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學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 1．堅(jiān)持以“求實(shí)，創(chuàng)新”的科學(xué)精神從事研究工作。 2．本論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果。 3．本論文中除引文外，所有實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)和有關(guān)材料均是真實(shí)的。 4．本論文中除引文和致謝的內(nèi)容外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 5．其他同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了聲明并表示了感謝。 作者簽名： 日 期： 摘要 本設(shè)計(jì)是以電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)上面電路板的轉(zhuǎn)動(dòng)，形成一個(gè)圓柱體的形狀，在上平面顯示一個(gè)指針時(shí)鐘和一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘，兩者的切換是用紅外遙控器來控制的，在時(shí)鐘顯示的同時(shí)在柱面顯示漢字。此設(shè)計(jì)是以STC15F2K60S2為核心芯片來工作的，主要功能是以74hc595芯片串行輸入并行輸出的功能來驅(qū)動(dòng)LED在柱面顯示滾動(dòng)的漢字和在上平面顯示一個(gè)時(shí)鐘。同時(shí)可以通過紅外用遙控器來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，體現(xiàn)低速和高速情況下顯示畫面的清晰度。主要電路部分都是在一塊電路板上，是由電機(jī)來帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，電機(jī)是有線供電，而單片機(jī)和LED等是由兩個(gè)線圈通電改變磁通量和整流濾波電路供電，也可以成為無線供電。 關(guān)鍵詞:LED;STC15F2K60S2;無線供電；74hc595；  Abstract The design is based onthe rotation of the motorto drive the rotatingabovethe circuit board,formingthe shape of a cylinder,the upper planedisplaya pointerclock anda digital clock,theswitchisused ininfraredremote control,in theclock displayat the same timeChinese charactersdisplayed on thecylinder.Thisdesign is based on STC15F2K60S2as the core chip towork,the main function isto 74HC595 chipserial input parallel outputfunction to drive theLED incylindricaldisplay scrollingChinese charactersandin theflat displaya clock.At the same timecan be controlledby infraredremote controlmotorspeed,reflect thelow and high speedcase to showthe sharpness of the picture.The maincircuitisa circuit board,is composed of a motorto drive therotation of themotorpower supply,cable,and the micro controller andLEDis composed of twocoilschanging magnetic fluxand therectifier filtercircuit,can also become awireless power supply. Keywords:LED;STC15F2K60S2;wireless power supply;74hc595;  目 錄 第一章 引 言 1 1.1 研究現(xiàn)狀綜述 1 1.2 本課題的研究?jī)?nèi)容 1 1.3 本研究的主要系統(tǒng)構(gòu)成 1 第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) 2 2.1 方案的設(shè)計(jì) 2 2.2 系統(tǒng)構(gòu)成 2 第三章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 4 3.1 供電電路的設(shè)計(jì) 4 