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1、武汉职业技术学院电信 10303 班毕业设计- 0 -武汉职业技术学院毕业论文题 目：LED 显示牌学 号 姓 名 合 作 者专 业 电子信息工程技术专业 指导教师 杨 完成时间 2013 年 3 月 20 日电子信息工程学院武汉职业技术学院电信 10303 班毕业设计- 1 -目 录0 摘要.31 系统方案.41、1 比较与选择.41、2 方案描述.52 理论分析与计算 .62、1 现状点阵 LED 驱动参数分析与计算.62、2 线阵 LED 运动参数分析与计算.62、3 指针式秒表分析与计算.62、4 显示亮度自动调节分析与计算.63 电路与程序设计.63、1 电路设计.63、2 程序设计
2、.94 测试方案与测试结果.144、1 测试方案条件及仪器.144、2 测试结果完整性.14致谢.15参考文献. .16武汉职业技术学院电信 10303 班毕业设计- 2 -摘要本设计是一个由16只LED构成的线阵旋转显示屏的设计，整机以STC89C52为核心，介绍了以它为控制系统的LED线阵电子显示屏的动态设计和开发过程。基于人眼视觉暂留效应，研制了一种利用人眼视觉暂留效应的线阵LED动态显示系统该系统由电机带动一列16个LED高速旋转，通过单片机精确控制LED的亮灭时间，从而实现字符、图形及动态画面的显示。关键词：视觉暂留；LED 显示Abstract：This design is the
3、 design of the rotation of a linear array of 16 LEDs display the whole production of TIs STC89C52 as the core, dynamic electronic display LED linear array with its control system design and development process. Based on human visual persistence effect, developed using the human visual persistence ef
4、fect linear array LED dynamic display system. The system is driven by the motor with a 16 LED high-speed rotation, through the microcontroller to precisely control the LED light off time in order to achieve the characters, graphics and dynamic screen displayKey words：persistence of vision；LED displa
5、y screen.武汉职业技术学院电信 10303 班毕业设计- 3 -一、 系统方案1.1 比较与选择1.1.1 功率放大器的选择方案一：LM386 功放，它是专为低损耗电源设计的功率放大器集成电路。它的内建增益为 20，透过 pin1 和 pin8 脚位间电容的搭配增益最高可达200，LM386 可使用电池为供应电源，输入电压范围可由 4V-12V，无动作时仅消耗 4mA 电流，输出电压稳定 ，且失真低。方案二：用三极管放大原理代替功放。因为三极管放大不稳定，受温度影响，易出现零点漂移，输出不稳定，我们就选择了方案一，选 LM386 功放，集成简化电路，输出比较稳定，不易受温度影响而输出不
6、稳定值。1.1.2 单片机的选择方案一：STC89C52 单片机，它是一种低功耗、高性能的 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。方案二：MSP430 单片机，它是一款超低功耗类型单片机，有多种省电模式，片内资源丰富，含有 ADC、PWM 等，开发简单，16 位精简指令结构，高效 16 位RISC CPU 可以确保任务的快速执行，缩短了工作周期。大多数指令可以在一个周期内完成，6 微妙的快速启动时间可以延长待机时间并使
7、启动更加迅速，降低了电池的功耗。其产品系列可以提供多种储存器选择。出于对 MSP430 单片机的不熟悉，不了解它的编程方式，故采取方案一，选择我们熟悉的 STC89C52 单片机。1.1.3 信 号 采 集 器 件 的 选 择鉴 于 题 目 要 求 ， 我 们 选 择 一 般 的 光 敏 二 极 管 作 为 信 号 采 集 器 件 。 光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分是一个 PN 结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN 结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且 PN 结的结深很浅，一般小于 1 微米。 光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口以
8、接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为 VD。光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于 0.1 微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入 PN 结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子-空穴对，称为光生载流子。 它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。武汉职业技术学院电信 10303 班毕业设计- 4 -
9、亮度自动调节电流检测数据信号1.1.4 传感器的选择方案一：红外对管，直径 3mm，波长：940nm，工作电压：1.2V，工作电流：20mA，测量距离：sbit key=P35;#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar num,num1,i,j,zz,z,fz,f,key1,miao;uchar code TIBEI=0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x10,0x7F,0xF8,0x42,0x10,0x42,0x10,0x7F,0xF0,0x42,0x10,0x42,0x10,0x7F,0xF0,0x4
10、2,0x10,0x02,0x00,0x02,0x04,0x02,0x04,0x01,0xFC,0x00,0x00, /电0x08,0x80,0x08,0x44,0x0F,0xFE,0x10,0x00,0x10,0x08,0x37,0xFC,0x50,0x00,0x90,0x08,0x17,0xFC,0x10,0x00,0x13,0xF8,0x12,0x08,0x12,0x08,0x12,0x08,0x13,0xF8,0x12,0x08/ 信;uchar paomadeng8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;void delay(uint z)ui
11、nt x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void delayus(uint a)while(a-);void shizhong()for(i=0;i=20)num=0;if(key=0)i=60;key1+;if(key1=5)key1=0;void main()TMOD=0x11;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TH1=(65536-300)/256;TL1=(65536-300)%256;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1;武汉职业技术学院电信 10303 班毕业设计- 10 -key1=
12、0;i=0;j=0;num1=0;while(1)if(key=0)delay(20);if(key=0)key1+;P1=0xff;P2=0xff;while(!key);if(key1=5) key1=0;TR0=1;TR1=0;if(key1=4) TR0=1;TR1=0;EX1=1;IT1=1;if(miao=1) miao=0;shizhong();if(key1=3) TR0=0;TR1=1;武汉职业技术学院电信 10303 班毕业设计- 11 -void ser_time0() interrupt 1 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)
13、%256;if(key1=4)num+;if(key1=1)zz+;if(zz=6)zz=0;if(z=16) P2=0xff;z=0;if(z=0&z=8&z=0&f=8&f=0&j=8&j=0&i=64&i240)P1=0xff;i+;P2=0xff;i+;if(i=240)i=0;void waibuzongduan() interrupt 2miao=1;四、 测试方案与测试结果4.1 测试方案条件及仪器方案一：线阵转速测试。使用仪器：可编程电源，霍尔传感器，4.1.1 线阵转速的测试通过程控电源向直流电机输入 5V、0.8A 的稳压电源让直流电机高速转动，程序设定记录转速时间为一分钟，霍尔传感器将信息传给单片机，LED 的亮灭代表“0”和“1”来记录线阵的所转的转数，最后通过 LED 的亮灭所代表的信息计算出转数从而计算出线阵的转速。4.2 测试结果完整性通过测试该题基本部分和提
