基于单片机的三维LED点阵设计开题报告
2021-12-23 21:39:53
全文总字数:3591字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
led就是light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称led。led点阵屏通过led(发光二极管)组成,以灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等,是各部分组件都模块化的显示器件。点阵显示器有单色和双色两类,可显示红,黄,绿,橙等。led点阵有44、48、57、58、88、1616、2424、4040等多种。
led点阵显示屏已经应用到了我们生活中的方方面面,科技发展的脚步一直向前,3d电影给人带来了震撼的视觉体验,于是想设计出一种3d显示屏。通过学习《单片机原理与应用(第二版)》一书,知道led静态显示和动态显示,以及两种显示的控制方法。led点阵显示屏的特点有比数码管实用、便宜、亮度高等优点,而且做出来的led显示很耐用。具有亮度高、工作电压低、功耗低、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。led显示屏发展前景极为广阔,利用led做成3d显示屏,3d led显示不仅可以像led点阵一样显示平面动态或静态图案,同时还可以立体显示动态或静态图案,打破了传统平面显示的方式。更是给人不同的视觉盛宴。
在本次设计中制作的是8x8x8的三维点阵,在能显示简单的三维图像,动画的同时,还附有蓝牙传输模块,并有相应的软件界面,能从电脑上讲软件中预先设计好的简单图片或者动画通过蓝牙传输传入单片机,从而能够使点阵显示不同的图片。
2. 研究的基本内容
本设计利用单片机对整个系统进行控制,利用蓝牙模块将要显示的字符或者图片程序传输到单片机中,让点阵能够按照要求显示。点阵采用的是单色显示,显示器电路特点是:单片机控制硬件电路动态扫描发光二极管,频率高,因此亮度也高,并且亮度可通过限流电阻来控制。由于系统的设计要求其独立稳定地显示要求的内容,并且能控制LED汉字的动态显示,因此控制部分设计成为以单片机为核心,驱动电路以及蓝牙模块等为外围挂件,形成了点阵显示屏的控制部分。因为本次设计的点阵程序量比较大所以选用决定用51系列的增强型芯片STC12C5A60S2。该单片机内部自带高达60K FLASHROM,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制,强干扰场合,其存储器大小满足设计所需。采用CC2541蓝牙数据传输模块,并使用MATLAB编写用户界面。驱动部分采用适合单片机的扩展的芯片即可。软件部分是用C语言编写程序来控制单片机数据的输入、处理、输出。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:
主要分为这几个部分:主控模块,驱动电路,led部分,蓝牙传输模块。
!--[if !supportlists]--1.!--[endif]--led立方体部分,采用引脚式单色led灯,一共八层,每层八行八列。2.驱动电路采用uln2008,74hc573作为驱动芯片。端口需要配合led立方体的引脚设计。
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