3.2 單片機(jī)電路的設(shè)計(jì) 4 3.3 時(shí)間日期電路的設(shè)計(jì) 5 3.4 LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 6 3.5 紅外對(duì)射校正方位電路的設(shè)計(jì) 7 3.6 紅外遙控電路的設(shè)計(jì) 7 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 8 4.1 Keil開發(fā)環(huán)境 8 4.2 旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘顯示程序的設(shè)計(jì) 8 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 11 5.1 系統(tǒng)調(diào)試的供電問題 11 5.2 系統(tǒng)調(diào)試的平衡問題 11 5.3 實(shí)物效果 11 參考文獻(xiàn) 14 致 謝 15 第一章 引 言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， LED顯示屏得到廣泛的應(yīng)用，城市的亮化工程中LED就是主角，通過各種各樣的型號(hào)的LED，加上不同的控制器，我們可以顯示出不同的圖案，豐富我們的社會(huì)生活環(huán)境，通過LED滾動(dòng)屏，我們可以展示的產(chǎn)品，在顯示圖案的同時(shí)也能夠展示先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。 1.1 研究現(xiàn)狀綜述 目前的基于LED的顯示屏的高級(jí)方面的應(yīng)用大部分用于一些樓頂?shù)膹V告牌，墻體的電視墻，作為新的技術(shù)，人們?cè)谠絹碓蕉嗟膱?chǎng)合能夠見到LED屏的身影。通過陣列卡，可以在這些組合的顯示屏上顯示出高亮度的畫面，同時(shí)又滿足了低功耗的功能，是未來廣告行業(yè)的主要發(fā)展方向。 但大部分的顯示屏只能在平面顯示，不能滿足一些場(chǎng)合的需求，比如一個(gè)車站大廳，如果使用平面的顯示屏，那么就需要去鋪排一系列的顯示屏，幾乎要鋪滿整個(gè)候車室，那樣會(huì)造成資源的浪費(fèi)，且顯示的廣告效果也不會(huì)和預(yù)期收入成正比，因此人們開始設(shè)想更加經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的顯示方案。通過多年的研究，根據(jù)視覺暫留原理設(shè)計(jì)制成的旋轉(zhuǎn)LED顯示器的設(shè)計(jì)被帶入了我們的生活。逐步從實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品發(fā)展到玩具行業(yè)，最后又開始被廣告行業(yè)所使用。 1.2 本課題的研究?jī)?nèi)容 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主體是設(shè)計(jì)一款旋轉(zhuǎn)LED顯示器，通過51內(nèi)核的單片機(jī)進(jìn)行程序控制，利用單片機(jī)來控制LED的亮滅，繼而來輸出一組特定的字符數(shù)據(jù)，通過視覺暫留效應(yīng)，利用旋轉(zhuǎn)的LED陣列來實(shí)現(xiàn)畫面的顯示功能，通過光電傳感器，可以知道當(dāng)前旋轉(zhuǎn)的相對(duì)地址，通過不停刷新畫面來形成產(chǎn)品顯示效果的及時(shí)更新。 1.3 本研究的主要系統(tǒng)構(gòu)成 本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要由單片機(jī)系統(tǒng)，無線供電模塊，電機(jī)旋轉(zhuǎn)電路，紅外檢測(cè)模塊，時(shí)鐘模塊和LED顯示驅(qū)動(dòng)部分等組成。單片機(jī)系統(tǒng)是由單片機(jī)內(nèi)部電路以及外部的幾個(gè)電容組成的最小系統(tǒng)。LED顯示驅(qū)動(dòng)部分是由一個(gè)行和一個(gè)列組成，可以在上面和旋轉(zhuǎn)時(shí)的側(cè)面看到顯示的時(shí)鐘和字。本設(shè)計(jì)大部分的元器件是使用的貼片封裝的元器件，這樣更節(jié)省空間和資源。  第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) 2.1 方案的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)LED顯示器的主要工作原理跟流水燈的原理類似，通過流水燈的效果程序，將時(shí)間軸劃分為不同的等份，對(duì)一幅將要顯示的畫面進(jìn)行取模操作，然后通過單片機(jī)控制每一個(gè)時(shí)間等份上進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)的輸出，這樣如果將兩個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的時(shí)間間隔設(shè)置的比較巧妙的話，顯示出的就是一幅畫面了。