设计报告
十字旋转LED显示屏
摘 要:本系统以STC89C(LE)51单片机为控制中心,用电动机带动LED转动,用单片机控制LED点亮和熄灭来形成文字的,单片机32个IO口分别控制16个红LED和16个绿LED;一个红外发射管,一个红外接收管,板上的红外接收管每转动一圈就会导通一次,让单片机知道从哪一点开始播放字符或者图象。
同时还增加了红外线无线输电的方法,无触点,长寿命。无线供电部分通过线圈向主板供电,相当于变压器的工作原理。
关键字:STC89C LE 51;LED;无线传输设备,长轴电动机。
目录
十字旋转LED显示屏... II
1 系统方案... 1
1.1 系统整体设计方案... 1
2 系统的硬件设计与实现... 2
2.1系统硬件的基本组成部分... 2
2.2主要单元电路设计... 2
2.2.2主板旋转部分... 3
2.2.3 I/O口说明... 3
参考文献... 4
附录:完整原理图... 5
1 系统方案
1.1 系统整体设计方案
电动机带动LED转动,用单片机控制LED点亮和熄灭来形成文字,单片机32个IO口分别控制16个红LED和16个绿LED;一个红外发射管,一个红外接收管,板上的红外接受管每转动一圈就会导通一次,让单片机知道从哪一点开始播放字符;无线供电部分通过线圈向主板供电,相当于变压器的工作原理:
2 系统的硬件设计与实现
2.1系统硬件的基本组成部分
系统设计为两部分:底座供电部分和主板旋转部分。底座为其供电,主板负责文字旋。
2.2主要单元电路设计
2.2.1底座供电部分
图2-1
2.2.2主板旋转部分
图2-2
2.2.3 I/O口说明
单片机32个IO口分别控制16个红LED和16个绿LED;一个红外发射管,一个红外接收管,板上的红外接收管每转动一圈就会导通一次让单片机知道从哪一点开始播放字符或者图象;无线供电部分通过线圈向主板供电,相当于变压器的工作原理:
参考文献
[1]魏忠,蔡勇,雷红卫。嵌入式开发详解.电子工业出版社.2003.
[2张靖,刘少强,检测技术与系统设计。中国电力出版社.2001.
[3]龚沛曾,陆慰民,杨志强。Visual Basic程序设计简明教程。高等教育出版社.2006.
[4] 杨加国,董秀成。单片机原理与应用及C51程序设计.清华大学出版社2008.
[5秦曾煌。电工学. 高等教育出版社.2006.
[6]戴佳,戴卫恒。51单片机C语言应用程序设计实例精讲.电子工业出版社.2006.
附录:完整原理图
第二篇:单片机设计-旋转LED显示屏
20xx年10月
电脑学习
第5期
旋转LED显示屏
周
摘
江*
要:本文介绍了LED显示屏的设计思想,提出了其硬件组成以及对部分单元进行了电路设计,并给出了软件的控制程序
流程,最后分析了设计过程中需要注意的一些关键问题。
LED显示器
旋转显示
关键词:单片机中图分类号:N45
文献标识码:B文章编号:1002-2422(2009)05-0091-03
ZhouJiang
RevolvingLEDDisplayScreen
Abstract:
ThepaperpresentsthedesignthoughtofLEDdisplayscreen,putsforwarditshardwarestructure,simultaneouslygiv-
esoutthecurcuitdesignofcertainunits.Thenthepaperproposestheprocessofcontrolprograms,finallyanalyzessomeproblemswhichcouldbepaidattentiontowhiledesigningLEDdisplayscreen.
