以上存在的问题，我们设计了一款采用LED显示器件显示的电子时钟，有效克服了时钟存在的误差问题，并能在夜间不必其它照明就能看到时间，且以60 只发光管实现秒显示，接近于传统的秒针来显示秒的形式，用户容易接受，而且美观大方。另加七只装饰用的LED灯，使整个时钟显的相当美观新颖，故还可作为室内装饰用。关键词：电子钟，单片机，AT89C51，汇编语言，模块化II 精品目录前
言.................................................................... 11 总体方案设计.............................................................. 3 1.1 系统框图.............................................................. 3 1.2 系统功能介绍.......................................................... 3 1.3 计时控制方案.......................................................... 4 1.4 显示控制方案.......................................................... 4 1.5 键盘控制方案.......................................................... 4 1.6 软件总体设计方案...................................................... 52 硬件设计.................................................................. 6 2.1 AT89C2051 单片机的介绍................................................ 6 2.2 AT89C2051 单片机引脚说明.............................................. 6 2.3 单片机硬件资源分配.................................................... 8 2.4 AT89C2051 单片机的附属电路............................................ 8 2.4.1 振荡电路............................................................ 8 2.4.2 复位电路............................................................ 9 2.5 CD4017 的功能......................................................... 9 2.6 CD4069 的功能........................................................ 12 2.7 七段LED显示工作原理................................................. 123 软件设计................................................................. 15 3.1 系统主程序设计....................................................... 15 3.2 定时中断程序设计..................................................... 15 3.3 节电模式程序设计..................................................... 16 3.4 整点报时程序设
旋转LED显示屏设计毕业论文第二章旋转LED显示屏显示原理 LED显示器具有功耗低，接口控制方便等优点，而且模块的接口信号和操作指令具有广泛的兼容性，并能直接与单片机接口，可方便地实现各种不同的操作，在各类测量及控制仪表中被广泛的应用。当在LED上显示汉字时，应先取得汉字的点阵构成数据，然后将其写入显示存储器中进行显示。 物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1 -0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。假设我们设定我们的眼睛的暂留时间是0.4秒，如果我们的16个LED旋转一周的时间快过0.4秒，那么我们看到的图像就是这一列LED在各个位置显示的图像的叠加，如图2-1，如果我们用定时器把LED旋转一周的各个位置分割出180分，让它在相应的位置显示相应的图像，那么我们就可以得到一个累加的图像效果了。 图2-1图列分析
第三章旋转LED显示屏系统硬件简介 3.1系统硬件框图 系统各部分和各环节之间关系的图3-1示如下： 图3-1 系统硬件框图 单片机 STC12C5A6 0S2 直流电机 5V 电源 12V 电源 LED显示
3.2 旋转LED显示屏主机系统 3.2.1 主机系统连接如图3-2所示 图3-2主控机管脚图 本次设计主机系统分为单片机、LED灯、电磁耦合供电电路，都焊接在主控板上，其次是在底座上的电动机，和电磁初级线圈。 3.2.2旋转LED显示屏主机芯片简介 本次毕业设计采用的STC12C5A60S2单片机，以下是对其的介绍： STC12C5A60S2简介： STC12C5A60S2是STC生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。
POV旋转LED制作经历 作者：小卒 POV旋转LED屏原理也非常简单，就好像是普通的流水灯，然后让流水灯再旋转起来，利用人眼的视觉暂留时间就可以在大脑中形成完整的文字。 亲手制作的旋转LED，废话不多说，先上几张成品效果图，由于属于业余爱好，个人经费预算有限，多种物料都取之废品之上，纯属业余，如文中有理解不正确之处还请多多指正。
为了这张图片，断断续续累积把我近3个月的业余时间都用掉了，虽然不是什么高科技玩意儿，网上也有很多教程，不过自己亲手做出来也不是件那么容易的事，经历了许多困难，下面一一道来，以便后续有爱好者制作时参考，少走些弯路。 之前用51单片机作过一个摇摇棒，效果一般，因为每个人摇动的速度及幅度都不一样，导致在不同的人手里显示效果有差异，后来想升级改进一下程序，无意间想起之前在LED广告展览会上看到过一个球形的旋转LED广告牌，可以当作地球仪也可以显示字和图片等，所以自己也想搞一个旋转LED显示来玩玩儿，也因此把那个摇摇棒升级的事抛一边不管了。 画原理图：首先就是画原理图，如下图所示，原理图比较简单，主控制部分我用现成的STM32迷你开发板替代的（主要是没钱打样PCB板啊），下面对其他部分电路大概简述一下：此系统供电压为5V，电流1.5A以上的电源
RTC电池供电：此部分是电池为RTC实时时钟供电，用于掉电后保存数据（暂没安装电池） Boot启动选择：选择STM32以哪种方式启动，具体启动方式可参考ST官网规格书 SWD：此为J-Link仿真调试接口，SWD模式只需前4 pin针即可 USART：USB转TTL串口通讯接口 红外接收和红外发射：我使用的是一个红外对射管（包含一个发射和一个接收） 无线供电发射与接收：此部分我是在淘宝上买的现成的模块，原因后续再讲 无线供电时钟源：产生方波，给无线供电电路提供脉冲源 LED显示部分：原理图画的32颗LED灯（PA和PB每个口16个LED），因为平衡问题旋转时抖动太大，故实际我只用了PB口的16个LED灯，即16点阵，来减小抖动量，有兴趣的可以试一下32点阵 选物料，搭电路：PCB画板打样费用较贵，故用现有的STM32迷你开发板替代主控部分，其他电路手动搭建，紧接着就是选物料，电子物料选的基本都是常用物料，电机是从被宝宝报废掉的玩具上拆的； 初步调试：写程序，先在开发板上进行主程序的调试，在没有旋转的情况下进行刷屏显示（即流水灯），看点阵显示是否正常，经过两周业余时间的调试，主程序在没有旋转中断的情况下没什么问题了安装电机：因为电机需要固定在一个支架上，手头又没有合适支架，后来实然想到用红牛罐，于是去超市买罐红牛，喝完后把上盖打磨去掉，然后再在底部打上安装孔，将电机固定在红牛罐上，由于是金属罐感觉还算结实，以方便后续组装连调用 如下两图为固定电机用的红牛罐