基于单片机制作的旋转LED显示系统设计-文献综述

第1页文献综述1.课题背景伴随着电子信息技术行业的快速成长，各种各样的新型技术、新的思路不断出现这个社会。发展了近几十年，电子产品正朝着高效、节能、便捷的方向迅猛迈进，消费群体对电子产品的质量体验也提出了更高的需求。我们必须具有细致的观察力，敏锐的洞察力，能够发现产品的欠缺之处，并且在原有基础上进行改造与创新。LED显示屏是由许多LED点阵构成的，一般情况下，由处理器来控制LED灯的亮灭来显示图形或文字。在宣传广告、活动展示上，点阵式LED显示屏的优点是不用置疑的，但也具备一定的不足之处：传统的LED显示器是以个体LED为最小显示单元。然而在实际生活中，就需要达到更远的可观察距离和更绚丽、细腻的字符显示效果，并且因为LED的电光转换效率偏低，就是有大量的能量浪费在电阻生热上，特别是户外展示的LED显示器，更需要做好防范各种恶略天气的准备，而且许多LED点阵产生的热量不容易散发出去，长时间的高温会造成元器件的衰老，同时对系统的稳定性造成影响。除此之外，点阵LED屏一般情况下是以一个平面的形式呈现画面，它的分辨率由LED的密度和数量所决定，而且成像角度相对固定，不能让人们多角度的观看，除此，大量的点阵LED，导致表面凹凸不平而降低视觉体验。2.研究目的与现状2.1.研究目的和意义目前主流的显示器件如电视机，显示器，电影屏幕等都是采用平面显示方式。然而立体的显示方式与平面显示方式相比信息总量更大，互动性更强，也更逼真。旋转LED显示屏可同步控制发光二极管，实现图文显示以及音频同步，另外大大降低了成本，并且能够360度全方位观赏屏幕显示的内容，给人以立体的观赏效果，给观众带来美的享受。非常适合大厅或候车室之类的场合，也可应用与室外广告或室内装饰。2.2.研究现状LED显示屏出现于20世纪90年代，经历数几十年的发展平面显像技术已经慢慢趋于成熟，往后的发展依然是一步追求深入的过程，而“旋转成像LED显示屏”让单第2页单的一块LED板纸呈现出我们所需要的静态图案。应用在地铁站广告牌、汽车车轮，家用风扇，空调室外机的散热扇上等等。2.3.存在的问题第一，结构问题,整机的机械结构是决定作品成败的关键。第二，供电问题，电路板是随主框架一起高速旋转的，所以不可能使用导线进行供电，因为这样会把导线缠上。第三，信号传输问题，由于控制单片机是在旋转的支架上，从计算机到单片机的数据传送也成了一个问题。第四，同步问题，显示的图像或文字要稳定，同步是关键。要达到同步的目的，同步信号的取得是关键。3.课题途径及步骤本课题不仅要求旋转LED显示器可以显示字符、图案，还有当前的时间，而且这些显示的字符图案还有时间可以调整，而且时钟数据掉电后可以保留。在旋转的过程中，人眼看上去，不会抖动闪烁。旋转LED显示器的成像原理运用到了人眼的视觉暂留效应，所以也被称为POV-LED显示器。视觉暂留英文扩充(Persistenceofvision)，顾名思义人眼看到的东西会保留一段时间，本质是指光对视网膜所产生的视觉，在光线消失后，仍保留一段时间的现象。这种现象是因视网膜神经反应速度而产生的。本设计的核心正是视觉暂留效应：一排单片机控制的LED灯在高速旋转的电动机的带动下，原先禁止的LED经旋转而成的LED点阵，不停的变化刷新LED，前一时刻由LED发光所形成的影像在大脑暂存，下一时刻的影像马上有浮现，前面暂留的和正在显现的结合，便完成了图案、字符的显示。据科学验证，当图像的刷新率达到25fps(25帧每秒，早期胶片式电影所采用的帧速率)时，便能形成影像效果，人眼也不会感受到因图像变换而产生的“跳动感”。4.可能遇到的问题及应变措施(1).旋转LED上电后，电机旋转，但是无任何反应，最外圈的电源指示灯(即R0电阻下的LED)也不亮A、先检查供电板上元件的位置以及正负极性，是否跟制作说明中的一样。第3页B、检查元件有无虚焊现象。C、连接电源后，测量初级线圈电压。用万用表交流档20V测试，有6-9V的交流电压输出是正常。如不正常，检查输入电源是否是5V。所测电压均是点对地的电压，供参考，有误差是正常的D、检查旋转主板4个4148焊接位置以及正负极性是否正确。E、检查线圈焊接是否焊接在镀锡处，不能焊接在包漆处。F、连接电源后，用万用表交流20V档测量次级线圈电压（L1处）测量前记得先去掉电机的电源线，正常电源应该在7V左右。(2).红外遥控器遥控不了利用提供的“红外遥控测试程序”测试红外接收是否正常。下载好红外遥控测试程序，直接从下载口供电，遥控器对着接收头按任意按键，正常的话会看到部分LED根据按键值亮起来，否则看下面分析：A、检测红外一体化接收头是否和制作说明中的焊接方向一样。上电后无红外信号时IR管脚是高电平的，如果是低电平说明红外一体化接收头损坏。B、用手机摄像头看，当按下遥控器时，遥控器的红外发光二极管有没有亮，如果没亮拆下并检测遥控器电池是否有电。(3).旋转LED旋转时抖动大A、确定铜柱固定是否和制作说明中的一样B、底盒通过加沙石加重重量第4页参考文献1基于POV的两类旋转LED屏的研究与实现，【作者】阎欢，任健铭2我国LED显示屏技术和产业发展及展望，【作者】关积珍，陆家和3基于步进电机细分驱动技术的旋转LED显示屏设计，【作者】邓宏贵4360_可视旋转LED显示屏开发，【作者】胡晓泊5旋转LED显示屏，