旋转及平面LED显示屏

徐志刚　母昌宫

摘要：本文所研究的旋转及平面LED显示屏是以STC12C5A32S2多功能，富有创新性、耗能小、寿命长、功能显著、方便携带应用广阔的LED显示屏。他将以旋转的扫描方式代替之前逐行扫描方式，优化了之前LED显示屏的不足。最后对旋转及平面LED显示屏提出一些改进和完善的思路，旋转及平面LED显示屏在实际生活中，具有一定的创新性和实用性。

关键词：旋转LED显示屏 发射管 STC12C5A32S2

一、研究本课题的目的和意义

传统的LED显示屏主要以平面显示为主，随着科技技术的发展，高性能材料的诞生，LED显示屏也将变得更加的光彩夺目，由于旋转及平面LED显示屏的制作过程中，成本低、体积小、调试方便、适用面广、并且能够360度旋转等，多种有利条件结合为一体，无论是从效果还是观赏方面都让人赏心悦目，给人一种全新的视觉体验，同时旋转及平面LED显示屏在显示同样数量的信息时，大大的减少了发光二極管的数量，这为制作和维修降低了成本，相信在不久的将来旋转及平面LED显示屏的发展有着广阔的发展空间，为科学技术奠定了夯实的基础，所以研究旋转及平面LED显示屏具有重大意义。

二、当前LED发展现状

（一）LED显示屏总体结构

总体设计系统图分为六个模块，分别为供电系统、控制系统、程序输入和通讯系统、发射与接收系统、LED显示系统，在运行过程中LED显示由单片机芯片STC12C5A32S2来控制，由于旋转LED旋转起来是一个圆，在实验中我们可以用传感器、红外线来检测起点位置，由于红外线价格便宜、检测灵敏，在此采用红外线，单片机根据起点来判断是否开始显示数据，当单片机检测不到起点位置时LED无法显示。

（二）供电系统

旋转及平面LED显示屏在供电系统中分为两部分，第一部分为时钟供电，其工作电压在2.0V-5.SV之间，在实际运用中一般选择为3.6V的纽扣电池，第二部份为LED工作电压，将其220V转化为5.42V直流电压，首先初级线圈与次级线圈中，直流转化成交流电路做自激震荡。在工作时是将5.42V的直流电转化为交流电，然后经过，经过整流、滤波后给旋转部分供电。

三、单片机STC12C5A32S2芯片

STC12C5A32S2系列的主要性能，高速、宽电压、低功耗设计等多种优点集合为一体，弥补了普通C51单片机I/O口不够的缺陷，并且速度比普通C51快8—12倍，电压为3.3V—5.4V。低功耗设计中，可支持上升沿，下降沿和远程唤醒。其工作频率为普通C51的0—420MHz。

四、时钟芯片DSl 302的功能

在工作时如何让每列灯不断地输入数据显示为一个文字，再次以PC2002取字软件为例，取一个16*16的中文字，从第一纵列开始往下取值，每取8个点为一个字节，如果最后不足8个点，就补满8位，取模顺序从低到高，并且第一个点作为最低点。16*16取模是一列一列的取值，一列有2个字节，一共16列，16*16的汉字有32个字节占用单片机空间32个字节。

旋转及平面LED显示屏的平面由20颗LED组成，平面时钟显示分为指针式和数字式，在运行时可用遥控器对准一体化红外线接收管。旋转及平面LED显示屏在工作时，需要将220V的电压转换为5.45V的交流电，首先由变压器转化为5.45V的交流电，由次级线圈感应到的交流电压经过4个4148全波整流，再由5V的稳压二极管稳压，220uF的电容进行滤波，最后输出5V的交流电为旋转主板上的LED供电。

DS1302在时间中的显示应用时，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计数，具有闰年补偿等多种功能，工作电压为2.5V～5.5VT作时采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或读数据。DS1302的引脚排列中，VCC2为主电源、VCC1为后备电源、当主电源在关闭的情况下，时钟也能继续供电，运行时DS1302由VCCl或VCC2两者中的较大者提供电源，外接32.768KHz晶振，RST为复位电路，通过RST输入驱动置高电平来驱动所有的数据传输。

（一）旋转LED显示

新型的旋转及平面LED显示屏，以机械转动扫描方式代替了机械逐行扫描方式，并且显示屏的整个平面都是由LED组成，工作时360度旋转。由于人的眼睛具有暂留的特点，当LED以一定的速度进行刷新时，我们的眼睛就可以看到连续的图像。

（二）平衡调节

旋转LED显示屏的重心调节是整个硬件系统中比较重要的环节，在旋转过程中关系到系统的稳定运行，安全问题、字幕显示效果，在旋转过程中如果重心不在转轴上，在高速旋转过程中会产生剧烈的抖动，在巨大的离心力下使单片机的整个系统分解开，再此为时LED在旋转过程中能平稳，安全的旋转并且字幕能够平稳清晰显示，在垂直的LED显示屏的对面加上2个长脚螺柱使显示屏在运行过程中平稳。

（三）上电调试

在元器件的焊接过程中因注意虚焊，及一些元器件的正负极，当正负极焊接反时，程序能够下载到单片机中，在显示屏中无法显示，或是软件中的程序出错，在整个制作过程中不仅要检测程序，而且硬件制作也因特别仔细，通过修改定时器的初始值后，通电测试。

（四）外观改进

在现有的旋转LED显示屏有着自己独特的优点，产品中存在着许多的不足与缺点，此类电子元件只适合于个人的爱好制作，其次旋转LED的耗材少，操作简便，便于携带。但是旋转LED显示屏在快速旋转过程中底部较轻，容易移动。如果将底部四角钻孔加上螺栓这样在工作中就更加平稳。凭着旋转LED显示屏的独特显示，可用于广告、车站、银行、体育、宾馆、理发店、商场等公共场所。