电子技术课程设计旋转LED设计.docx
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电子技术课程设计旋转LED设计
题目：
基于51单片机的旋转LED设计
年级2015级
专业机械电子工程
（一）班
学号*****
学生姓名***
指导老师***
提交日期2017年4月28日
摘要:
基于视觉暂留原理，开发出了一种旋转式LED显示屏。
在稳固旋转地载体上安装16个LED发光器件，静止时，各列发光管等间距排列排开，随着扫描速度的加速，在运算机软件精准的时序控制下，不断扫描出预设的文字，图案等。
磁钢用来完成同步的。
当红外同意管旋转到红外发射管处，感应到它的存在就会恢复到最初状态，即便前一个进程没有显示完成。
装在电机上的电路始终在高速旋转，咱们就无法利用通常的方式来给电机供电，但能够通过对伏直流电源转换为交流，再通过无线供电模块利用磁生电的原理传电给单片机。
如何让一列灯旋转起来感觉像稳固的字显示在空中呢？
第一咱们来分析下人的眼睛，其实人的眼睛超级好骗的，只要让电机扫描的快一点就好了，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，如此的话人眼就感觉旋转的字很稳固很清楚的显示在空中了。
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，笔者感觉用红外对管来的廉价些，而且实现起来也容易。
那个起点检测超级重要，单片机就是按照那个起点来判断是不是要开始显示数据的。
若是起点检测不到单片机就不开始显示。
关键字:
视觉暂留,直流电机,无线供电。
一、旋转LED课程设计任务
1.1、任务概述
这次以STC89C52单片机为主控单元，利用视觉暂留效应，设计一种旋转式LED显示屏。
单片机IO一判断到红外接收管接收到起点信号，就开始显示，显示完16列后等待下一次的起点信号。
如此只要电机的速度够快就会稳固的把字显示字空中了。
平面的文字显示同理。
通过6V直流电来驱动电机，使加载在直流电机上的设计电路达到匀速稳固旋转的效果，从而实现贴片发光二极管的旋转显示文字、图案的效果。
1.2、设计要求及特点
基于视觉暂留原理，利用高速旋转中控制LED亮灭，设计了一种旋转式LED显示屏。
在稳固旋转地载体上安装16个贴片发光二极管。
静止时，各个发光二极管等间距排布，随着扫描速度的加速，在C语言程序精准控制下，不断扫描出预设的文字，图案等。
二、产品介绍
此DIY是类似一种立体显示屏幕，但平常的显示屏幕是液晶显示屏和矩阵LED，而那个仅仅是用16个LED列排序就可以够达到液晶显示屏和矩阵LED的效果。
、旋转LED人眼余晖效应原理
人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需通过一段短暂的时刻，光的作用结束后，视觉形象并非当即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。
是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时刻的现象，其具体应用是电影的拍照和放映。
原因是由的反映速度造成的，其时值是二十四分之一秒。
是动画、电影等形成和传播的按照。
视觉实际上是靠眼睛的成像，感光细胞感光，而且将光信号转换为神经电流，传回大脑引发人体视觉。
感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一按时刻的，这就形成了视觉暂停的机理。
、旋转LED功能
旋转LED可普遍应用于教学，其炫酷的显示效果可激发学生求知的欲望，和它运用到的无线供电和红外接收能让学生们加倍直观的了解磁生电的相关知识。
另外，旋转LED利用人眼的余晖效应，仅用16个LED便显示出多个文字，在节能方面奉献专门大。
3、元器件清单
表元器件清单
元器件
型号
数量
元器件
型号
数量
单片机
STC89C52
1
晶振
24兆
1
单片机插槽
1
电容
22uF
2
万能电路板
1
电动马达
1-6V
1
贴片LED0603
蓝光
16
无线供电模块
1