同時(shí)可以對(duì)電路進(jìn)行同步設(shè)計(jì)的理論添加，在不間斷快速旋轉(zhuǎn)的LED燈板上添加一個(gè)紅外光電接收器，同時(shí)在底板上添加一個(gè)不間斷發(fā)射的紅外光電發(fā)射器，兩個(gè)元件的位置對(duì)準(zhǔn)，那么每旋轉(zhuǎn)一周就會(huì)檢測(cè)到一次紅外觸發(fā)信號(hào)，單片機(jī)就可以知道當(dāng)前旋轉(zhuǎn)的角度及位置，通過周長(zhǎng)的固化計(jì)算，可以算出單片機(jī)一周能夠散布的畫面的陣列數(shù)，如果設(shè)計(jì)的畫面不足一周，就空白散點(diǎn)，如果超過一周，就繼續(xù)經(jīng)過測(cè)量點(diǎn)，依次計(jì)算出最終需要暫停的點(diǎn)位。從而可以實(shí)現(xiàn)一組不間斷地畫面的輸出功能。 2.2 系統(tǒng)構(gòu)成 系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是通過旋轉(zhuǎn)的畫面顯示出一個(gè)模擬的時(shí)鐘，包含時(shí)針、分針和秒針，并且實(shí)時(shí)保存當(dāng)前的時(shí)間值。該系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖所示： 圖1 系統(tǒng)框圖 在本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，對(duì)普通的旋轉(zhuǎn)LED顯示器進(jìn)行了改進(jìn)，一般的旋轉(zhuǎn)LED顯示器的顯示都是側(cè)面或者平面，這樣顯示的效果就比較局限，而且在側(cè)面的時(shí)候無法顯示模擬的時(shí)鐘，在平面的時(shí)候顯示的字體都會(huì)呈現(xiàn)梯形，顯示效果無法得到提高。此外，一般的旋轉(zhuǎn)LED的分辨率都不高，一般使用12個(gè)LED就可以顯示漢字了，但是本次設(shè)計(jì)的LED顯示器的分辨率得到了提升，在平面顯示時(shí)采用了32+2個(gè)LED作為顯示器。這樣就在旋轉(zhuǎn)的過程中就可以達(dá)到直徑上有64個(gè)點(diǎn)了，分辨率足夠顯示圖案了。對(duì)于側(cè)面板，使用了16個(gè)LED來顯示漢字圖案，在系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，基本上可以將該旋轉(zhuǎn)的圓周看成一個(gè)16*180的平面顯示屏的效果了。  第三章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 3.1 供電電路的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的供電問題一直是個(gè)比較重要的問題，因?yàn)樾D(zhuǎn)的過程中，我無法使用有線供電，這樣線會(huì)被纏繞，所以設(shè)計(jì)一個(gè)比較好的供電方式是這個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵問題所在。 由于最近的無線供電技術(shù)的推廣，無線供電方式映入眼簾，將電流的直流信號(hào)轉(zhuǎn)化成交流信號(hào)，通過旋轉(zhuǎn)的線圈進(jìn)行變壓器的操作，初步達(dá)成了無線供電，最后通過整流電路，將交流信號(hào)轉(zhuǎn)化成直流信號(hào)，最后通過穩(wěn)壓二極管，將電壓穩(wěn)到5V，只要電路能夠正常運(yùn)行，線圈不摩擦，基本上這個(gè)電路不會(huì)出現(xiàn)什么供電問題。 此方案在整體的實(shí)施上比較簡(jiǎn)單，只需要繞制兩組線圈，粗略計(jì)算線圈的繞制比，這樣就可以對(duì)電壓進(jìn)行粗略的調(diào)控，同時(shí)先前之間相互不接觸，形成了無線供電的功能，不會(huì)存在電刷接觸不良的情況。所以在本次設(shè)計(jì)中使用了無線供電技術(shù)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行電源的供給。 無線供電電路產(chǎn)生的交流電壓需要經(jīng)過橋式整流電路進(jìn)行整流，最終輸出直流信號(hào)，該電路的原理圖如下圖： 圖2無線供電 3.2 單片機(jī)電路的設(shè)計(jì) 本次使用的單片機(jī)的型號(hào)我進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選，首先，運(yùn)行速度要快，其次內(nèi)存要大，最后，盡可能的I/O端口要多，這樣我進(jìn)行對(duì)LED的控制時(shí)才會(huì)變得簡(jiǎn)單。