STC51單片機(jī)控制的十字旋轉(zhuǎn)LED顯示屏

王晗 李姿 沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院

1 概述

十字旋轉(zhuǎn)LED顯示屏制作難度不高，成本低?？梢宰鳛殡娐泛附雍蛦纹瑱C(jī)初學(xué)者練習(xí)之用。開(kāi)始旋轉(zhuǎn)后，快速轉(zhuǎn)動(dòng)的led會(huì)形成一個(gè)浮空的屏幕，并且在屏幕上可以顯示之前已經(jīng)在單片機(jī)中寫(xiě)好的內(nèi)容。

2 旋轉(zhuǎn)LED顯示屏原理介紹

如何讓一列燈旋轉(zhuǎn)起來(lái)感覺(jué)像穩(wěn)定的字顯示在空中呢？首先我們來(lái)分析下人的眼睛，其實(shí)人的眼睛非常好騙的，只要讓電機(jī)掃描的快一點(diǎn)就行了，實(shí)際上肉眼在24幀/秒以上就不會(huì)看到閃爍的，所以要保證電機(jī)的速度能在一秒轉(zhuǎn)24圈以上，這樣的話人眼就覺(jué)得旋轉(zhuǎn)的字很穩(wěn)定很清晰的顯示在空中了。旋轉(zhuǎn)LED旋轉(zhuǎn)起來(lái)是一個(gè)圓，那么就需要有一個(gè)傳感器來(lái)判斷起點(diǎn)位置，有人用霍爾傳感器，有人用紅外對(duì)管，筆者覺(jué)得用紅外對(duì)管來(lái)的便宜些，而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)也容易。這個(gè)起點(diǎn)檢測(cè)非常重要，單片機(jī)就是根據(jù)這個(gè)起點(diǎn)來(lái)判斷是否要開(kāi)始顯示 數(shù)據(jù)的。如果起點(diǎn)檢測(cè)不到 單片機(jī)就不開(kāi)始顯示。

最后一點(diǎn)是供電的問(wèn)題，旋轉(zhuǎn)LED供電問(wèn)題是比較麻煩的，這里我采用了無(wú)線供電方式(原理如圖1)，經(jīng)過(guò)實(shí)踐論證，功率很有限，需要改進(jìn)的地方還很多，電路原理是把直流轉(zhuǎn)成交流，然后經(jīng)過(guò)初級(jí)線圈 ，最后次級(jí)線圈感應(yīng)得電，經(jīng)過(guò)整流濾波后給旋轉(zhuǎn)部分供電，直流轉(zhuǎn)交流部分電路是一個(gè)自激震蕩電路。

圖1 無(wú)線供電原理圖原理圖

3 C51單片機(jī)的工作原理

STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時(shí)鐘頻率為80MHz，片內(nèi)含4K Bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，具有在系統(tǒng)可編程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，省去了購(gòu)買(mǎi)通用編程器，而且速度更快。STC89C51RC系列單片機(jī)是單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的兼容8051 內(nèi)核單片機(jī)，是高速/ 低功耗的新一代8051 單片機(jī)，全新的流水線/精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu),內(nèi)部集成MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路。

4 模型制作過(guò)程

筆者首先研究電路原理圖，把所有元器件分類(lèi)放好，放入一個(gè)容器中防止丟失，根據(jù)元件清單檢查元件數(shù)量和質(zhì)量。然后根據(jù)電路圖組裝焊接實(shí)物，在焊接過(guò)程中注意不要將正負(fù)極接反，防止元件損壞。芯片類(lèi)元件不要焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，防止熱擊穿。

建議：沒(méi)焊接過(guò)貼片的，可以借助輔助工具（鑷子），更好的完成工作，并且焊錫質(zhì)量不要太差。

5 組裝調(diào)試

組裝焊接結(jié)束后檢查是否有虛焊之處，再用萬(wàn)用表檢查是否有短路之處。檢查完畢后接通電源， 并按下啟動(dòng)按鈕。實(shí)物圖如圖2。

圖2 實(shí)物圖