旋转LED显示屏论文

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1、《数字电视技术》课程综合实验之旋转LED显示屏设计与测试院系：信息工程学院专业：电子信息工程姓名：辛晓彬学号：***********指导老师：【引言】旋转LED显示屏是一种利用机械转动的动态扫描代替传统的逐行扫描方式的新型显示方案，具有成本低、可视范围大的特点。LED显示屏还具有功耗小、寿命长、亮度强等优点，已广泛应用于广告、车站、银行、商场等公共场所的信息公示等方面。旋转LED显示屏是通过一个旋转的支架，固定在支架上的LED阵列在单片机的控制下在特定的时刻和位置发光或熄灭，从而显示出特定的字符或图形。

2、本设计以单片机作为核心控制器件，通过控制电机保持一定的速度稳定旋转，带动单排LED旋转，形成平面圆形和圆柱侧面的扫描显示屏；单片机根据LED旋转的速度控制LED发光或熄灭，由于视觉暂留效应在视觉上形成平面图形点阵的显示效果。显示的字符或图形看起来是漂浮在空中的，不仅美观，而且新颖。旋转LED显示屏的意义:面对当前的经济发展机遇，随着技术的日趋完善,旋转LED显示屏将会面临更好的市场前景，拥有包括信息公示、广告宣传等广泛的应用市场。由于其节能环保、新颖美观的特点，旋转LED显示屏的技术完善和商业应用已经形

3、成一种趋势。关键词：旋转LED显示屏；视觉暂留效应；单片机；STC15F2K08S2芯片一、实验目的1.在学习了《数字电视技术》课程后，将所学到的电视原理的理论知识灵活的运用到实践中，通过本实验加深自己对专业知识的理解，重点是培养自己的动手操作、解决实际问题的能力。2.通过完成一个包括由电路设计到程序开发，再到整机调试的完整过程，掌握以单片机为核心单元的电路设计、程序设计与仿真、软件烧录的基本方法和技术，进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。3.学习STC15F2K08S2芯片、DS1302时钟芯片、

4、红外传感器模块、电力驱动模块、无线供电模块等的工作原理以及熟悉KEIL软件、取模软件PCtoLCD2002、STC烧录软件的使用。二、实验器材器材：以STC15F2K08S2芯片为核心的单片机系统，红外遥控模块、电力驱动模块、同步校准模块等各模块电路以及各种电子元器件若干，电机，无线供电线圈，包括转臂、底座的支架，一台预装各种相关软件的计算机工具：电烙铁、焊锡、胶枪、螺丝刀等三、实验原理旋转LED显示屏是一种基于视觉暂留效应，由LED点阵构成，采用动态扫描方式的显示装置，由单片机控制LED阵列适时的亮灭

5、来显示图案或文字，也被称为PROV-LED显示器。（一）显示原理1)视觉暂留效应视觉暂留效应(Persistenceofvision)是指，人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，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”，也称为视觉惰性。这种现象是因视网膜神经反应速度而产生的。在中等亮度的光的刺激下，视力正常的人的视觉暂留时间约为0.1s。人眼受到频率较低的周期性的光脉冲刺激时，会感到一亮一暗的闪烁现象。在一般强度的光刺激下，

6、如果将频率提高到人眼的临界频率46Hz以上，由于视觉惰性，眼睛就感觉不到闪烁了。临界闪烁频率与光在视网膜上的刺激强度、视野面积等因素有很大的关系。2）旋转扫描显示原理a.圆形平面显示由于人眼具有视觉暂留的特性，当画面以一定速率刷新时，我们看到的就是连续的图像，如图图1圆形平面原理效果图所示：采用机械旋转动态扫描逐点扫描方式，每秒钟要刷新画面每秒25帧,而在人眼中则是一幅完整的画面。圆形平面显示的转臂上只有一排LED灯，由电机带动固定有LED阵列的转臂旋转，运行到某一位置是就显示该位置的状态，到下一位置之

7、后又显示下一位置的LED的亮灭情况，即一排LED灯阵列要完成整个圆形平面的显示。指针板上有一个红外过零检测器，在外壳的对应位置安装了一个红外过零发射器。指针板每旋转一周，红外过零检测器就会经过一次红外过零发射器的位置，并感应到信号。这个信号被称为“过零信号”。有了这个信号，基板上的CPU就可以在旋转的过程中实时检测并计算指针板的角度位置。并根据指针板所处的不同位置，点亮LED阵列上相应的LED，利用人眼的视觉暂留效应，形成完整的显示画面。通过检测两次过零信号的时间间隔，就可以计算出指针旋转一周的时间。把

8、该时间等分为180份，即可求得每个显示列的位置。这样，就不必再去对电机进行速控制了。为了便于程序的计算，把指针板旋转的整个圆周等分为180个等分位置，每个位置被称为一列。当然整个圆周也可以等分为360份，但理论上无此必要，因为那样做并不能提高多少显示精细程度。另外，360这个数字超过了单字节所能代表的范围（0-255），势必增加程序的复杂程度，得不偿失。b.圆柱侧面显示圆柱侧面的显示原理与圆形平面的显示原理类似，如图图2圆形侧面显示效果图所