STC51单片机控制的十字旋转LED显示屏

王晗 李姿 沈阳工学院信息与控制学院

1 概述

十字旋转LED显示屏制作难度不高，成本低。可以作为电路焊接和单片机初学者练习之用。开始旋转后，快速转动的led会形成一个浮空的屏幕，并且在屏幕上可以显示之前已经在单片机中写好的内容。

2 旋转LED显示屏原理介绍

如何让一列灯旋转起来感觉像稳定的字显示在空中呢？首先我们来分析下人的眼睛，其实人的眼睛非常好骗的，只要让电机扫描的快一点就行了，实际上肉眼在24帧/秒以上就不会看到闪烁的，所以要保证电机的速度能在一秒转24圈以上，这样的话人眼就觉得旋转的字很稳定很清晰的显示在空中了。旋转LED旋转起来是一个圆，那么就需要有一个传感器来判断起点位置，有人用霍尔传感器，有人用红外对管，笔者觉得用红外对管来的便宜些，而且实现起来也容易。这个起点检测非常重要，单片机就是根据这个起点来判断是否要开始显示 数据的。如果起点检测不到 单片机就不开始显示。

最后一点是供电的问题，旋转LED供电问题是比较麻烦的，这里我采用了无线供电方式(原理如图1)，经过实践论证，功率很有限，需要改进的地方还很多，电路原理是把直流转成交流，然后经过初级线圈 ，最后次级线圈感应得电，经过整流滤波后给旋转部分供电，直流转交流部分电路是一个自激震荡电路。

图1 无线供电原理图原理图

3 C51单片机的工作原理

STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含4K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。STC89C51RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机，是高速/ 低功耗的新一代8051 单片机，全新的流水线/精简指令集结构,内部集成MAX810专用复位电路。

4 模型制作过程

笔者首先研究电路原理图，把所有元器件分类放好，放入一个容器中防止丢失，根据元件清单检查元件数量和质量。然后根据电路图组装焊接实物，在焊接过程中注意不要将正负极接反，防止元件损坏。芯片类元件不要焊接时间过长，防止热击穿。

建议：没焊接过贴片的，可以借助辅助工具（镊子），更好的完成工作，并且焊锡质量不要太差。

5 组装调试

组装焊接结束后检查是否有虚焊之处，再用万用表检查是否有短路之处。检查完毕后接通电源， 并按下启动按钮。实物图如图2。

图2 实物图