POV旋转LED显示器设计.doc

天津滨海职业学院全日制高等职业教育 毕业实践环节毕业设计（典型性项目）说明书 POV旋转LED显示器的设计 作者： 主要内容简介 现在是一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是日新月异。可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活，改变着我们的世界。近年来，随着电子产品的发展，人们对时钟的要求越来越高其具体应用电影的拍摄和放映。关键字：第一章 LED简介 1 第一节 什么是POV 1 第二节 发光二极管简介 2 第二章 LED显示屏的显示原理 3 第三章 旋转LED屏设计 7 第一节 设计任务 7 第二节 系统硬件框图 8 第三节 机械结构 8 第四节 旋转LED动态显示 9 第四章 系统硬件电路的设计 11 第一节 涉及的主要技术 11 第二节 电机方案选择 12 第三节 供电方案选择 13 第四节 主控元件 15 第五节 时钟芯片DS1302 17 第六节 硬件原理图 20 第五章 系统软件的设计 26 第一节 软件设计流程图 26 第二节 各个功能模块流程图 27 第六章 系统的安装与调试 28 第一节 硬件调试 28 第二节 软件调试 30 第三节 效果图 32 第四节 元件列表 33 第七章 总结 34 参考文献 35 谢 辞 36  LED简介 第一节 什么是POV POV 即英文Persistence of Vision一词的缩写,中文是“视觉暂留”的意思。 每当人的眼睛在观察物体之后,物体的映像会在视网膜上保留一段很短暂的时间。在这短暂的时间段里,当前面的视觉形象还没有完全消退,新的视觉形象又 继续产生时,就会在人的大脑里形成连贯的视觉错觉。其实,对于这种独特有趣生物现象,我们随时都能感受到。下雨时,纷纷快速下落的雨滴,在我们的眼里却成了一条条富有诗意的“雨丝”;用一支激光笔射在墙上,并快速晃动,我们会感受到一幅由线条组成的画面。进一步的研究发现,人的视觉暂留时间约为1/24s,这个时间值并非是个标准值,它因观察者的个体差异和观察的物体的亮度及大小约有不同。现代电影根据这一事实,以每秒24个画格的速度进行拍摄和放映,使得一系列原本不动的连续变化画面,在人眼里产生连贯的活动错觉影像。对“POV”现象的认识和利用,可追溯到两百多年前。 在这一个世纪，光电子产业社会广泛的重视，信息显示技术发展迅速，随着LED器件材料性能的不断提高，已广泛应用室内外需要进行服务内容和宣传服务宗旨的公众场所。 传统的LED屏相比价格高昂、操作麻烦， 而POV旋转LED显示器由于LED灯使用数量少，只需要使用单排LED灯（即能填满圆形屏幕的半径长度的单排LED灯），从根本上避免了传统LED显示屏的种种不足。因此，设计一个可以旋转LED显示屏，具有十分重大的意义。 光二极管(LED)是一种电致发光的光电器件。早在1907年开始,人们就发现某些半导体材料制成的二极管在正向导通时有发光的物理现象,但生产出有一定发光效率的红光LED已是1969年了。到今天,LED已生产了30多年,回顾过去,它已茁壮成长。各种类型的LED、利用LED作二次开发的产品及与LED配套的产品(如白光LED驱动器)发展迅速,新产品不断上市,已发展成不少新型产业LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术。随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品 发光二极管是由-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图所示假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 发光二极管的种类很多，按发光材料来区分有磷化镓（GaP）发光二极管、磷砷化镓（GaAsP）发光二极管、砷铝镓（GaAIAs）发光二极管等；按发光颜色来分有发红光、黄光、绿光以及眼睛看不见的