自动化类旋转led动态显示屏毕业设计论文.docx
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自动化类旋转led动态显示屏毕业设计论文
毕业设计（论文）
旋转LED动态显示屏的设计
院（系）自动控制系
专业班级自动化XXX
学生姓名XXX
学号090XXX
指导教师XXXX
评阅教师____
20XX年1X月
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
摘要
进入新世纪，光电子产业得到社会广泛的重视，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所。
尤其在没有投影仪的地方，旋转LED的优越性体现得非常明显，在当今高度发达的经济市场上，富有创意、应用面广的、挪移方便、具有吸引力的信息传播系统显得十分的重要！
二十一世纪是数字传播的时代，随着LED技术的应用和普及，数字LED显示屏的应用非常广泛。
传统的LED显示屏以平面效果居多，旋转式LED环形显示屏的设计，是利用人眼视觉暂留效应，通过高速电机带动LED阵列旋转，形成360度环形显示画面，可站在任何角度观看，完全无观赏死角，给人们一种新的视觉体验。
本设计基于STC89C52单片机，采用独立的LED，通过直流电机带动旋转，可形成立体效果，使其更加绚丽，更具有观赏性，可广泛应用于家居，企业和公共场所。
针对传统LED显示屏视角单一、体积较大、需要的发光二极管数目较多等特点，利用电机带动LED显示阵列高速旋转实现环形显示，达到360全视角，在相同显示信息量上降低产品体积，减少对发光二极管的使用，设计一个可以经常方便变换内容、能够携带方便、信息容量大、价格低廉、结构简单的信息播放系统，即旋转LED显示屏。
关键词：
旋转式LED阵列环形显示屏STC89C52单片机
ABSTRACT
Inthenewcentury,thephotoelectronindustrywideattentionbysociety,LEDdisplayasanimportantmeansofinformationdissemination,hasbeenwidelyusedinindoorandoutdoorservices,contentandservicesneededpublicitypurposesinpublicplaces.Inparticular,thereisnoprojectorinplace,rotatingLED'ssuperiorityreflectedveryclearlyintoday'shighlydevelopedeconomymarkets,creative,applicationwide,thediversionofconvenient,attractiveinformationdisseminationsystemisextremelyimportant!
Thetwenty-firstcenturyistheeraofdigitalcommunication,withtheLEDtechnologyandthepopularityofdigitalLEDdisplayiswidelyused.TraditionalLEDdisplaytoeffectmostlyflat,circularrotatingLEDdisplaydesignistheuseoftemporarystayinthehumanvisualeffects,high-speedmotortodrivetheLEDarrayrotation,theformationof360-degreecirculardisplaycanstandonanypointofview,completewithoutviewingdead,togivepeopleanewvisualexperience.ThedesignisbasedonSTC89C52MCU,usingseparateLED,drivenbyDCmotorrotation,canformthree-dimensionaleffect,makeitmorecolorful,morespectator,canbewidelyusedinhomes,businessesandpublicplaces.
ViewtraditionalLEDdisplaysingle,largerandlargernumberofrequiredcharacteristicsoflight-emittingdiode,LEDdisplayofmotordrivencirculararrayofhigh-speedrotationofthedisplay,to360fullview,inthesameamountofinformationdisplayedonthelowerproductvolumeandreduceontheuseofLEDs,thedesigncanoftenfacilitatethetransformationofacontent,canbeportable,highinformationcontent,lowcost,simplestructure,theinformationbroadcastsystem,therotatingLEDdisplay.