Keyword:MCULEDDisplayRevolvingandDisplaying
LED显示屏已经进入了我们的日常生活。从银行、证券营业厅等许多公共场所都有它的身影。我们看到的绝大多数显示屏都是由无数个LED组成的点阵集合。这种传统显示器的独特优点是不容质疑的,但它需要使用大量的LED却是一个让人十分头痛的问题。不仅如此,在某些特定情况下,传统显示器尚不能满足基本的功能要求。比如,在一个大型的公共场所,希望能在360度全方位的范围内都能看到显示内容,传统显示屏就无法做到了。
本文的设计可以解决这两个问题。旋转显示屏只在支架上安装了一列LED(本设计中是16只),支架由电机带动旋转,单片机控制这一列LED在不同位置的亮或灭,由于人眼的视觉暂留现象,我们可以看到完整显示的文字或图形。
边作为显示的背景,由单片机控制其整体的亮或灭,以美化显示的效果;另一边也仅仅是为了配重。
主体框架如图2所示:
此处安装红外接收头,用于接收
通过计算机下载的显示内容
电动机
辅助框架,用于安装背景光源
主框架,从上至下安装了十六只LED,通过控制这些LED的亮、灭来显示字符图案
1设计思路
1.1总体设计思路
本显示屏由机械旋转部件、显示电路、通信电路等几部分构成。通信电路用于通过计算机向显示屏下载显示内容,由于显示屏在高速旋转的情况下不便于接线进行显示内容的更改,所以设计中选用了红外传输数据。总体构成如图1所示。
红外通信模块
图2框架设计图
2硬件组成
2.1总体构成
确定以89C51作为控制器。由于89C51芯片的片内存储器容量有限,需要扩展一片存储器作为字库存储器和显示缓冲区,并作为下载内容的存储,这里选用的是华邦的29C040。
为了解决计算机向旋转中的单片机传送数据的问题,采用了红外传输的方式:计算机先通过RS232接口经电平变换后将数据传送到一个89C2051单片机,后者将数据用38KHz调制后通过红外传送给旋转中的89C51。
此外,在显示屏高速旋转时,显示内容的稳定与否取决于转动的位置与LED亮灭的配合,所以还需要一个校准器件来判断显示屏的转动是否到达准确位置并根据结果做出校正处理。本设计选用了霍尔元件TL0038进行相位检查并完成校正功能,使LED的亮灭与旋转保持同步。硬件构成
控制器模块LED显示模块
电机驱动模块
图1总体构成
1.2结构设计思路
显示屏的主体为两个互相垂直的矩形框架,分别为主框架和辅助框架。主框架的两边都安装了十六只LED,其中只有一边的LED受单片机的控制,用于显示内容的显示;另一边的LED是用于配重,以减小高速旋转过程中的震动和噪声。辅助框架的两边也各安装了十六只LED,其中的一
收稿日期:2009-07-23
*周江成都职业技术学院电子系讲师、工程师(四川,成都610041)。
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如图3所示。
2.2部分单元电路的设计
存储器
LED89C51红外接收
红外发送
89C2051位置检测
计算机
图3硬件构成
在硬件电路中,几个主要电路设计如下。2.2.1红外接收电路
为了在显示屏高速旋转工作的状态下能准确无误地接收到红外数据,在与显示主板相连的旋转轴的上端打一个通孔,在通孔上安装红外接收模块,让红外模块接收到的数据直接送给显示主板上的89C51。如图4所示。
该红外接收电路装在旋转轴的顶部,与显示屏一起旋转。
2.2.2显示电路
显示电路比较简单,通过P0口并行地送出显示数据。要注意的是,P0只有8位,而显示的数据位数为16位,所以,在设计时采用了双缓冲的结构,以保证16位数据同时送到LED上。2.2.3相位检测电路
相位检测电路如图5所示。当显示屏旋转到磁铁所在位置时,图5中的霍尔元件将会输出一个低电平脉冲至89C51,作为位置基准信号。
红外接5V收模块
10μF接89C51的RXDGND
图4红外接收电路图5相位检测电路
3控制程序
显示内容的接收、转换、同步、显示都在控制器的控制之下。根据数据的处理过程,编写相应的控制软件。
程序中使用了两个中断:使用串口中断接收下载的数据,使用外部中断控制显示与旋转的同步。控制程序流程如图6所示。
4设计制作过程一些关键问题
4.1振动问题
整机的机械结构是决定成败的关键。经过试验,结构强度对稳定性影响很大,因此采用角钢支架,以钢板为底,同时对转盘进行平衡调节,基本解决了转动的稳定性问题。防振采取了以下措施:
(1)在各种元器件的摆放位置上都要求做到平衡放置。(2)将电源、变压器设为一体以便加大主体的重量,从
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主程序流程图
串口中断流程图外中断流程图开始保护现场显示缓冲区地址清0初始化
存接收字符中断返回
读显示缓冲区
是结束字符
N
Y
送显示接收数据转换为点阵存入显示缓冲区显示缓冲区地址加1
恢复现场图6控制程序流程图
而抑制振动;
(3)采用钢质材料,加固各级子部件之间的连接,以减小振动。
(4)关键传动部位,严格要求加工精度,从根本上消除振动。4.2噪声问题
由于框架是纯手工制作,所以它的精度并不是很高,在高速旋转的情况下难免会有一定的噪音,于是采取了一系列的方法来减少噪音,比如主框架、辅助框架的重量要尽量保持平衡,不致因哪一方过重而导致噪音过大;在齿轮和轴承上添加润滑油以减小噪音的产生;在整机外加上有机玻璃罩以隔离噪音等。4.3供电问题
由于电路板是随主框架一起高速旋转的,所以不可能使用导线进行供电,因为这样会把导线缠上,所以就采用另外两种方案。