此次設(shè)計(jì)我選用的ST公司的最新系列的STC15F2K60S2單片機(jī)，該單片機(jī)的主要特點(diǎn)有： （1）內(nèi)核使用的是最新一代的加密內(nèi)核，基本上達(dá)到了無法破解的功能 （2）該單片機(jī)的運(yùn)行不需要晶振電路，直接可以使用內(nèi)部自帶的時(shí)鐘源就可以工作了，同時(shí)，該型號(hào)的單片機(jī)也不需要外部的復(fù)位電路，對(duì)于此單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)減少了不少難度。 （3）該單片機(jī)的內(nèi)存比較大，擁有2K的內(nèi)部SRAM，使得單片機(jī)的處理能力大大增強(qiáng)， （4）該單片機(jī)屬于低功耗單片機(jī)，對(duì)于無線供電效率底的情況下仍然能夠正常工作，且運(yùn)行速度遠(yuǎn)高于普通單片機(jī)，可靠性也大大增強(qiáng)了。 （5）該單片機(jī)內(nèi)部集成了60K的E2PROM，對(duì)于本設(shè)計(jì)需要存儲(chǔ)的圖像信息和文字信息可以直接保存，掉電不丟失。 所以在本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中使用該型號(hào)的51單片機(jī)是最合適的，對(duì)于此次的設(shè)計(jì)帶來了各種各樣的便利。下圖就是單片機(jī)系統(tǒng)的原理圖： 圖3單片機(jī)管腳圖 3.3 時(shí)間日期電路的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的電路中將要顯示時(shí)間，所以優(yōu)先選用了時(shí)鐘芯片，最常見的時(shí)鐘芯片莫過于DS1302了，所以本次的系統(tǒng)中使用了該型號(hào)的時(shí)鐘芯片，設(shè)計(jì)了該時(shí)鐘芯片的外部驅(qū)動(dòng)電路，添加了時(shí)鐘晶振32.768MHz，同時(shí)，添加了一個(gè)紐扣電池作為時(shí)鐘芯片的供電電源，這樣時(shí)鐘芯片內(nèi)部的時(shí)間就會(huì)24小時(shí)不間斷地運(yùn)行了，不需要外部時(shí)鐘的添加也仍然能夠正常運(yùn)行。這各電路就是實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的基本構(gòu)成電路圖： 圖4時(shí)鐘電路 3.4 LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 由于平面上需要驅(qū)動(dòng)32個(gè)LED，垂直面上需要驅(qū)動(dòng)16個(gè)LED，另外還有時(shí)鐘芯片和紅外端口及其余拓展電路，所以全部使用單片機(jī)的普通I/O口是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此需要進(jìn)行端口的擴(kuò)展或者使用其余方式來驅(qū)動(dòng)LED，在本次設(shè)計(jì)中選用了串行移位寄存器74HC595來進(jìn)行LED的串行驅(qū)動(dòng)，所有的LED分為8個(gè)一組，直接接到595芯片的輸出端，通過串行控制輸出信號(hào)對(duì)LED進(jìn)行顯示驅(qū)動(dòng)，最后通過74HC595的級(jí)聯(lián)操作，對(duì)剩余的每一組LED進(jìn)行顯示控制，通過該電路，就可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行顯示電路的控制。該驅(qū)動(dòng)方式比較簡(jiǎn)單，電路設(shè)計(jì)完之后只需要級(jí)聯(lián)即可，無需進(jìn)行端口的拓展。其余設(shè)計(jì)電路都會(huì)有或多或少的復(fù)雜性。該電路的電路原理圖如下： 圖5 LED顯示驅(qū)動(dòng)電路 這款單片機(jī)支持在線下載功能，因此不需要設(shè)計(jì)額外的下載端口來下載程序，僅僅需要將單片機(jī)的串口1引出來，注意的是該單片機(jī)擁有兩個(gè)串口，默認(rèn)情況下，串口2是不可以用來下載程序的，所以進(jìn)行串口的引用之后，需要對(duì)計(jì)算機(jī)安裝PL2303串口，將購(gòu)買的PL2303硬件插入計(jì)算機(jī)USB口，通過管理工具看到串口號(hào)，該串口不同于232串口，所以電平不能直接相連。對(duì)接單片機(jī)和PL2303，就可以通過官方下載軟件進(jìn)行程序的下載了。 3.5 紅外對(duì)射校正方位電路的設(shè)計(jì) 在旋轉(zhuǎn)LED顯示器旋轉(zhuǎn)的過程中，可能無法通過眼睛確認(rèn)目前旋轉(zhuǎn)面轉(zhuǎn)到的準(zhǔn)確地址，所以，通過安裝紅外對(duì)射管，一個(gè)安裝在底板上，一個(gè)安裝在旋轉(zhuǎn)的LED燈板上，燈板上的用于接收，那么，燈板每旋轉(zhuǎn)一周就會(huì)接收到一次紅外觸發(fā)信號(hào)，所以將這個(gè)點(diǎn)設(shè)置為初始位置和終點(diǎn)位置。通過計(jì)算周長(zhǎng)，設(shè)燈板的直徑為Rcm，那么周長(zhǎng)就為πRcm，相鄰燈的間距為2MM，則如果矩陣化電路的顯示陣列，那么對(duì)于垂直柱面上的LED面，我們可以近似看成16*πR的點(diǎn)陣屏，大約可以顯示漢字的個(gè)數(shù)為19個(gè)。