Keywords:
Rotary;LEDarray;circulardisplay;STC89C52SCM
第一章绪论………………………………………………3
1.1课题背景………………………………………………3
1.1.1此设计本身存在的作用……………………………………3
1.2国内外发展现状……………………………………….4
1.2.1国内LED显示屏研究现状………………………………………4
1.2.2国外LED显示屏研究现状………………………………………4
1.2.3LED显示屏制作方案比较…………………………………………4
1.2.4LED显示屏研究现状总结…………………………………………5
1.3本课题研究目的和意义以及来源………………………5
1.3.1本课题的设计思想来源……………………………………………5
1.3.2本课题的设计目的及意义…………………………………………5
第二章系统方案选择……………………………………6
2.1此设计涉及的主要技术……………………………………6
2.2方案选择……………………………………….………6
2.2.1基于步进电机细分驱动技术的旋转LED显示屏设计………6
2.2.2嵌入式的LED点阵显示屏设计…………………………………8
2.2.3普通电机（交流电机）旋转LED显示屏设计…………………8
2.2.4方案比较及确定…………………………………………………8
第三章系统硬件设计……………………………………10
3.1系统总体硬件框图……………………………………10
3.2系统设计具体结构…………………………………11
3.2.1系统前期设计具体结构………………………………………11
3.2.2系统后期设计具体结构………………………………………12
3.3系统整体设计原理图…………………………………13
3.3.1系统前期整体设计原理图……………………………………14
3.3.2系统后期整体设计原理图……………………………………14
3.3.3系统设计下载模块原理图……………………………………14
3.4系统整体设计PCB电路板……………………………16
3.4.1系统前期整体设计PCB电路板（单层）………………………16
3.4.2系统后期整体设计PCB电路板（单层）………………………16
3.4.3系统设计下载模块电路板（单层）………………………………18
3.5元器件选型……………………………………………18
第四章旋转LED动态显示屏设计的控制思想…………20
4.1本课题的实现基本原理……………………………20
4.1.1成像基本原理……………………………………………………20
4.1.2汉子显示原理…………………………………………………20
4.2字体、图形具体显示过程解析………………………21
4.2.1变量定义…………………………………………………………22
4.2.2习题、图形显示解析…………………………………………22
4.2.3部分计算及说明………………………………………………23
第五章系统的安装与调试……………………………27
5.1旋转LED动态显示屏的设计实物……………………………27
5.1.1旋转LED动态显示屏的前期设计实物……………………27
5.1.2旋转LED动态显示屏的后期设计实物……………………28
5.1.3旋转LED动态显示屏的下载模块设计实物………………29
5.2系统设计存在的问题…………………………………29
5.2.1硬件设计不足……………………………………………………29
5.2.2软件调试存在的问题……………………………………………30
结论与展望…………………………………………………31
致谢………………………………………………………….32
参考文献…………………………………………………….33
附录……………………………………………………….34
系统设计原理图…………………………………………….34
第一章绪论
1.1课题背景
随着信息化社会的到来，促进了现代信息显示技术的发展，形成了CRT、LCD、PDP、LED、EL、DLP等系列的信息显示产品，纵观各类显示产品，各有其所长和适宜的市场应用需求。
但是随着LED材料技术和工艺的提升，LED显示屏以突出的优势成为平板显示的主流产品之一，并在社会经济的许多领域得到广泛应用，主要包括：
①证券交易、金融信息显示；
②机场航班、汽车站动态信息显示；
③港口、车站旅客引导信息显示；
④体育场馆信息显示；
⑤道路交通信息显示；
⑥调度指挥中心信息显示；
⑦邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示；
⑧广告媒体新产品介绍；
⑨大型演出和集会；
⑩展览会、宣讲会。
1.1.1此设计本身存在的作用
进入新世纪，光电子产业得到社会广泛的重视，信息显示技术发展迅速，随着LED器件材料性能的不断提高，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所。
尤其在没有投影仪的地方,旋转LED的优越性体现得非常明显，传统的LED字屏相比价格高昂、操作麻烦，放置位置固定、应用面狭窄、挪动不变；而传统的平面显示，信息量不大，互动性不强，显得十分的不便。
因此，设计一个可以经常方便变换内容、能够携带方便、信息容量大、价格低廉、结构简单的信息播放系统——旋转LED显示屏，具有十分重大的意义。
