摘 要

旋转LED显示利用人眼“视觉暂留”的特点，在单片机流水灯程序设计制作的基础上加以改进，通过一条旋转的LED棒展开显示平面显示各种图案及字符。本次设计要求显示数字时钟时、分、秒时间信息，以及实现图片的显示，并且具备红外遥控功能。红外遥控器不仅能够调整时间日期，而且还可以切换时钟、图片显示模式。本设计利用单片机控制高速旋转中的LED在相应位置亮灭进行字符图片的显示。电路采用STC12C532S2单片机作为核心控制芯片，DS1302时钟芯片存储时钟信息，防止掉电清零。硬件设计采用Proteus进行电路仿真，软件设计应用C语言进行编译。通过软硬件结合调时，测试结果显示能够稳定显示时钟及图片，并可以运用红外遥控可比较灵敏的实现遥控调节的功能，能够符合设计基本要求表明本次设计基本成功。

关键字：POV；STC12C532S2；DS1302；旋转时钟

Abstract

The design of spinning LED clock, relying on the "persistence of vision" phenomenon, improves the running LED light based on single chip microcomputer. It could display various patterns and characters by use of a rotating LED bar. This design shows us a digital clock information that includes hours, minutes and seconds, as well as some pictures, and achieved infrared remote control. Infrared remote control can adjust the time and date, and you can also switch the clock mode and picture display mode. The design of single chip microcomputer control for high-speed rotating LED in the corresponding character image display on or off. Using STC12C532S2 as the core control chip, in the clock chip DS1302 clock information is stored, to prevent accidental power off. By using Proteus to complete hardware design and using C language compiler to complete software design. Through joint software and hardware tests, the design can show a stable clock face and pictures. It shows that the design is successful.

Key Words：POV；STC12C532S2；DS1302；Spinning LED clock displays

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究现状 1

1.2 需求分析 1

第2章 方案选择 3

2.1供电方案选择 3

2.2 设计元器件选择 4

2.2.1 STC89C60S2系列单片机 4

2.2.2 红外遥控模块 5

2.2.3 74HC595芯片 7

2.2.4 DS1302 时钟芯片 8

第3章 电路设计 10

3.1显示模块 10

3.2 红外模块 11

3.3 时钟模块 11

3.4 供电模块 12

第4章 软件设计 13

4.1初始化程序 14

4.1.1 中断初始化 14

4.1.2 定时器初始化 14

4.2 字模模块 15

4.3 红外模块 17

4.4 图片显示 19

4.5时钟显示模块 19

4.5.1 调时闪烁 19

4.5.2 显示时分秒 20

4.5.3 显示日期数据 20

4.6 按键设置 21

第5章 总电路图 23

第6章 电路调试 25

6.1 焊接要求 25

6.2 电路调试 25

6.2.1 部分灯不亮解决方案 25

6.2.2旋转后无任何反应 26

6.3 设计实现 26

第7章 总结与展望 27

参考文献 28

附录 29

致谢 30

第1章 绪论

1.1 研究现状

POV（Persistence of vision）制作最初在国外一些精通电子电路DIY制作的群体中兴起，通过旋转的LED阵列展开显示界面，根据人眼视觉暂留效应具备能够显示各种各样的图片和其他信息的功能^[1]。之后国内一部分电子爱好者群体也对这种灵活制作产生了很大的热情，你可以把LED条装在各种交通工具的车轮上，在运行中的车轮旋转会带动闪烁发光的LED阵列显示图案，当然也可以与机械电机结合使之旋转制作显示屏^[2]。POV LED制作作品以显示形式多样，制作简单易行，显示效果灵活多样等优点受到年轻群体的广泛关注，目前在各种显示屏市场，POV显示在某些方面已经代替传统显示屏，节省相当可观的资源。这种新型的显示屏效果良好，能够实现以较少的元器件代替同等大小的传统显示屏，并且使相应信息的显示更新颖独特。随着市场的发展，可以预料到POV LED制作将得到越来越多的应用。

数字时钟应用数字电路显示时间日期等信息，和传统的机械时钟相比具有时间精确、数字化显示直观、无机械传动装置制作简单等优势，因此被大量应用日常生活各种各样的环境中。目前基于单片机等系统的电子时钟的设计形式多种多样，制作方法也简单易操作，所以受到许多学生和科技人员的青睐。本次毕业设计基于视觉暂留的摇摆LED时钟设计与制作要求将电子时钟的设计与POV LED显示设计结合起来，不仅可以实现电子时钟的功能要求而且通过POV LED制作实现显示时钟界面更丰富灵活，美观大方。两者结合相辅相成，既包含了电子时钟精确显示的优点又结合的POV界面的灵活设计，具有很高的实用价值^[3]。

1.2 需求分析

本次课题通过单片机控制旋转LED棒实现POV时钟的设计制作，基本功能为实现时钟及字体图案的显示。系统主要功能模块包含时钟基本功能、POV显示功能和红外调节功能三大模块以及结合机械的动力模块，如图1.1系统框图所示。

本次设计通过单排LED阵列旋转展开显是平面，LED灯成线状排列，在某个时刻根据编码顺序依次显示经过编码后的数字或者图案信息的其中一列^[4]。将需要显示的图片和数字等编码分成N列（N=32），通过电机旋转或摇摆展开一个显示平面依次显示，由于旋转频率较高则利用人眼的视觉暂留现象，可以观测到设计的整体图案。通过单片机编程控制单排LED线阵以恰当的频率以列为单位扫描需要显示数字、图片信息^[5]，再传输到单排LED阵列上点亮每个位置的LED即可完成显示。程序设计对各功能程序的调用通过外部中断实现，因此该系统设计对软件设计的要求较硬件电路要高。