當(dāng)然由于電機(jī)的限制和運(yùn)行穩(wěn)定性的決定，此次設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)LED屏并沒有做到這么大。下圖為紅外對(duì)射管的電路原理圖： 圖6紅外對(duì)射管電路 3.6 紅外遙控電路的設(shè)計(jì) 由于此次設(shè)計(jì)的是旋轉(zhuǎn)LED顯示器，那么旋轉(zhuǎn)的過程中，無法通過手動(dòng)按鍵去進(jìn)行設(shè)置，所以添加了紅外遙控功能。通過紅外遙控器輸入紅外遙控信號(hào)，再對(duì)所顯示的內(nèi)容進(jìn)行控制，使得有不同的顯示效果。紅外遙控電路原理圖如下： 圖7紅外遙控電路 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4.1 Keil開發(fā)環(huán)境 本次設(shè)計(jì)是用Keil這款軟件來編寫程序的，在使用keil的同時(shí)必須要設(shè)定好一些參數(shù)。第一，點(diǎn)擊菜單Project下面的NewProject，這時(shí)可以先設(shè)置好保存的路徑和此次項(xiàng)目的名稱；第二設(shè)置參數(shù)，此設(shè)計(jì)使用的是Stc15f2k60s2芯片，雖然keil里面沒有這款芯片，但是可以兼容51單片機(jī)的，所以選擇Atmel公司的芯片，點(diǎn)擊Atmel確定后選擇AT89c51這個(gè)芯片。第三，設(shè)置其他參數(shù)值，在OptionsforTarget的菜單中在Xtal的選項(xiàng)中輸入22.1184MHZ，在這同時(shí)設(shè)定好一些串口的設(shè)置，方便在下載程序。 4.2 旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘顯示程序的設(shè)計(jì) 因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)的顯示是通過一個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和視覺暫留來達(dá)到顯示效果的，在平面上顯示一個(gè)模擬的時(shí)鐘，需要有時(shí)針、分針、秒針組成，均由Led的掃描實(shí)現(xiàn)。在軟件的設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)顯示模式的軟件方案，在轉(zhuǎn)子上只有32個(gè)LED，每個(gè)Led的間距為2mm，半徑6.4cm，在旋轉(zhuǎn)時(shí)組成的平面即為直徑12.8厘米的圓，周長(zhǎng)大約400厘米，采用等間距的顯示方案時(shí)，每個(gè)圓周上的顯示間距最外圈也設(shè)置為2毫米，那么一周大約200個(gè)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，只需要按照順序在一周范圍內(nèi)通過單片機(jī)發(fā)送完全部代碼，這個(gè)程序的設(shè)計(jì)基本上和點(diǎn)陣屏的顯示方案差不多，需要的僅僅是計(jì)算每個(gè)單位數(shù)組之間的發(fā)送間隔。因此，需要計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而根據(jù)轉(zhuǎn)子的半徑計(jì)算每個(gè)數(shù)組之間的間隔時(shí)間。單片機(jī)通過紅外對(duì)射管，在轉(zhuǎn)子每次經(jīng)過紅外發(fā)射管的時(shí)候進(jìn)行一次中斷判斷，證明該點(diǎn)為模擬顯示的初始位置，當(dāng)一個(gè)畫面滿足于200個(gè)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的時(shí)候，最后一組數(shù)據(jù)即為第一組數(shù)據(jù)，通過畫面的循環(huán)播放，滿足24幀每秒的頻率就可以清晰的顯示出圖案。 通過對(duì)時(shí)鐘芯片DS1302的讀操作，單片機(jī)可以知道當(dāng)前的時(shí)間，并將該數(shù)據(jù)分成三個(gè)碼表，每個(gè)碼表由200個(gè)點(diǎn)陣數(shù)組組成，以此顯示即可完成整個(gè)模擬時(shí)鐘的顯示功能。 