毕业设计---LED旋转灯.doc
《毕业设计---LED旋转灯.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计---LED旋转灯.doc(26页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、LED旋转显示器的设计摘要基于视觉暂留原理,开发出了一种旋转式LED显示屏。在稳定旋转地载体上安装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。磁钢用来完成同步的。当霍尔传感器旋转到磁钢处,感应到它的存在就会恢复到最初状态,即使前一个过程没有显示完成。装在电机上的电路始终在高速旋转,我们就无法使用通常的方法来给电机供电,但可以通过对220V电压降压来完成。交流电压通过变压器降为9V,再通过桥式整流和7806降为6V,供直流电机使用。采用时钟芯片DS1302以及电池能准确显示时、分、秒。关键字:视觉暂留,直
2、流电机,桥式整流。LED Rotating DisplayAbstractBased on the persistence of vision principle, developed a rotating LED display. Vector rotation in a stable way to install a LED light-emitting device, static when glibenclamide LED rows equally spaced points, with the scan rate speeds up, the computer software u
3、nder the control of precise timing, and constantly scan the default text, patterns and so on. Magnet is used to complete the synchronization. When the Hall sensor to a rotating magnet Division, induction into its existence will be restored to its original state, even if the former does not show the
4、completion of a process. Installed in the motor circuit is always in high-speed rotation, we can not use the usual method to give electrical power supply, but can be done step-down voltage of 220V. AC voltage through the transformer reduced to 9V, then through the bridge rectifier and 7806 fell to 6
5、V, for the use of DC motors. It uses DS1302 to display hour, minute and second excellently.Key words: persistence vision, DC motor, Bridge rectifier.目 录摘要IAbstractII目 录III引言11 系统硬件电路的设计11.1 系统硬件框图11.2 主控单元21.3 驱动模块51.4 霍尔传感器模块61.5 显示模块81.6 电源模块1101.7 电源模块2112 系统程序的设计122.1 程序的分步完成122.2 程序流程图123 性能调试与
6、分析133.1 程序的检查与修改133.2 硬件的焊接与检查14总结15参考文献- 1 -致谢- 2 -附录- 3 -附录一 元器件清单- 3 -附录二 硬件原理- 4 -附录三 程序- 5 -引言目前,单片机技术如火如荼,蓬勃发展,其电子产品如雨后春笋地出现,正潮水般的涌入各个领域。其电子产品以灵敏、结构简单易制、成本低、可靠性强等优点迅速占领电子市场,给人们生活带来了极大的方便,深受人们的青睐。此次作品以宏晶科技STC89C52RC单片机为主控单元,还有DS1302时钟芯片,利用视觉暂留效应,精确的显示北京时间。论文共分为7个部分,主要内容包括:系统硬件电路的设计、系统程序的设计、性能调试
7、与分析、结束语、参考文献、致谢、附录。1 系统硬件电路的设计1.1 系统硬件框图系统硬件框图如图1.1所示。3.2V电源6V电源DS1302时钟芯片直流电机单片机STC89C52 LED显示4.5V电源 霍尔传感器 图1.1 系统硬件框图1.2 主控单元单片机以其集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、价格廉、使用灵活等一系列优点得到迅速的发展,渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统等,这些都离不开单片机。此次设
8、计主要采用宏晶科技的STC89C52RC单片机为主控单元。STC89C52RC的芯片管脚图如图1.2所示。 图1.2 STC89C52RC的芯片管脚图1 一个8位的微处理器;2 片内数据存储器RAM,用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以显示的数据等;3 片内程序存储器ROM/EPROM,用以存放程序、一些原始数据和表格;4 四个8位并行I/O接口P0P3,每个口可以用作输入,也可以用作输出;5 两个(或三个)定时器/计数器,每个定时器/计数器都可以设置成计数方式,用以对外部事件进行计数,也可以设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制;6 五(或六)个中断源的中
9、断控制系统;7 一个全双工UART接口(通用异步接收发送器)的串行I/O,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;8 片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容须要外接。可以看出STC89C52RC系列单片机也是一款功能强大的单片机。特点:l 1.增强型6时钟/机器周期,12时钟/机器周期8051CPU。l 2.工作电压:5.5V-3.4V(5V单片机)/3.8V-2.0V(3V单片机)。l 3.工作频率范围:0-40MHz,相当于普通8051的0-80MHz,实际工作频率可达48MHz。l 4.用户应用程序空间4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字节。l 5.片上集
10、成1280字节/512字节RAM。l 6.通用I/O口(32/36个),复位后为:P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉,P0口是开路输出,作为总线扩展用时,不加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。l 7.ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器/仿真器,可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,8K程序3秒即可完成一片。l 8.EEPROM功能。l 9.看门狗。l 10.内部集成MAX810专用复位电路(D版才有),外部晶体20M以下时,可省外部复位电路。l 11.共3个16位定时器/计数器,其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用。l 12.外部中断4
11、路:下降沿中断或低电平触发中断,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。l 13.通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART。l 14.封装:LQFP-44,PDIP-40,PLCC-44,PQFP-44。引脚功能说明:VCC电源电压GND地P0口P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在FLASH编程时,P0口接收指
