简易旋转LED显示装--报告书.doc

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1、摘要系统由红外接收及按键电路、霍尔检测电路、光敏自控电路、16个LED线阵显示电路四个电路模块组成。采用AT89S52单片机为核心，对红外接收传感器及霍尔检测电路进行采集，并控制自检及16个LED线阵图文显示工作。由光敏电阻及UA741构成的光敏自控电路，可以通过环境光线改变输出电压，实现16个LED线阵显示电路亮暗调节。AbstractThesystemconsistsofinfraredreceivingandkeycircuit,halldetectioncircuit,photosensitivecontr

2、olcircuit,16LEDgraphicdisplaycircuit,motordrivecircuitfivecircuitmodules.UsingAT89S52SCMasthecore,theinfraredreceivingsensorandhalldetectioncircuitforacquisition,andcontrolself-inspectionand16LEDbyadisplaywork.ThephotosensitiveresistanceUA741andaphotosensitive

3、controlcircuit,canthroughtheenvironmentlightchangethewavetocontroltheoutputwaveform,realize16LEDgraphicdisplaycircuitlightanddarkregulation.一、系统方案论证与比较1．主控电路选择方案一:由FPGA构成主控电路,系统板体积小，运算速度快,稳定性强,而且功能强大,可以提供丰富的逻辑单元和I/O口资源，但是成本较高，不符合节能、环保的要求。方案二:采用AT89S52单片机构成的主控电

4、路，支持ISP下载技术，控制操作简单，价格低廉，通用性强。经比较分析，考虑到传统的51单片机就可以满足题目的需要，而且价格低廉，性价比高，因此选择方案二。2．亮度自动调电路选择方案一：采用线性较好的光敏电阻，将光敏电阻串入控制电路的输出端再接入线阵LED灯，当光亮度变化时即可改变电流大小，从而可以达到亮暗调节。但是电路不稳定，性价比差此方案故不采取。方案二：由光敏电阻与NE555构成亮度调节电路。用EN555、电容、电位器组成振荡电路产生稳定的PWM波输出。光敏电阻的变化引起输出PWM波占空比的变化，从而改变显示亮

5、度。方案三：采用UA741与光敏电阻搭建电路，组成负反馈放大电路输出。而光敏电阻的变化引起输出电压的变化，从而改变显示亮度，实现亮度随外界环境变化而自动调节。经比较分析，方案三电路稳定、且易于控制，因此选定此方案作为环境亮度变化调节电路。3.标杆检测电路选择方案一：采用光敏电阻构成的光电检测电路。光敏电阻通过感应光线强度而改变自身阻值，容易受环境光线强弱的影响和周围物体移动的干扰，工作不稳定。而且在电路后级还需要加上比较电路，使得电路复杂，成本较高。方案二：采用霍尔传感器A44E构成的检测电路。霍尔开关具有无触电、

6、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，所以能够在各类恶劣环境下可靠的工作，而且成本低，电路简单，工作稳定。经比较分析，选取方案二来实现移动物体的检测功能。4.电机的比较与选择方案一：采用步进电机来带动旋转平台，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的控制元件，使得在速度、位置等控制领域用步进电机变的非常简单。故不选择。方案二：运用交流电机带动旋转平台，交流电机具有调速性能好、易于控制、无需驱动电路、载重能力强等优点。经比较分析，由于步进电机转速不易调整，而交流电机机械特性和调节特性的线性度好，调速范围广、维护方

7、便，满足题目要求，所以我们选择交流电机带动旋转平台，故选择方案二。二、电路理论分析与计算1.线状点阵LED驱动参数分析与计算该线状点阵中LED驱动方法为普通的LED与电阻串联的方式来驱动点亮LED，该限流电阻计算公式如下：根据设计要求，，，可求得限流电阻：经计算采用电阻与LED串联即可。2.线阵LED运动参数分析与计算在电机的带动下，线阵LED依靠旋转平台进行旋转，设电机周期为，LED完成需要时间为，软件延时为，它们之间存在下列关系：只要保证，经计算由，得，线阵LED就能很好的地显示图文。3.指针式秒表分析与计算指

8、针秒表完全通过软件来控制显示，设电机周期为，LED完成需要时间为，软件延时为、，存在下列关系：保证成立，确定LED完成需要时间为，线阵LED就能很好的地显示秒表计时。4.显示亮度自动调节分析与计算采用UA741与光敏电阻搭建电路。组成负反馈放大电路输出。而光敏电阻的变化引起输出电压的变化，从而改变显示亮度，实现亮度随外界环境变化而自动调节。光敏电阻的变化引起