基于ATmega16L芯片的LED旋轉(zhuǎn)屏設(shè)計(jì)方案

　　2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　LED旋轉(zhuǎn)屏的軟件程序設(shè)計(jì)主要包括由兩個(gè)中斷所實(shí)現(xiàn)的多內(nèi)容、多形式的圖案顯示。系統(tǒng)上電后，首先檢測(cè)紅外信號(hào)，如果收到紅外信號(hào)，則首先確定所要顯示的內(nèi)容，然后由安裝在系統(tǒng)底部的霍爾元件檢測(cè)開關(guān)信號(hào)來(lái)判別列LED旋轉(zhuǎn)時(shí)的起點(diǎn)位置，獲得相應(yīng)信號(hào)后，AVR芯片通過(guò)數(shù)據(jù)處理，將各列數(shù)據(jù)依次送給旋轉(zhuǎn)中的列LED，進(jìn)而以點(diǎn)陣屏的形式顯示相應(yīng)內(nèi)容。系統(tǒng)主體流程圖如圖4所示。

　　3 設(shè)計(jì)過(guò)程中解決的關(guān)鍵問(wèn)題

　　3.1 電源問(wèn)題

　　基于ATmega16L的工作電壓，采用了3.7 V鋰電池對(duì)主控系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立供電。將鋰電池固定在旋轉(zhuǎn)底座上，協(xié)同整個(gè)控制系統(tǒng)，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且預(yù)留接口可隨時(shí)對(duì)電池充電。

　　3.2 平衡問(wèn)題

　　基于貼片器件的顯示系統(tǒng)相比直插器件構(gòu)成的系統(tǒng)在體積上更小了，但是整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)仍是不可小覷的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)中利用對(duì)稱性結(jié)構(gòu)，將底座設(shè)計(jì)、器件放置力求平衡，盡量減少由機(jī)械振動(dòng)帶來(lái)的負(fù)面影響。圖5（a）為L(zhǎng)ED旋轉(zhuǎn)屏靜止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)圖；圖5（b）為旋轉(zhuǎn)屏工作狀態(tài)截圖。

　　3.3 同步問(wèn)題

　　要使得旋轉(zhuǎn)屏能顯示穩(wěn)定、清晰的畫面，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速是最大關(guān)鍵。當(dāng)采用固定電壓源給電機(jī)供電時(shí)，可通過(guò)分壓電阻控制電機(jī)達(dá)到最優(yōu)轉(zhuǎn)速。本設(shè)計(jì)在調(diào)試階段，采用的是可調(diào)穩(wěn)壓電源供電，相對(duì)更易于操作。

　　3.4 延遲問(wèn)題

　　該系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中主要體現(xiàn)出了兩種顯示問(wèn)題，其一在一輪顯示內(nèi)容后有一串亂碼，其二顯示內(nèi)容橫向有拖影，使得文字不清晰。對(duì)前種情況可借助延遲子函數(shù)給予合適的延遲時(shí)間，對(duì)于后種情況，可在列掃描過(guò)程中加入一列或多列反電平，從而加大文字之間的時(shí)隙。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　基于AVR芯片技術(shù)和貼片技術(shù)設(shè)計(jì)的LED旋轉(zhuǎn)屏，是在支架上安裝一列貼片式LED，在直流電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，利用人們的視覺(jué)暫留效應(yīng)，顯示出完整的文字或圖案。該屏由于是旋轉(zhuǎn)顯示，因此可以從360°全方位的范圍內(nèi)觀看顯示內(nèi)容，同時(shí)，該旋轉(zhuǎn)屏實(shí)現(xiàn)了利用少量的發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方式下需要海量的發(fā)光二極管才能實(shí)現(xiàn)的顯示屏，并且貼片式器件的設(shè)計(jì)從體積上來(lái)說(shuō)也使系統(tǒng)更加小巧玲瓏。在完成相應(yīng)軟件、硬件調(diào)試后，結(jié)果表明該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)低成本高質(zhì)量的顯示宣傳效果，具有一定的實(shí)用價(jià)值。