12、令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接“上拉电阻”。P1口P1口是一个内部带上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输出口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。P1.0和P1.1的第二功能:P1.0 T2(定时/计数器2外部计数脉冲输入),时钟输出P1.1 T2EX(定时/计数2捕获/重装载触发和方向控制)P2口P2是一个内部带上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口P2写
13、“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVXDPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVXRI指令)时,P2口输出P2锁存器的内容。FLASH编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号。P3口P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3口将用
14、上拉电阻输出电流。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下所示:P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INTO(外中断0)P3.3 INT1(外中断1)P3.4 TO(定时/计数器0)P3.5 T1(定时/计数器1)P3.6 WR(外部数据存储器写选通信号)P3.7 RD(外部数据存储器读选通信号)此外,P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁
15、存地址的低8位字节。一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。D0置位后,只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE禁止位无效。PSEN程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当STC89C52由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次
16、PSEN有效,即输出两个脉冲,在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。EA/VPP外部访问允许,欲使CPU访问外部程序存储器(地址0000H-FFFFH),EA端必需保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接VCC端),CPU则执行内部程序存储器的指令。 FLASH存储器编程时,该引脚加上+12V的编程允许电源VPP,当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。STC89C52RC/RD+系列单片机是STC mirco推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统 8051 单片机,12 时钟/
17、机器周期和6时钟/机器周期可任意选择,最新的D版本内部集成MAX810专用复位电路。1.3 驱动模块单片机的时钟有一个11.0592MHz的晶振和两个30PF的小电容阻成,它们决定了单片机的工作时间精度为1Us。单片机内各部件之间有条不紊地协调工作,其控制信号是在基本节拍的指挥下按一定时间顺序发出的,这些控制信号在时间上的相互关系就是CPU时序,而产生这种基本节拍的电路就是振荡器和时钟电路。STC89C52单片机内部有一个用于构成振荡器的单级反相放大器。引脚XTAL1为反相器输入端,XTAL2为反相器输出端。当在放大器两个引脚上外接一个晶体(或陶瓷振荡器)和电容组成的并联谐振电路作为反馈元件时
18、,够成一个自激振荡器。内部振荡器等效电路图如图1.3所示。图1.3 内部振荡器等效电路图此振荡器由XTAL1端向内部时钟电路提供一定频率的时钟源信号。另外振荡器的工作还可以由软件控制,当对单片机内电源控制寄存器PCON中的PD位置1时,可停止振荡器的工作,使单片机进入省电工作状态,此振荡器称为内部振荡器。单片机也可以通过外部振荡器向内部时钟电路输入固定频率的时钟源信号。此时,外部信号接至XTAL1端,输入给内部时钟电路,而XTAL2端浮空即可。片内振荡器频率是由外接石英晶体的频率决定的,其频率值可在024MHz之间。当频率稳定性要求不高时,可选用陶瓷振荡器。片内振荡器对构成并联谐振电路的外接电
19、容C1和C2要求并不严格。外接晶体时,C1和C2的典型值为30PF左右;外接陶瓷振荡器时,C1和C2的典型值为47PF左右。而且在设计印刷电路板时,晶体(或陶瓷)振荡器和电容应尽可能安装得靠近单片机,以减少寄生电容,保证振荡器的稳定性和可靠性。1.4 霍尔传感器模块霍尔传感器处于工作状态时,输出总是处于高电平状态,当磁钢N极接近传感器正面的有效距离,输出端变为低电平。当磁钢撤离传感器有效距离,输出端又显示低电平,从而产生下降边沿,使单片机中断口接收到下降沿,从而发出中断,使得电路能够同步。当霍尔传感器感应到N极时会回到原始状态,达到复位的功能。霍尔传感器是一种磁传感器。它可以检测磁场及其变化,
20、可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础,是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着广泛的应用。此次实验中运用了AH3144单极性霍尔开关电路。 AH3144E、AH3144L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。AH3144L的工作温度范围为-40150,可用于汽车工业和军事工程中。它们有两种封装形式:TO-92UA和TO-92T。霍尔传感器功能方框图如图1.
21、4所示。 图1.4传感器功能方框图霍尔传感器引脚解析图如图1.5所示。图1.5引脚解析如图1.6所示,其中Bnp为工作点“开”的磁感应强度,Bnp为释放点“关”的磁感应强度。图1.6 霍尔传感器特性曲线当外加的磁感应强度超过动作点Brp时,传感器输出为低电平,当磁感应强度超过动作点Brp时,传感器输出高电平,当磁感应强度降到动作点Bnp以下时,传感器输出电平不变,一直要降到释放点时,传感器才由低电平跃变为高电平。Brp与Bnp之间的滞后使开关动作更为可靠。另外还有一种“锁键型”(或称“锁存型”)开关霍尔传感器,其特性如图1.7所示。图1.7 锁存型霍尔传感器特性特点:电源电压范围宽。开关速度快
22、,无瞬间抖动。工作频率宽(DC100KHz)。寿命长,体积小,安装方便。能直接和晶体管及TTL、MOS等逻辑电路接口。1.5 显示模块LED显示器具有功耗低,接口控制方便等优点,而且模块的接口信号和操作指令具有广泛的兼容性,并能直接与单片机接口,可方便地实现各种不同的操作,在各类测量及控制仪表中被广泛的应用。当在LED上显示汉字时,应先取得汉字的点阵构成数据,然后将其写入显示存储器中进行显示。旋转LED显示器是一种通过同步控制发光二极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。本设计采用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。显示模
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 LED 旋转
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。