1.2国内外发展现状
1.2.1国内LED显示屏研究现状
我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。
在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，LED所占的市场将会越来越大，影响也会越来越深远。
我国的LED显示屏产业已成较大规模，技术水平相对领先，应用领域也很广泛的特点。
2008年北京举行的奥运盛会虽已顺利闭幕，但所展现出的种种前所未有的规模已经深深的烙在了全世界人的心中。
特别是奥运盛会上所应用的LED产品类型和数量规模都是空前的。
LED显示屏作为一种新型的显示器件出现在2008年北京奥运会的开幕式、比赛场馆、奥运文化广场以及奥林匹克公园等LED项目中，国内LED企业承接了主要的工程项目，提供了大量的LED产品,总体上展示了我国LED行业的技术产品优势和产业发展水平。
也体现了我国LED产业的力量和技术这也在一定程度上预示着LED产业必是未来的一种趋势。
1.2.2国外LED显示屏研究现状
日本Hibino公司展示了新产品STEALTH，这是一款能透视背景的穿透式LED显示屏，可呈现出一个综合汇聚了影像、照明、舞台道具、背景灯元素的立体影像空间。
从可视性影像到体验型影像，展示演出及舞台设计创意空间得到扩展，视觉表现的世界无限延伸。
随着LED高性能材料的发展，LED显示屏也必将得到发展，从而旋转LED显示屏也将随之发展，并相信，旋转LED显示屏将会给人们的生活带来更多的便利，造福于人类。
1.2.3LED显示屏制作方案比较
生产LED显示屏有多种方案，具体情况如下介绍：
①点阵模块方案：
最早的设计方案，由室内为彩点阵屏发展而来。
优势：
原材料成本最有优势，且生产加工工艺简单，质量稳定。
缺点：
色彩一致性差，马赛克现象较严重，显示效果较差。
②单灯方案：
为解决点阵屏色彩问题，借鉴户外显示屏技术的一种方案，同时将户外的像素复用技术（又叫像素共享技术，虚拟像素技术）移植到了室内显示屏。
优势：
色彩一致性比点阵模块方式的好。
缺点：
混色效果不佳，视角不大，水平方向左右观看有色差。
加工较复杂，抗静电要求高。
实际像素分辨率做到10000点以上较难。
③贴片方案：
采用贴片发光管为显示元件的方案。
优势：
色彩一致性，视角等重要显示指标是现有方案里最好的一种，特别是三合一表贴的混色效果非常好。
缺点：
加工工艺麻烦，成本太高。
④亚表贴方案：
实际上是单灯方案的一种改进，现在还在完善之中。
优势：
在显示色彩一致性，视角等首要指标和标贴方案差别不大了，但成本较低，显示效果很好，分辨率理论上可以做到17200以上。
缺点：
加工还是较复杂，抗静电要求高。
因此在进行方案选择时，应根据实际情况来加以选择，如若选错，或者选择的方案不是最佳方案，轻则损失些许资金；重则，自身的品牌也将不保，从中可以看出科技的重要性是不可小觑的。
1.2.4LED显示屏研究现状总结
随着LED高性能材料的发展，LED显示屏也必将得到发展，从而旋转LED显示屏也将随之发展，由于旋转LED显示屏制作起来，成本低廉，调试方便，并且拥有360度的可视范围，观赏完全无死角，给人们带来一种新的视觉体验。
而且在显示相同信息量上，旋转式LED显示屏使用的发光二极管数量更少，可有效降低能耗和维修成本。
本设计无论是从观赏性、实用性和成本上考虑，都具备传统LED显示屏无法比拟的优越性。
特别适合作为家居的一件艺术，也可以作为企业宣传的一个平台，更适合在人潮汹涌的公众场所。
其使用范围非常广，市场前景很好。
相信未来旋转式LED环形显示屏将会迎来广阔的市场空间，带来无穷的商业价值。
1.3本课题研究目的和意义以及来源
1.3.1本课题的设计思想来源
传统的LED显示屏以平面显示效果为主，视角范围受限、体积较大且搬运不便。
而旋转式LED环形显示屏，可360度范围内观看，不仅扩大了产品可视范围，而且体积更小，设置方便，适合各种空间利用，给人们更加带来了一种新的视觉体验。
相信不论是家居使用，还是企业或人潮汹涌的公众场所，都会给人们带来高质感的享受，未来的旋转式LED显示屏必定具有广阔的市场空间。
1.3.2本课题的设计目的及意义
设计一个可以经常方便变换内容、能够携带方便、信息容量大、价格低廉、结构简单的信息播放系统，即旋转LED显示屏。
进入新世纪，光电子产业得到社会广泛的重视，信息显示技术发展迅速，随着LED器件材料性能的不断提高，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所。
尤其在没有投影仪的地方，旋转LED的优越性体现得非常明显，传统的LED字屏相比价格高昂、操作麻烦，放置位置固定、应用面狭窄、挪动不变；而传统的平面显示，信息量不大，互动性不强，显得十分的不便。
因此，设计一个可以经常方便变换内容、能够携带方便、信息容量大、价格低廉、结构简单的信息播放系统——旋转LED显示屏，具有十分重大的意义。
第二章系统方案选择
2.1此设计涉及的主要技术
①单片机技术：
当某个LED在高速的旋转情况之下，会以某个频率在空间的某一点来回出现。
所以需要通过定时器中断，让其在对应时刻点亮或是熄灭，超过一定的频率时，由于人眼的视觉暂留效应，
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