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基于ARM的全彩旋转电子相框

专家
2014-03-16 14:06:05    评分

作者:潍坊工程职业学院 王恒坤 魏攀 温旭东

指导教师:郇新


  作品简介

  我们设计的全彩旋转电子相框使用了一条32个全彩LED作为显示单元,旋转部分采用12V直流电动机,带动灯条旋转后,通过霍尔传感器测量旋转速度,传送给STM32处理器,根据旋转速度处理器控制全彩LED显示灯的刷新方式和频率可以显示不同的彩色图片、文字,可以有效提高显示效果,由于STM32自带存储单元很小,加入了TF卡作为存储单元,有效提高存储画面的数量。

  全彩旋转显示电子相框经常被用于酒店酒吧大厅显示时间,也用门头商店显示时间和广告,显示屏幕稳定,色彩绚丽,采用的灯条旋转法代替点阵显示屏,大大的节约了成本,受到了广大商家的一致好评,也是全国少数设计全彩旋转电子相框的单位。


  平台选型说明

  Kinetis K10开发板资料多, 组委会提供了免费的Kinetis K10开发板,而且提供了一些算法库(FFT,PID),这个算法库是很有用的,因为让你用汇编去写这个是不现实的,自己用C语言写的效率也很低,有了这些你就可以直接调用了,而且是Ctecx-M4的内核,速度会比ARM7快,效率也有所提高.带实时时钟、串口、SPI接口、IIC接口、AD等常用外设。


  设计说明

  本产品是利用了LED的优点和人的视觉暂留现象来设计的。

  我们使用一条32个全彩LED作为显示单元,旋转部分采用12V直流电动机,带动灯条旋转后,通过霍尔传感器测量旋转速度,传送给STM32处理器,根据旋转速度处理器控制全彩LED显示灯的刷新方式和频率可以显示不同的彩色图片、文字,可以有效提高显示效果,由于STM32自带存储单元很小,加入了TF卡作为存储单元,有效提高存储画面的数量。

  各LED发光管等间距排位一条直线,随着旋转速度的加快,在计算机软精确的时序控制下,不断扫描出预设的文字,图案等。当在LED上显示汉字时,应先取得汉字的点阵构成数据,然后将其写入显示存储器中进行显示。旋转LED是一种通过同步控制发光二极管位置和点亮状态来实现图文显示的新型显示器。

  假设我们设定我们的眼睛的暂留时间是0.4秒,如果我们的32个LED旋转一周的时间快过0.4秒,那么我们看到的图像就是这一列LED在各个位置显示的图像的叠加,如果我们用定时器把LED旋转一周的各个位置分割出180份,让它在相应的位置显示相应的图像,那么我们就可以得到一个累加的图像效果了。

  旋转显示屏需要实时刷新全彩图案,对处理器的运行速度以及I/0电平的转换速度都有很高的要求,我们采用STC公司的IAP15F2K61S2单片机作为主控芯片。

  我们模仿直流电机的供电模式,将电源和旋转部分通过两个碳刷连接起来,又在旋转部分加入两个大的电容保证系统在高速运转下能够得到充足的电能。

  为保证平衡,在布PCB的同时使用杠杆定理来对装置的重心进行调节。

  考虑到系统控制的是全彩的显示屏,要求控制器I/O传输速度高,我们采用模拟SPI总线的控制方式,将图片的数据通过SPI串行控制器传给LPD1109全彩LED灰度控制器,产生相应的RGB三基色,使其LED显示不同颜色。

此文档的相关视频来自:http://v.eepw.com.cn/video/play/id/13525




关键词: LED     单片机     电子相框     显示器    

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