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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来,由于LED技术行业的发展, 使其在各个领域得到了广泛的应用,在装饰和照明方面,该技术也显现出优越性。POVLED旋转时钟是指借助人的视觉暂留，通过少量LED灯加一个电机代替点阵进行字符显示，对电机转速与LED点亮与熄灭的时间进行精确控制就能显示出预先设定的字符或图案。由于LED数量大大减少，就会使因led损坏而造成的点阵屏故障大大减少，也更方便维修，这一发明应用大大提高了人们的生活便利。通过对该设计的研究，可以更好地理解动态显示的原理与单片机的控制作用以及单片机系统的设计与开发过程。POV LED可以减少普通LED点阵显示屏因LED损坏而造成显示故障的的几率，从而减少维修成本，也可以提高显示屏的稳定性与色彩的均匀性。POV LED旋转时钟具有更宽的视角，更美观的外部界面，并且可以全方位的观看。因此，对于POV LED的研究是合理的，顺应市场的，有意义的。

国内外研究现状

随着科技的发展，人们对时钟的需求也有了变化，希望时钟不但能够用来看时间，还可以是一件很好的装饰品，或者一些更加高的要求。很多情况下，传统LED显示已经无法满足需要。第一，传统显示屏整个显示面积全由LED组成，器件数量多，硬件连接复杂，成本高；第二，由于显示屏是一个平面，有一定的视角限制；第三，传统显示屏显示画面单调，缺乏吸引力，容易使人产生审美疲劳。POV LED开始是由国外电子爱好者发起的，利用人眼暂留技术进行图形，动画等信息显示的一种电子产品。随后国内一些电子爱好者和科技开发公司也相继开发和制作出了自己的作品。最为常见的，就是安装在自行车或其他轮式交通工具的车轮上，随着车轮的旋转来显示图案。目前，我国急需完成的是研制出实现基本功能又有符合我国应用现状的LED旋转时钟系统。近年来LED行业的研究开始踊跃并出现热潮。LED行业竞争的不断加剧，大型企业间并购整合与资本运作日益频繁，国内外优秀的LED企业愈来愈重视对行业市场的分析研究，特别是对当前市场，和客户需求趋势变化的深入研究，以期提前占据市场，取得先发优势。旋转LED时钟系统的设计可靠，具有成本低、功耗小、实用性强等特点，而其显示的新颖性往往更能吸引人们的眼球，因此该设计有着十分广阔的实用价值和商业前景。

2. 研究的基本内容

本设计是一个基于51单片机的POVLED旋转时钟，采用16个LED排成一排，在旋转过程中用单片机控制LED的点亮时间，利用人眼的视觉暂留效应从而达到动态扫描显示的效果。本设计利用了视觉暂留的原理，由16只LED排成一列，最内侧的LED为圆心，它们绕着圆心旋转，最外侧的LED显示时间刻度，在0.1秒之内这些LED旋转一周，就可以产生视觉暂留，把先后产生的时间刻度连成12个完整的时间刻度就能得到完整的钟面。时针用5个LED显示，分针用7个LED显示。工作时，电机带动一排高亮的LED绕电机轴旋转，LED灯在单片机控制下进行一定规则的显示，从而形成时钟的时针、分针和时间刻度，并按精确的时间走动，模拟出一个电子LED旋转时钟。硬件电路包括单片机主控电路,采用AT89S52为主控单元，用于控制各个模块；时钟电路，提供秒分时日星期月年，通过DS1302实现，采用双电源供电，用同步串行通讯方式与单片机进行实时通讯；无线供电电路，用互感线圈进行无接触供电，成本低廉，无触点及摩擦；红外对管线路，对系统实时控制；LED电路完成显示功能。用5V直流电源供给直流电机转动并带动一列LED转动。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：用altium designer绘制电路，用keil 编写程序，通过isp写入单片机。

进度安排：1--3周：熟悉51单片机工作原理，查找led旋转时钟课题相关文献资料，并进行整理归纳4--5周： 确定系统设计方案 6---8周：硬件设计，进行c语言软件程序设计，单元实验 9--10周：将软件程序加载至硬件电路板，系统软、硬件联调 11--13周：撰写论文,准备答辩

预期效果：本设计针对传统led显示屏的不足，研究并设计pov旋转led时钟，成功解决了传统平面led显示屏器件数量多并且无法全方位显示的问题。系统的特点是一次投入较小，能以少量的led灯实现显示功能，符合现阶段倡导的低碳理念、节约能源。可呈现出美观的时钟画面，极具吸引力。

4. 参考文献

[1]周正华，51单片机pov趣味制作详解[m].北京：北京航空航天大学出版社，2011.3

[2]胡学海，单片机原理及应用系统设计[a].北京：中国水利水电出版社，2005.8