軟件實(shí)現(xiàn)方案的流程圖如下： 圖8 時(shí)鐘顯示流程圖 主函數(shù)： void main (void) { uinti; OEB=1; //595使能初始化 Exti_init(); //中斷初始化 Time_init(); //兩個(gè)定時(shí)器初始化 time_first_read(); //第一次讀取時(shí)間 InitUART(); //串口初始化 for(i=0;i<19;i++) { disp_time[i]=0x00; } while(1) { OEC=1； //側(cè)面595使能初始化 key_cont();//按鍵鍵值判斷 switch (DIS_MODE) { case 1:display_hand();break;//時(shí)鐘指針顯示 case 2: display_figure();break; //時(shí)鐘數(shù)字顯示 default: break; } } } 設(shè)置時(shí)鐘程序： void Init_1302(void) // { write_clock(WRITE_PROTECT,0x00); //允許寫操作 write_clock(HOUR,0x00); //二十四小時(shí)制 write_clock(YEAR,0x14); //年 write_clock(WEEK,0x07); //星期 write_clock(MONTH,0x02); //月 write_clock(DAY,0x03); //日 write_clock(HOUR,0x19); //小時(shí) write_clock(MINUTE,0x57); //分鐘 write_clock(SECOND,0x30); //秒 write_clock(0x90,0xa5); //充電 write_clock(WRITE_PROTECT,0x80); //禁止寫操作 } 紅外解碼： voidIR_pros(void) { //下面是解碼了用戶碼和操作碼,如果加上用戶碼判別,可以杜絕不同遙控器的干擾 uchari,j,k,value; k=1; for(i=0;i<4;i++) //四個(gè)字節(jié) { for(j=1;j<=8;j++) //每個(gè)字節(jié)中的八位 { if(irdata[k]>14) { value=value|0x80;//或上0x80 就為1 } else { value=value; //否則就為0 } if(j<8) { value=value>>1; //8為數(shù)據(jù)移位 } k++; //位數(shù)加1 } ircode[i]=value; //把處理完的字節(jié)放到irdate_pro里 value=0; } 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 5.1 系統(tǒng)調(diào)試的供電問題 此次設(shè)計(jì)的單片機(jī)和LED等電路必須安裝在電機(jī)的上面，如果采用尋常的供電方式，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)把線給繞進(jìn)去，導(dǎo)致硬件的損壞。所以對(duì)其供電時(shí)比較麻煩的一件事。 此次的設(shè)計(jì)采用無線供電的方式，單片機(jī)和LED等電路所需要的電壓電流不大，而且跟上現(xiàn)在的時(shí)代趨勢(shì)，可以采用無線供電。這是一個(gè)比較理想的供電方案。 無線供電功耗小，但同時(shí)帶來了一個(gè)問題，就是無線供電輸出的電壓不能使單片機(jī)正常的工作，所以給電路增加了一個(gè)整流放大的電路，使其升壓之后再降壓，這樣既可以是單片機(jī)正常供電，同時(shí)做到了是硬件更加的美觀和具有觀賞性！ 5.2 系統(tǒng)調(diào)試的平衡問題 供電問題的解決了，接下來要解決本設(shè)計(jì)的平衡問題。在硬件開始工作時(shí)電機(jī)是在高速的旋轉(zhuǎn)當(dāng)中，如果整體的不平衡，這樣轉(zhuǎn)動(dòng)其來就會(huì)有比較大的震動(dòng)，導(dǎo)致所顯示的時(shí)間和漢字等不清晰，甚至根本就不能看到所做的功能和顯示結(jié)果，偏差如果比較厲害的話會(huì)導(dǎo)致直接把電路板甩出去。要解決這類問題，得需要以前學(xué)的物理知識(shí)，利用所學(xué)的杠桿原理，首先測(cè)試出那邊比較重后者輕的，然后在輕的這一邊加上廢棄的電池或者小的鐵塊鉛塊等小型物件，然后用熱能膠來進(jìn)行固定作用，根據(jù)實(shí)際情況解決了平衡的問題。 5.3 實(shí)物效果 平面顯示主要顯示的是一個(gè)模擬的時(shí)鐘，時(shí)分秒可調(diào)且最小分辨率為1秒，按照旋轉(zhuǎn)的速度將它劃分為打給200個(gè)分區(qū)，算好每組之間的發(fā)送間隔，根據(jù)紅外檢測(cè)來判斷起始位置，通過一定的電機(jī)轉(zhuǎn)速來達(dá)到人眼視覺暫留的效果，效果如下： 圖9 顯示時(shí)鐘 柱面主要用來顯示漢字，漢字的顯示方式為16X16的點(diǎn)陣字模數(shù)據(jù)，漢字是以滾動(dòng)模式顯示的，當(dāng)一段漢字經(jīng)過起始點(diǎn)位置結(jié)束時(shí)所有l(wèi)ed都亮，進(jìn)行全屏刷新；同時(shí)可以通過紅外遙控來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以在低速和高速的情況下明顯的看出顯示的不同。顯示效果如下： 圖10 柱面顯示  參考文獻(xiàn) [1] 劉欣銘,張廣斌,陳騫.LED顯示屏技術(shù)綜述[M]. 黑龍江電力. 2003(04) [2]單片機(jī)原理與實(shí)踐/陳連坤編著[M].北京：清華大學(xué)出版社；北京交通大學(xué)出版社,2009.11. 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