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狂拽炫酷的多功能旋转LED显示器,轻轻松松实现,系统框图、硬件选型

时间:2018-07-04 来源:互联网 关键字:LED显示   霍尔传感器   无线电收发   PIC32   ADS7846   

1.项目名称、项目的主要内容及目前的进展情况

本文引用地址: http://power.21ic.com//led/technical/201807/67528.html

项目名称:多功能旋转LED显示器

项目的主要内容:启动电机,通过旋转的指针板控制LED显示一个立体动态的地球仪;或选择播放音乐并在旋转的LED上同步显示歌词。其中LED的电源由电机运动时产生的电磁感应发电,而指针板上的信号则通过无线遥控得到。

目前的进展情况:对指针板的各模块原理有深入的了解。

2.项目关创新点及关键技术的论述

创新点(1):使用29位LED灯立体显示一个地球仪与显示歌词;

创新点(2):用电机旋转带动LED,给人立体的视觉效果;

创新点(3):从指针板引出导线,接入到电机内部绕在转子上,电机旋转时该导线切割磁场产生感应电动势,接过整流后作为指针上的电源。

关键技术(1):用霍尔传感器确定指针板的角度位置,根据指针板所在的不同位置,控制LED,利用人眼的视觉暂留效应,形成完整的显示画面;

关键技术(2):精确的控制LED的亮灭,需要很严谨的程序;

关键技术(3):音乐与歌词同步。

3.技术成熟性和可靠性论述

电机的高速旋转,再配合LED的控制,完全可以呈现出一个立体图形,再加上红外控制开关,更方便于操作。当然团队的专业技术的基础,可以保证项目的顺利实施,最终完成项目。下面是实现的效果示意图(以显示”3”字符为例)。

项目实施方案

1.方案基本功能框图及描述

旋转时钟系统,由指针板、直流电机、电源、无线遥控器以及上位机(PC)软件等部分组成(参见下图旋转时钟系统框图)。

(1)电机

电机采用的是普通直流电机,负责带动指针板旋转。电机的启动或停止,由指针板上的CPU负责控制。 电机轴是金属的,所以被同时充当了电源和串口通讯的地线。另外在电机轴上套了一个导电环,在转动时导电环与电刷保持接触,构成电源的正极和串口通讯的信号线。

(2)指针板CPU

指针板负责显示功能,是旋转时钟的主要部件指针板的主控芯片就是PIC32。 指针板上有一排超高亮LED。

(3)霍尔传感器

霍尔传感器装在指针板上,在外壳的对应位置安装了一个磁钢指针板每旋转一周,霍尔传感器就会经过一次磁钢位置,并感应到信号。这个信号被称为“过零信号”。有了这个信号,CPU就可以在旋转的过程中实时检测计算指针板的角度位置。并根据指针板所处的不同位置,点亮相应的LED,利用人眼的视觉暂留效应,形成完整的显示画面。 通过检测两次过零信号的时间间隔,就可以计算出电机转速,或者指针旋转一周的时间。把该时间等分为180份,即可求得每个显示列的位置。这样,就不必再去对电机进行匀速控制了。为了便于程序的计算,要把整个指针板旋转的圆周等分为180个等分位置。每个位置被称为一列。

(4)运放扬声器

指针板上有一个功率放大音响,在执行播放音乐的命令时启动。

(5)无线遥控器

无线遥控器采用比较简单的方案实现。主控芯片采用了ADS7846,用于切换LED显示器的显示功能。

(6)上位机

上位机程序是本项目的高端应用。上位机软件可以采用C语言编程,通过串口发送串行控制名令给指针板,便以调试。其功能涵盖了所有的串行控制功能,并有所加强和扩展。比如,可以通过电脑下载新的显示画面到指针板上,并存储在CPU的内部E2PROM中。

2.需要的开发平台

(1) MPLAB IDEv8.41硬件调试及编程工具 ;

(2) 软件开发环境 MPLAB IDE v8.41;

(3) 编译器MPLAB IDE。

3.需要的扩展模块

(1)PmodRF1——无线电收发器 ;

(2)PmodSD——SD卡插槽。

换一批

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