基本信息
- 项目名称：
- 基于单片机的LED环屏显示
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 辅助软件设计、实现文字图像信号处理（包括分离，编码）、传输和控制下的环幕显示（达到空中飞字的效果）。在本文中，首先介绍了LED和单片机的工作原理。分析了显示方法和系统的可行性，显示信息的编码方法和在旋转的双列LED条所模拟出的环幕上的显示方法。对与旋转主板的能源传输方法。显示信息的更改方法和与PC机的通讯方式。最后整合仿真出整个系统。
- 详细介绍：
- 发光二极管 (Light-emitting diode, LED)是一种半导体元件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光发光二极管的出现，也被用作照明。它是21世纪的新型光源，具有效率高、寿命长、不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时，发光二极管能发出单色、不连续的光，这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分，可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。 发展初期，采用砷化镓(GaAs)的发光二极管只能发出红外线或红光。随着材料科学的进步，各种颜色的发光二极管，现今皆可制造。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 为了丰富大学生课余生活，培养我们大学生的动手能力，开拓我们大学生的创新思维，把理论知识与实际操作相结合。 设计一个由单片机控制的LED环幕成像显示系统；辅助软件设计、实现文字图像信号处理（包括分离，编码）、传输和控制下的环幕显示。 硬件部分大体概括为以下部分： 显示方式： 直接用LED排列出一个环幕，持续点亮与字符和图案所对应的LED。首先这样的显示方式要求持续点亮LED。其次还需要更多的能源来点亮LED。最后可以采用扫描成像和利用人眼的“视觉暂留”效应来达到环幕显示的效果。采用扫描显示模式，所谓动态显示模式简单的说就是逐行轮流点亮。 控制方式： 因为实际所需控制的实际上是两个有16个单元的LED列，所以最少需要有32个输出端口。而所需显示的主要是字符和简单的图像，仅仅占用很小的储存空间，所以对储存器的要求不高。最后选定Intel公司MCS-51系列单片机中的8051型单片机。8051拥有4KB的ROM、128B的RAM，32位的串行输出，5个中断源，2个16位的定时器、计数器，足以满足系统需求。由于LED显示器需要的电流较大，
科学性、先进性
- （一）使用单片机控制LED成像显示可以最大化的节省能源和缩小整个系统的体积以及提高整个系统的可靠性。 （二）使用单片机控制LED成像显示可方便地与计算机进行数据通信，还可以及时的传输与更新数据。 （三） 使用单片机控制LED成像显示改变了以往只能在一面看图像，实现了图像多角度的展示。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 制作阶段
技术转让方式
- 不转
作品可展示的形式
- 原理说明
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 目前，世界上对省能源、轻量化、小型化、高可信度的产品需求极为迫切，而LED完全符合这些条件。LED属于全固体冷光源，更小、更轻、更坚固，工作电压仅有两伏特，使用寿命长达十多年。按照通常的光效定义，LED的发光效率并不高，但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，效率可达80-90%。 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
同类课题研究水平概述
- 目前，世界上对省能源、轻量化、小型化、高可信度的产品需求极为迫切，而LED完全符合这些条件。LED属于全固体冷光源，更小、更轻、更坚固，工作电压仅有两伏特，使用寿命长达十多年。按照通常的光效定义，LED的发光效率并不高，但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，效率可达80-90%。
