基于AVR的LED旋轉(zhuǎn)屏設計

摘要：為了使顯示屏的體積更小，成本更低，同時又能有較豐富的顯示效果，采用AVR微處理器ATmega16L作為核心控制芯片，由直流電機帶動一列貼片LED旋轉(zhuǎn)設計了圓柱形LED顯示屏，可以由無線紅外遙控裝置隨時切換顯示的內(nèi)容，可顯示不同的文字、圖案、系統(tǒng)時間等。利用少量發(fā)光二極管實現(xiàn)海量發(fā)光二極管才能實現(xiàn)的顯示屏，同時該屏在旋轉(zhuǎn)過程中顯示，使得可視角更廣，可以達到360°全方位。
關鍵詞：旋轉(zhuǎn)屏；貼片LED；AVR；紅外遙控；霍爾傳感器

0 引言
隨著計算機及相關微電子、光電子技術的迅速發(fā)展，LED顯示屏已成為一種新型的電子屏幕廣告媒體，相比傳統(tǒng)的噴繪、寫真的廣告畫面死板、不活潑的廣告牌、廣告燈箱等，LED顯示屏給人們帶來了清晰明了、新鮮活潑的廣告宣傳效果，同時LED顯示屏可以全程由電腦操控，屏幕資源也可以重復利用，提高了諸多企業(yè)的經(jīng)濟效益。
目前市場上LED顯示屏較多的利用發(fā)光二極管所構(gòu)成的點陣模塊或像素單元而組成的大面積平板顯示屏幕，該屏幕利用快速行掃描或列掃描而形成文字或圖案，掃描顯示時有一個突出特點就是任何時刻只有一列LED發(fā)光，從左起，控制每一列的位選端，依次從首列逐列顯示到末列基于這一點，可以只采用一列LED，通過旋轉(zhuǎn)形成一個等效點陣，并借軟件程序改變LED的位置來模擬點陣的列掃描，即所說的LED旋轉(zhuǎn)屏。尤其在當前低碳節(jié)能環(huán)保的背景下，如何用較少的材料設計出能夠?qū)崿F(xiàn)同等效果顯示屏具有一定的探索意義。
本文基于AVR芯片技術和貼片技術，設計了一款圓柱形LED旋轉(zhuǎn)屏。從體積上來說該顯示屏更加小巧玲瓏，尤其加入了無線紅外遙控裝置，使得顯示內(nèi)容可以實時更新。同時該顯示屏由一列16個貼片LED旋轉(zhuǎn)顯示，因此可以從360°全方位的范圍內(nèi)觀看顯示文字或圖片內(nèi)容，這也是傳統(tǒng)的平板顯示屏系統(tǒng)無法做到的。

1 系統(tǒng)硬件設計
LED旋轉(zhuǎn)屏顯示系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖1所示。AVR主控芯片是整個顯示系統(tǒng)的核心，由于系統(tǒng)要借助紅外控制單元實現(xiàn)顯示內(nèi)容的更新，加之系統(tǒng)后期的可擴展性，在綜合考慮應用需求和成本后，選用了高性能、低功耗的AVR微處理器ATmega16L作為主控單元的核心芯片。ATme-gal6L工作電壓為2．7～5．5 V，所以采用3．7 V鋰電池對AVR芯片和列LED顯示單元獨立地供電，這樣就解決了該旋轉(zhuǎn)屏設計過程中的電源供電問題。