基于ATmega16L芯片的LED旋轉屏設計方案
2 系統(tǒng)軟件設計
LED旋轉屏的軟件程序設計主要包括由兩個中斷所實現的多內容、多形式的圖案顯示。系統(tǒng)上電后,首先檢測紅外信號,如果收到紅外信號,則首先確定所要顯示的內容,然后由安裝在系統(tǒng)底部的霍爾元件檢測開關信號來判別列LED旋轉時的起點位置,獲得相應信號后,AVR芯片通過數據處理,將各列數據依次送給旋轉中的列LED,進而以點陣屏的形式顯示相應內容。系統(tǒng)主體流程圖如圖4所示。
3 設計過程中解決的關鍵問題
3.1 電源問題
基于ATmega16L的工作電壓,采用了3.7 V鋰電池對主控系統(tǒng)進行獨立供電。將鋰電池固定在旋轉底座上,協(xié)同整個控制系統(tǒng),隨著電機轉子一起轉動,并且預留接口可隨時對電池充電。
3.2 平衡問題
基于貼片器件的顯示系統(tǒng)相比直插器件構成的系統(tǒng)在體積上更小了,但是整機機械結構仍是不可小覷的問題,在設計中利用對稱性結構,將底座設計、器件放置力求平衡,盡量減少由機械振動帶來的負面影響。圖5(a)為LED旋轉屏靜止狀態(tài)的結構圖;圖5(b)為旋轉屏工作狀態(tài)截圖。
3.3 同步問題
要使得旋轉屏能顯示穩(wěn)定、清晰的畫面,直流電機的轉速是最大關鍵。當采用固定電壓源給電機供電時,可通過分壓電阻控制電機達到最優(yōu)轉速。本設計在調試階段,采用的是可調穩(wěn)壓電源供電,相對更易于操作。
3.4 延遲問題
該系統(tǒng)在調試過程中主要體現出了兩種顯示問題,其一在一輪顯示內容后有一串亂碼,其二顯示內容橫向有拖影,使得文字不清晰。對前種情況可借助延遲子函數給予合適的延遲時間,對于后種情況,可在列掃描過程中加入一列或多列反電平,從而加大文字之間的時隙。
4 結語
基于AVR芯片技術和貼片技術設計的LED旋轉屏,是在支架上安裝一列貼片式LED,在直流電機的帶動下旋轉,利用人們的視覺暫留效應,顯示出完整的文字或圖案。該屏由于是旋轉顯示,因此可以從360°全方位的范圍內觀看顯示內容,同時,該旋轉屏實現了利用少量的發(fā)光二極管實現傳統(tǒng)方式下需要海量的發(fā)光二極管才能實現的顯示屏,并且貼片式器件的設計從體積上來說也使系統(tǒng)更加小巧玲瓏。在完成相應軟件、硬件調試后,結果表明該設計能夠實現低成本高質量的顯示宣傳效果,具有一定的實用價值。
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