【《基于STM32F103C8T6型号单片机的LED旋转显示屏控制系统设计》12000字】

[16]，经过实际测试红外控制距离调试数据如下表5-2所示。表5-2红外控制距离测试与调试待测距离（m）测试距离（m）误差值（m）控制准确率（精确值0.1）110100%220100%32.80.293.3%44.60.492.0%54.10.982.0%64.91.181.7%误差分析：因外采用的红外对管是普通的红外对管，随着测试距离越来越远，导致影响接收管接收指令，再加上角度和LED阵列旋转产生的干扰，导致中间存在障碍物，所以距离越远接收数据准确率越低。5.4系统整体调试通过以上单项测试，根据实际情况选定分辨率为30HZ—33.3HZ，也就是说电机的输出占空比为90%—100%，实际中电机输出90%的时候效果是最好的，因为这样产生的抖动不会太剧烈，使得图像显示更稳定。红外控制的距离经测试，最好是在3—4米之间是最好的，因为LED阵列在旋转过程中红外传感器也是在跟着旋转的，太远反而会产生信号干扰。在图像取模、图像定位输出、和其中的死区问题采用预处理进行解决，也就是提前通过加载下次要显示的内容字符，达到显示更稳定的输出显示。算法通过计算电机单位时间内的旋转的角速度，计算出在合适输出LED阵列显示的字码图像。根据以上参数得到最终实际参数，在此调试，通过上位机将图像取模，取模软件如图5-1所示，将得到的数组十六进制数组字符数组添加到相关函数。图5-1上位机加载图像或文字改善以上参数后，在将相关图像压缩和改变图像显示算法的优化，最终得到旋转LED显示屏效果展示最终调试图如图5-2所示。图5-2旋转LED显示屏最终效果总结与展望6.1总结在本次设计中，我运用的知识涉及了运动学、模拟电路、数字电路、PCB绘制、嵌入式系统及应用等知识，认识到了学习有多方面发展，尽力掌握更多的知识才能完成所需要的知识储备。在电子设计和嵌入式设计方面只有不断学习进步才能掌握更高更加先进的技术。本设计是基于STM32F103C8T6设计的旋转LED显示屏，从确定下毕业设计题目的那一刻起直到慢慢完成设计，在这整个过程中，曾经查旬和阅读了大量的参考文献和相关书籍。观看了许多大佬的视频分享与心得总结，在这期间，失误了有许多次，那时候灯要么不亮，要么就是显示不对，基准点没有起到作用。在整个设计中经常遇到很多问题，遇到不懂的问题，就问老师，查资料看参考文献，就会发现在其实并没有我想象得那么难，不管是什么问题总能找到我想要的答案。这也应验了理论与实践相结合的观点，只学理论，却不进行电路的设计，所学到的东西不过是过眼云烟，也只有真正进行电路设计时，你会发现学习知识的乐趣，把所学的知识与实践结合，是很有意义的。为此，这期间在网上查阅了许多相关这方面的的知识和相关技术文档的分享，让我收获良多。总的来说，本次毕业设计也花费了我许多不少时间和精力。但付出与收获是成正比的，这让我从中学到了很多关于集成电路设计这方面的知识，这些知识是在课堂上永久无法学到的。通过本次设计，让我找明白，只有需要不断的刻苦专研，不断的去探索追寻，不断进步超越自己，才能够实现自己的目标和完成所需要的设计。6.2展望LED旋转显示屏系统是基于传统LED显示屏与STM32单片机核心控制相结合，进行的一次关于电子产品的创新设计。本设计在实现传统LED显示屏各项技术指标的前提下，不但保证产品使用环境的采光要求及视角范围要求，同时产品兼具良好的散热性和耐久性。制作材料低成本，高性能，视觉效果优异，可大规模投入生产。根据文献查找以及实地调研显示，LED旋转显示屏系统适用范围广泛，可应用多个领域，在未来也许还可以实现裸眼3D，而其可以运用与以下领域：（1）娱乐行业的新宠儿初音未来是世界上第一个使用全息投影技术举办演唱会的虚拟偶像。也正是由于初音未来的火爆，后面诞生了一系列的虚拟歌姬的动漫形象，人们看见了二次元庞大的消费群体，以及全息投影技术的商业价值。本设计利用LED灯条的旋转在未来同样可以达到3D立体显示的效果，其优越性在于低廉的成本，在漫展、演唱会等情景下，本设计在未来可用做虚拟形象的立牌，或者演唱会的分屏，在最优性价比的条件下，呈现最好的展示效果。（2）教育领域中的新教学手段在教育领域，本设计在未来可以将抽象的学科知识立体化，用数形结合的方式便于学生理解。突破时间和空间的限制，将历史文物、人物形象、世界地理等，用动态的、具有时间性和故事性的虚拟影像来展现。将人眼无法观测的物质，进行虚拟呈现放大，真正达到学生参与体验，实现寓教于乐。