(1)在中心轴的周围装上四个电刷,由电源通过电刷对高速旋转中的主电路板进行供电。采用电刷供电的优点是结构简单、
成本低,但有电火花干扰的顾虑。(2)在中心轴上面放一个小型发电机,发电机的定子为磁铁,固定在轴上,线圈为转子,直接连接在电路上,高速旋转时即可产生电流,对主电路进行供电。这种方法可克服由电刷产生的干扰。
在制作过程中先进行了实验,用单片机做了个循环灯控制器作为主电路,然后用电刷进行供电,结果证明使用电刷供电完全可以保证单片机的正常工作,因此选择了通过电刷来对主电路板供电的方案。4.4信号传输问题
由于控制单片机是在旋转的支架上,从计算机到单片机的数据传送也是一个问题。数据的传输不能采用电刷来进行,因此采用了红外传输的方式,很好地解决了这一问题。4.5同步问题
显示的图像或文字要稳定,同步是关键。要达到同步的
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20xx年10月
电脑学习
第5期
基于ASP.NETAjax下拉框联动的实现
翁健红*
摘
鲁微
要:本文介绍了使用ASP.NETAjax技术提供的CascadingDropDown控件实现无刷新的下拉框联动。
ASP.NETAjaxCascadingDropDown关键词:下拉框联动
文献标识码:B文章编号:1002-2422(2009)05-0093-02中图分类号:TP311.11
ImplementationofCascadingDropDownofDropDownListBasedonASP.NETAjax
WengJianhong
LuWei
Abstract:Thepaperpresentstheimplementationofno-refreshcascadingDropDownofDropDownListusingCascadingDropDown
controlwhichisprovidedbyASP.NET
Ajax.
Keyword:CascadingDropDownofDropDownList
ASP.NETAjaxCascadingDropDown
1问题提出
在“教学资源库系统”网站建设中,需要实现上传资源“大类名”下拉框用于选择资源所属的功能,如图1所示。的专业,如“软件专业”;“小类名”下拉框用于选择专业对应的课程,如“ASP.NET程序设计”;上传时,要先选择“大,这时“小类名”下拉框列出专业对应的课程,也就类名”
是说,“大类名”下拉框与“小类名”下拉框需要联动。
实现,最原始的AJAX实现可以用HttpRequest对象,但这样实现太麻烦,工作量太大。目前实现AJAX技术的技术有多种,例如AJAXPRO、VS.NET的AJAXExtensions,VS.NET的CascadingDropDown组件等。下面介绍采用ASP.NETAjax技术提供的CascadingDropDown组件实现无刷新的下拉框联动方法。
2ASP.NETAjax技术
为方便.NET平台下的Ajax开发,微软提供了AJAXExtensions1.0组件,其文件名为ASPAJAXExtSetup.msi,可从网上下载。Extensions中核心的控件是ScriptManager与UpdatePanel,其强大之处在于不用编写任何客户端脚本,只要在一个页面上添加几个UpdatePanel控件和一个Script-Manager控件就可以自动实现局部异步更新。
AJAXExtensions1.0组件只提供了基本的Ajax功能,微软还提供了AJAXControlToolkit工具包,可从http://www.AJAXControlToolkit是由社区asp.net/ajax/downloads/下载,
和Microsoft共同开发的一个ASP.NETAJAX扩展控件包,包含大量Ajax扩展控件,可以方便实现各种Ajax效果。其中CascadingDropDown控件专门用于实现下拉框联动。
图1资源上传界面
3CascadingDropDown控件实现联动
使用CascadingDropDown控件实现联动的基本步骤是:
当下拉框联动时,屏幕不应刷新,因为刷新的话,上传文件的内容会丢失,需要重新设定要上传的文件,而且也会影响性能以及使用的效果。因此联动最好用AJAX技术来
(1)设计网页,如图2所示。注意页面上必须有Scrip-tManager控件,并且放在页面的最前面;CascadingDropDown与对应的下拉框控件都放在UpdatePanel控件内。线路简单,充分发挥软件优势来满足系统设计的要求,制作的成品达到了预期的目的。
本设计以单片机为核心部件,可以通过计算机修改显计算机的数据通过红外传送至旋转中的单片机,示的内容。
实现了显示内容的实时更新。在设计过程中,力求硬件线路简单,充分发挥软件优势来满足设计的要求,制作的成品达到了预期的效果。
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目的,同步信号的取得是关键。在设计前,曾经考虑了多种方案,如光电式、磁场式等,最后选择了使用霍尔器件的磁场方式,达到很好的效果。
5结束语
本系统以单片机为核心部件,通过计算机来修改所要显示的内容。计算机的数据通过红外传送至旋转中的单片机,实现了显示内容的实时更新。在设计过程中,力求硬件
收稿日期:2009-06-28
*翁健红湖南铁道职业技术学院信息系副教授(湖南,株洲412001)。
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