基于MSP430F169的環(huán)境光自適應(yīng)LED顯示屏設(shè)計(jì)[圖]

LED點(diǎn)陣顯示屏在生活中是很常見的，給我們的生活帶來了很多的便利。由于LED顯示亮度不能隨外界環(huán)境光而改變，存在白天顯示不清或黑夜因太亮而炫目的問題。如果能實(shí)現(xiàn)控制其亮度，不僅可以節(jié)省能源，還可以使顯示屏的顯示效果更加清晰。本設(shè)計(jì)介紹的是利用MSP430F169單片機(jī)系統(tǒng)控制的環(huán)境光自適應(yīng)LED顯示屏，該屏能夠根據(jù)環(huán)境光的強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)整亮度，以避免白天顯示不清或黑夜因太亮而炫目，并與上位機(jī)進(jìn)行通信。LED顯示屏應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如商場、娛樂場所、工廠、學(xué)校等大型場所，對其研究有著實(shí)用的價(jià)值及良好的發(fā)展前景。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

本系統(tǒng)主要由MSP430F169單片機(jī)系統(tǒng)、降壓整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、開關(guān)調(diào)壓電路、RS485通信接口電路、LED行列驅(qū)動(dòng)電路、環(huán)境光檢測電路、LED顯示屏、上位PC計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。

本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框

2 基本原理

本設(shè)計(jì)采用列發(fā)送數(shù)據(jù)，行掃描的方式實(shí)現(xiàn)LED顯示文字或圖像。本方法與硬件電路相結(jié)合，達(dá)到顯示屏整體亮度相對均勻的目的。

利用光敏電阻對環(huán)境光的敏感特性，采集環(huán)境光的變化狀況，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并送入到單片機(jī)中，由單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，并按照一定的規(guī)律控制輸出PWM波的占空比。

在單片機(jī)與LED顯示屏之間加一個(gè)開關(guān)調(diào)壓電路，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對顯示屏的亮度調(diào)整。將調(diào)整后的PWM波對開關(guān)調(diào)壓電路進(jìn)行控制，從而調(diào)節(jié)顯示屏的輸入電壓的大小，最終實(shí)現(xiàn)顯示屏的亮度控制。

3 電路設(shè)計(jì)

3.1 MSP430F169單片機(jī)系統(tǒng)電路

MSP430F169單片機(jī)系統(tǒng)電路為主控制電路。MSP430系列單片機(jī)是美國德州儀器公司1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器(Mixed Signal Processor)，該單片機(jī)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：超低功耗、強(qiáng)大的處理能力、豐富的片內(nèi)外圍模塊、方便高效的開發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)工作穩(wěn)定。由于MSP430F169單片機(jī)內(nèi)部集成了12位的A/D和D/A并且產(chǎn)生PWM波程序簡單，不再需要外加A/D電路、D/A電路和PWM波產(chǎn)生電路，由此簡化了外圍電路的設(shè)計(jì)，所以本設(shè)計(jì)選用MSP430F169單片機(jī)，如圖2所示。

圖2 單片機(jī)系統(tǒng)電路