基于ATmega16L芯片的LED旋轉(zhuǎn)屏設(shè)計方案

　　2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　LED旋轉(zhuǎn)屏的軟件程序設(shè)計主要包括由兩個中斷所實現(xiàn)的多內(nèi)容、多形式的圖案顯示。系統(tǒng)上電后，首先檢測紅外信號，如果收到紅外信號，則首先確定所要顯示的內(nèi)容，然后由安裝在系統(tǒng)底部的霍爾元件檢測開關(guān)信號來判別列LED旋轉(zhuǎn)時的起點位置，獲得相應(yīng)信號后，AVR芯片通過數(shù)據(jù)處理，將各列數(shù)據(jù)依次送給旋轉(zhuǎn)中的列LED，進而以點陣屏的形式顯示相應(yīng)內(nèi)容。系統(tǒng)主體流程圖如圖4所示。

　　3 設(shè)計過程中解決的關(guān)鍵問題

　　3.1 電源問題

　　基于ATmega16L的工作電壓，采用了3.7 V鋰電池對主控系統(tǒng)進行獨立供電。將鋰電池固定在旋轉(zhuǎn)底座上，協(xié)同整個控制系統(tǒng)，隨著電機轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動，并且預(yù)留接口可隨時對電池充電。

　　3.2 平衡問題

　　基于貼片器件的顯示系統(tǒng)相比直插器件構(gòu)成的系統(tǒng)在體積上更小了，但是整機機械結(jié)構(gòu)仍是不可小覷的問題，在設(shè)計中利用對稱性結(jié)構(gòu)，將底座設(shè)計、器件放置力求平衡，盡量減少由機械振動帶來的負面影響。圖5（a）為LED旋轉(zhuǎn)屏靜止狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖；圖5（b）為旋轉(zhuǎn)屏工作狀態(tài)截圖。

　　3.3 同步問題

　　要使得旋轉(zhuǎn)屏能顯示穩(wěn)定、清晰的畫面，直流電機的轉(zhuǎn)速是最大關(guān)鍵。當采用固定電壓源給電機供電時，可通過分壓電阻控制電機達到最優(yōu)轉(zhuǎn)速。本設(shè)計在調(diào)試階段，采用的是可調(diào)穩(wěn)壓電源供電，相對更易于操作。

　　3.4 延遲問題

　　該系統(tǒng)在調(diào)試過程中主要體現(xiàn)出了兩種顯示問題，其一在一輪顯示內(nèi)容后有一串亂碼，其二顯示內(nèi)容橫向有拖影，使得文字不清晰。對前種情況可借助延遲子函數(shù)給予合適的延遲時間，對于后種情況，可在列掃描過程中加入一列或多列反電平，從而加大文字之間的時隙。

　　4 結(jié)語

　　基于AVR芯片技術(shù)和貼片技術(shù)設(shè)計的LED旋轉(zhuǎn)屏，是在支架上安裝一列貼片式LED，在直流電機的帶動下旋轉(zhuǎn)，利用人們的視覺暫留效應(yīng)，顯示出完整的文字或圖案。該屏由于是旋轉(zhuǎn)顯示，因此可以從360°全方位的范圍內(nèi)觀看顯示內(nèi)容，同時，該旋轉(zhuǎn)屏實現(xiàn)了利用少量的發(fā)光二極管實現(xiàn)傳統(tǒng)方式下需要海量的發(fā)光二極管才能實現(xiàn)的顯示屏，并且貼片式器件的設(shè)計從體積上來說也使系統(tǒng)更加小巧玲瓏。在完成相應(yīng)軟件、硬件調(diào)試后，結(jié)果表明該設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)低成本高質(zhì)量的顯示宣傳效果，具有一定的實用價值。