基于AVR的LED旋转屏设计

2 系统软件设计

LED旋转屏的软件程序设计主要包括由两个中断所实现的多内容、多形式的图案显示。系统上电后，首先检测红外信号，如果收到红外信号，则首先确定所要显示的内容，然后由安装在系统底部的霍尔元件检测开关信号来判别列LED旋转时的起点位置，获得相应信号后，AVR芯片通过数据处理，将各列数据依次送给旋转中的列LED，进而以点阵屏的形式显示相应内容。系统主体流程图如图4所示。


3 设计过程中解决的关键问题

(1)电源问题

基于ATmega16L的工作电压，采用了3．7 V锂电池对主控系统进行独立供电。将锂电池固定在旋转底座上，协同整个控制系统，随着电机转子一起转动，并且预留接口可随时对电池充电。

(2)平衡问题

基于贴片器件的显示系统相比直插器件构成的系统在体积上更小了，但是整机机械结构仍是不可小觑的问题，在设计中利用对称性结构，将底座设计、器件放置力求平衡，尽量减少由机械振动带来的负面影响。图5(a)为LED旋转屏静止状态的结构图；图5(b)为旋转屏工作状态截图。


(3)同步问题

要使得旋转屏能显示稳定、清晰的画面，直流电机的转速是最大关键。当采用固定电压源给电机供电时，可通过分压电阻控制电机达到最优转速。本设计在调试阶段，采用的是可调稳压电源供电，相对更易于操作。

(4)延迟问题

该系统在调试过程中主要体现出了两种显示问题，其一在一轮显示内容后有一串乱码，其二显示内容横向有拖影，使得文字不清晰。对前种情况可借助延迟子函数给予合适的延迟时间，对于后种情况，可在列扫描过程中加入一列或多列反电平，从而加大文字之间的时隙。

4 结语

基于AVR芯片技术和贴片技术设计的LED旋转屏，是在支架上安装一列贴片式LED，在直流电机的带动下旋转，利用人们的视觉暂留效应，显示出完整的文字或图案。该屏由于是旋转显示，因此可以从360°全方位的范围内观看显示内容，同时，该旋转屏实现了利用少量的发光二极管实现传统方式下需要海量的发光二极管才能实现的显示屏，并且贴片式器件的设计从体积上来说也使系统更加小巧玲珑。在完成相应软件、硬件调试后，结果表明该设计能够实现低成本高质量的显示宣传效果，具有一定的实用价值。