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基于STC11F02E的立体旋转LED设计与实现

发布时间:2020-06-30 19:21:40 阅读: 来源:滤袋厂家

摘要:新型的柱式LED显示屏,以旋转扫描方式代替传统的逐行扫描,可视范围达到360度。在稳定旋转的载体上安装16个LED发光器件,静止时,各列发光管等间距分列排开,随着扫描速度的加快,在计算机软件精确的时序控制下,不断扫描出预设的文字、图案等,利用STC11F 02E单片机控制,采用NE555多谐振荡电路来无线供电,并用移位寄存器74HC595控制LED显示字符,成本低廉,简单易实现。关键词:单片机;LED;无线供电;STC11F02E0 引言 立体旋转LED也称POV LED,是利用人眼视觉暂留效应进行图形、动画等信息显示的一种电子产品,它是通过一个旋转的支架,支架上排列的LED受单片机的控制在特定的位置亮或灭,从而显示出特定的字符或图形,其中利用无线供电技术,采用高速电动机带动LED旋转时,从视觉效果上会产生一种柱状的LED显示屏的状态。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,适用于很多场合。本文中外围电路搭建以单片机为主控元件,利用两个74HC595芯片对16个LED控制,根据霍尔原理,采用一个AH1344霍尔元件检测磁感应变化以显示特定字符。1 STC11F02E单片机简介 STC11F02E是宏晶科技设计生产的STC11/10xx系列单片机之一,其特点为:高速,1个时钟/机器周期,增强型8051内核,速度比普通8051快8~12倍;宽电压,5.5~4.1V/3.7V;低功耗设计;工作频率,0~35MHz,具有2kB的片内Flash程序存储器、2kB的EEPROM存储器和256kB的片内SRAM数据存储器,体积小价格低廉。2 硬件设计 由STC11F02E的16个I/O端口控制两个74HC595芯片工作,再由两个74HC595的8个I/O端口控制16个LED亮灭,在单片机中写入程序,当电动机通电时,单片机所在的电路板会随着转动。根据霍尔传感器原理,每当霍尔元件转到磁钢附近时,电路输出端变为低电平,从而产生下降边沿,使单片机中断口接收到下降沿而发出中断,使得电路能够同步,最终显示出特定的字符。该旋转装置由霍尔传感器模块、LED显示模块、电源模块组成。 霍尔传感器模块:霍尔传感器是一种磁传感器,本设计运用AH3144芯片。AH3144是单极性霍尔开关电路,是由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、施密特触发器和集电极开路的输出级组成的磁敏感电路,其输入是磁感应强度,输出是一个数字电压讯号。它是一种单磁极工作的磁敏感电路,适合于矩形或者柱形磁体下的工作。 LED显示模块:采用16个并排发光二极管,利用人眼的“视觉暂留效应”显示文字及图案,旋转LED显示器是一种通过同步控制LED位置和点亮状态来实现图文显示的新型显示器,其结构新颖、成本低廉、可视角度达360°。 电源模块:220V交流电压经过变压器输出为12V交流电压,再经过桥式整流成为单向脉冲电压,再经过滤波电路成为比较平稳的直流电压,最后通过7805稳压成输出稳定的8V直流电。 无线供电模块:无线供电是一种方便安全的新技术,无需任何物理上的连接,电能可以近距离无接触地传给负载。本设计采用NE555多谐振荡电路来实现无线供电。立体旋转LED电路硬件原理图如图1所示。

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