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基于单片机的旋转led灯的设计与制作(附件)【字数:11491】

2024-11-03 15:03编辑: www.jxszl.com景先生毕设
灯,每个人都不陌生,这已经成为人类必不可少的使用工具,在无边黑暗的夜晚照亮了前进的路,也给了孤寂的人一份光明。从人类学会使用火开始,就代表了光明的到来,光代表着希望与勇气,驱散内心的寒意。爱迪生,是一个家喻户晓的名字,伟大的发明家,他一生创造了许多新的事物,但最让人影响深刻的就是电灯的发明,它的出现意味着人们突破了黑夜的束缚。当电灯刚出现的时候,对于一般家庭来说是一个奢侈品,而如今却变成了一种人们习以为常的物品,甚至它的用途也开始多元化;它可以变成调节氛围的工具,例如酒吧的氛围灯,闪光灯等;它也可以是传递消息的信使,例如高速上的交通灯,指示牌等;即便是这样在人们眼里很普通的一件物品,但它却发挥着不可缺少的作用,所以制作出一款新型的有特点的灯是本设计的出发点,而本设计所实现功能的一个重要物品就是LED灯,亦属于千万种灯的其中一种。之前市场上的LED灯是通过显示屏体现出来,且造型比较单一,没有新意,散热性较差,也不怎么环保需要单独供电,制作方面也比较繁琐,成本也不低,使用寿命短,资源浪费比较严重。但随着时间的过去,人们对这些方面的问题也有了重视,也因为社会科技的发展,对于这类显示屏也进行了改善。本设计就是由STC89C52RC单片机控制的,16个发光二极管充当显示屏,在经过高速旋转的方式,同时也利用了人类具有“视觉暂留”这一特征显示出想要的文字或者是图案,简称为“旋转LED灯”。
目录
引言 1
一、 系统方案设计 2
(一)系统总体程序设计 2
(二) 系统总体电路设计 2
二、系统硬件设计 3
(一)主要元器件介绍 3
1.发光二极管 3
2.STC89C52RC单片机 5
3.直流电动机 6
(二)系统的硬件电路设计 7
1.硬件核心设计 7
2.主要模块设计 8
三、 系统软件设计 13
(一)软件设计方案 13
(二)主要使用软件 13
1.Altiun Designer软件 13
2.Keil软件 14
3.PCtoLCD2002软件 15
4.STC_ISP软件 16
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三)主要软件设计 17
四、实物制作 17
(一)供电板制作 17
(二)主控板制作 18
(三)旋转转接板的制作 18
五、系统调试 18
(一)实物显示问题 18
(二)程序下载问题 19
(三)成品效果图 20
总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
(一)实物制作元件清单 24
(二)流水灯测试程序 24
(三)主程序 25
引言
电灯的发明是人类史上的一大进步,表示着人类驱逐黑暗,走向光明的新一代标志性物品,比起古时候所用的煤油灯和蜡烛便捷了不少,当然一个新物品的诞生并不是突然崛起,也并不是一下子就能得到一个完美的理想的东西,必定是要经过一朝一夕的探索和试验阶段,所以电灯也必定是这样;而LED灯是众多灯的种类的其中一种,颜色从单一到多彩,功能和用途也千变万化,从一开始的照明作用演变成可以表达想法,传递消息的各种新的途径。LED显示屏无论在之前还是目前的市场上它的发展前景一直是很好的,使用范围也不再单一,种类开始多元化,可以根据市场需求进行使用,不拘一格。但是目前在社会上见到的大多数是通过点阵排列方式显示,虽然它结构简单,比较容易控制,这些优点并不否认,但是它的缺点也十分明显,就比如说成本较大,不易移动,所以基本上只用于平面展示,再加上如果人眼盯着显示屏时间太长,容易引起眼睛干涩,不舒服,并且如果显示屏损坏维修方面也比较麻烦,没有必要,有些浪费时间[]。所以本设计针对这一系列问题设计了一款新型的旋转式LED灯的显示屏。
本设计的旋转LED灯是选用STC89C52RC单片机为主要核心芯片,控制16个发光二极管所实现的功能;它利用人类的眼睛具有“视觉暂留”这一特征,在直流电机的工作下使得发光二极管高速旋转从而达到显示文字的效果,当然本设计是需要硬件和软件共同作用的情况下才能实现的。硬件方面需要对所需元器件有一定的了解,电路焊接也要有一定的基础,软件方面则需要学会使用C语言通过keil软件进行程序上的编辑,因为本设计的目的是显示文字,所以需要学会使用字模生成软件,最重要的是一个实物的产生必定是要有一定的构思才能落到实际,所以电路设计方面也是要有基础的,等到设计已经基本完成就需要对其实物进行调试看是否能达到预想效果。本设计旋转LED灯灵活性较好,使文字处于一种动态状态,不易产生视觉疲劳,比普通的显示屏更有一定的创新性。
系统方案设计
(一)系统总体程序设计
本设计是以STC89C52RC单片机为核心,在直流电机的高速旋转下所实现的,因为实物制作中将主控板与显示板连接时从侧面观察是形成“T”字形,所以文字显示时为立体圆柱式显示,它是由直流电源,直流电机,单片机控制模块,红外控制模块,无线供电模块以及显示模块所构成;整个系统是以STC89C52RC单片机为核心,在输入直流电源之后使直流电动机工作,高速旋转,从而带动主控板以及显示板的运转,而主控板则是在无线发电的模式下进行运作的,红外控制模块则是通过接受发送信号给单片机,最后由单片机控制显示模块致使功能实现,呈现出最终效果[]。系统框图如图11所示。
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图11 系统框图
系统总体电路设计
系统总电路图如图12所示,以STC89C52RC单片机为核心,与时钟电路和复位电路形成了一个最小系统,时钟电路为单片机提供稳定的时钟,而复位电路则是将单片机程序复位到初始化,本设计采用的是低电平复位,最小系统在总设计当中起主要控制的作用;显示模块直接与STC89C52RC单片机引脚相连接,所以由此可知,LED的显示直接由单片机控制;另外有红外控制模块分为两部分,两者都是通过红外二极管工作,一个发射信号一个接收信号,发射信号的红外二极管连接在无线供电模块上,而接收信号的红外二极管则与单片机直接连接,所以在主控板上的红外二极管接收到来自无线供电模块上的信号时就可以将信号直接发送给单片机,然后再由单片机控制显示模块的工作;无线供电模块虽然是一块单独的电路,但在系统设计里十分重要,它则是需要在实物中添加线圈以及其他元器件组成相应电路才能实现对主控板的作用;由此可知在本设计当中每个元器件都在发挥着各自的作用,都在系统中扮演着角色,缺一不可,若缺少一部分,则效果可能就不是那么完美(本设计STC89C52RC单片机实物所用为方形封装,为画原理图方便单片机引脚图则是使用矩形的)。总电路PCB图如图13所示。

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