（3）医疗领域中讨论病患治疗方案的利器在医疗领域，在未来本设计还可以通过人体扫描，将人体数据全方位虚拟呈现剖析，并可以进行调用数据库进行数据对比，进行虚拟手术操作，降低显示手术风险，提高成功率，更能对病原环境进行分析和模拟，对心理学分析人环境影响模拟特定实验环境，突破以往实验室实验的限制，降低实验误差，提高实验信度和效度等，对于医学专业的研究发展有重要意义，更能节约大量的医疗成本，简化医疗步骤。（3）建筑、科研等领域研讨会上的黑科技LED旋转显示屏系统在未来可以通过对环境进行虚拟，将平面构图立体化。研讨会上不再是枯燥单调的PPT展示，便于开会成员快速接受会议讨论的立体图纸方案，跟上讲解者思路，提高科研效率。参考文献郭宇.立体显示新思路：基于旋转阵列LED方式的裸眼3D显示技术探索[J].装饰,2019(10):128-129.许雷，蔡雪琳.液晶材料与3D显示研究[J].化工设计通讯，2017,（02）:52.吴莉芳.3D显示技术之视觉疲劳初步研究[J]，企业技术开发，2015（15）:3-5（15）:3-5苏文.浅析裸眼3D的市场化发展[J].影视制作，2012(5):30-33.胡晓泊,邸立鹏,郑天宇,王彬.360°可视旋转LED显示屏开发[J].硅谷,2011(22):63-64.卢青峰,李一,徐可.小间距LED屏在高清视频的应用探讨[J].智能建筑,2015(12):41-42+45.吴永德,罗萍.基于STC15F2K60S2单片机的LED光立方设计[J].电脑编程技巧与维护,2015(11):81-84.孙博.裸眼3D显示技术的现状与发展[J].科技传播,2017,9(21):115-116.陈康.旋转LED显示器设计与研究[D].成都理工大学,2018.王晓慧,黄刚.旋转LED图像显示角度恒定法算法实现[J].现代工业经济和信息化,2021,11(06):42-44.金彪.LED灯座圆盘式自动化流水线设计[J].江苏科技信息,2021,38(22):41-45.张晓玲,郭颖,刘浩文.基于单片机的POV旋转LED显示屏设计[J].电子设计程,2017,25（13）:139-142.李思霖.霍尔效应原理及应用研究[J].电子世界，2018（2）：80-81.HalimMiahAetal.Achip-sizedpiezoelectricreceiverforlow-frequency,near-fieldwirelesspowertransfer:design,modelingandexperimentalvalidation[J].SmartMaterialsandStructures,2021,30（4）:045011-熊翊程,李翔,孟乐,李鹏.自制红外遥控器波形传输协议[J].河南科技,2016(15):31-33.张俊梅.人工林无线电传输特性与立木整枝机控制系统研究[D].北京林业大学,2005.附录部分核心源代码：voidHC595_Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能PA,PD端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; //端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHzGPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA.8GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5); //输出高 hc595_dat=0; hc595_sck=0; hc595_rck=1; hc595_oe=0;}////20位输出//voidHC595_init(void)//{// //P2M0|=(1<<2)|(1<<3)|(1<<4)|(1<<5);// hc595_dat=0;// hc595_sck=0;// hc595_rck=1;// hc595_oe=0;//}voidhc595_delay(unsignedchart){ while(t--);}voidHC595_out(unsignedchardat[8]){unsignedchari,j; constunsignedintled_posi[64]={31,15,30,14,29,13,28,12,27,11,26,10,25,9,24,8, 23,7,22,6,21,5,20,4,19,3,18,2,17,1,16,0, 