红外接收、发送
1
开关
1
电阻
100Ω470Ω10kΩ
3
电池盒
1
细小漆包线
1
电池
5
排针
1
4、旋转LED电路分析
、整体电路图
图原理图
、电路模块化分析
此处着重分析一下无线供电模块，整流模块将直流电转化为交流电，通过交流电产生不断转变的磁场，不断转变的此处再感应出交流电，最后再通过整流模块将交流转化为直流电工单片机工作。
、电路整体分析
此电路图可分为左中右两部份，左侧部份为整个旋转LED的供电部份，由直流电机和电源组成；中间部份为无线供电模块；右边部份为旋转部份，即单片机电路部份
5、组装调试与操作说明
组装
（1）将LED贴在一硬纸板上，并将阳极焊接在一路，再别离将阴极与单片机相应IO口焊接在一路。
完成旋转部份组装。
图LED焊接图单片机引脚焊接
图半成品图图旋转部份组装完成
（2）将直流电机等依据电路图组装完成
图供电部份组装效果图
、调试
（1）初始结果和程序调试
图初始结果图程序调试
（2）调试结果
图调试结果
、操作说明
制作此旋转LED必然要先肯定好组装顺序和焊接顺序，而且在组装和焊接进程中避免接错焊错和出现虚焊的情形。
在调试进程中应用万用表检查电路，切不可盲目拆换元件。
6、设计总结
第一次明白旋转LED灯是在朋友圈上，第一次看到他我就明白我也得做一个出来，于是我充满信心和好奇心的找同窗要了程序和原理图，但或许仅仅是好奇心算了，我并无去实践它，可能是因为刚接触单片机不久，自己没有勇气去制作它，同时也是对自己对单片机的熟悉程度没有信心。
这一犹豫就到了一个月以后。
咱们专业进行电子课程设计实训，老师说每人要自己做一个DIY出来，于是在再三的思索下，我毅然选择了我之前就像做的旋转LED灯。
因为是第一次做DIY，在自己购买零件的时候也花了一些时刻，虽然价钱比较贵，但我没有感到丝毫的可惜，我明白这次的DIY制作会大大增大我对于单片机的热情。
我买了一些零散的电子元件外，还单独买了一个无线供电模块，这也是我第一次接触我以为是高科技的东西，它是按照磁生电的原理来传递电力的。
此刻仔细一下，恍如那个知识仍是在高中时期学的，说的高中时期，突然有点念旧了，哈哈。
那就来讲说那个旋转LED中我以为比较重要的一个零件吧，我以为无线供电模块是比较重要的（也是比较贵的，花了我30多块），它有同意和发送两个模块，工作原理是发射模块是把直流转换为交流，然后通过交流在线圈上产生不断转变的磁场，同意模块再把线圈上的交流通过整流模块把交流电转换为直流电再为单片机供电。
这一说都说了好多了，接下来讲说我在制作那个DIY的体会吧。
在前面我说过了我是第一次制作DIY，第一次吗，你们懂的，总会有一些不成熟的，没有逻辑的操作，所以感慨比较多！
第一，我以为，咱们无论做什么东西，得先明白这东西的原理，就是它为何能够如何做，为何要如此做，弄清楚它的原理，只有弄清楚它的原理才能尽可能避免一些不成熟的手法操作，同时咱们也会在制作进程中产生一些自己的想法，一些更好的，改良的想法，只有在对的理解上才能产生一些对的，有依据的改良想法。
在对于零件的熟悉上，我以为，咱们既然用到了，那咱们就有必要了解它，理解它，这也是避免错误的一种方式。
一样在制作进程中，我以为咱们即要在意美观也要在意功能，固然，美观要在功能以后。
所以在制作之前咱们要测试自己的零件是不是能够正常工作，避免在制作进程中因为一些零件而影响到整个DIY。
在制作进程中，咱们也要记得对部份模块电路进行测试，来检测连接电路是不是工作。
那么当咱们在检测一切电路没有问题后，咱们就可以够充满信心的完成咱们接下来的工作了。
我制作的旋转LED虽能勉强的显示文字，但不足的地方还有很多，如有些字体显示不完整，与程序预定字的数量不一致，既没有显示出全数的字。
而出现这些情形的原因我想能够在增大直流电机转速和增大LED转圈圆的直径来解决。
最后，感激指导老师两礼拜的悉心指导和关心，谢谢老师！
参考文献
[1]瓮嘉民等.单片机应用开发技术-基于protes单片机仿真和C语言编程[M].北京：
中国电力出版社，2010.
[2]李敬伟等.电子工艺训练教程.北京：
电子工业出版社，2010.
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