15,31,14,30,13,29,12,28,11,27,10,26,9,25,8,24, 7,23,6,22,5,21,4,20,3,19,2,18,1,17,0,16 }; //1,5,9,13,17while(1) { if(start_flage)//起始地方 { start_flage=0; if(sys_state==SYS_DIS_TIME)//正常显示时间 { read_time(); dis_time(); dis_time(); } elseif(sys_state==SYS_DIS_CHAR)//显示2行文字 { for(i=0;i<ROUND_COLUMN_NUM;i++) { if((i*2+shift1+1)>=195*16) { dat[0]=0; dat[1]=0; dat[2]=0; } else { dat[0]=char1_zimo16[i*2+shift1]/16; dat[1]=((char1_zimo16[i*2+shift1]*16)&0xf0)+((char1_zimo16[i*2+1+shift1]/16)&0x0f); dat[2]=(char1_zimo16[i*2+1+shift1]*16)&0xf0; } if((i*2+shift2+1)<124*16) { dat[3]=char2_zimo16[i*2+shift2]; dat[4]=char2_zimo16[i*2+1+shift2]; } else { dat[3]=0; dat[4]=0; } dat[5]=0; dat[6]=0; HC595_out(dat); Delay10us();Delay10us(); if(start_flage)break; } dis_blank(1); if(char_state)//文字移动 { if(shift1<(195*16-2)) shift1+=2; elseshift1=0; if(shift2<(124*16-2)) shift2+=2; elseshift2=0; } } elseif(sys_state==SYS_DIS_PICS)//显示动态图片 { //bmp_width=1000; for(i=0;i<ROUND_COLUMN_NUM-5;i++) { if(start_flage)break; if(pic_num==0) { if(shift_pic>=120) { pic_num++; shift_pic=0; break; } HC595_out(&picture1[(i+shift_pic)*7]); } if(pic_num==1) { if(shift_pic>=170) { pic_num++; shift_pic=0; break; } HC595_out(&picture2[(i+shift_pic)*7]); 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} break; caseKEY_RETURN://返回键 if((sys_state>=SYS_SET_MONTH)&&(sys_state<=SYS_SET_SECOND))//设置时间//在调时 { //set_time();//保存时间 sys_state=SYS_DIS_TIME; } break; caseKEY_ADD: if(sys_state==SYS_SET_MONTH)//调月 { if(month<12)month++;elsemonth=1; } elseif(sys_state==SYS_SET_DAY)//调日 { if(day<31)day++;elseday=1; } elseif(sys_state==SYS_SET_HOUR)//调时 { if(hour<23)hour++;elsehour=0; } elseif(sys_state==SYS_SET_MINUTE)//调分 { if(minute<59)minute++;elseminute=0; } elseif(sys_state==SYS_SET_SECOND)//调秒 { if(second<59)second++;elsesecond=0; } break; caseKEY_MINU: if(sys_state==SYS_SET_MONTH)//调月 { if(month>1)month--;elsemonth=12; } elseif(sys_state==SYS_SET_DAY)//调日 { if(day