基于AVR的LED旋转屏设计

摘要：为了使显示屏的体积更小，成本更低，同时又能有较丰富的显示效果，采用AVR微处理器ATmega16L作为核心控制芯片，由直流电机带动一列贴片LED旋转设计了圆柱形LED显示屏，可以由无线红外遥控装置随时切换显示的内容，可显示不同的文字、图案、系统时间等。利用少量发光二极管实现海量发光二极管才能实现的显示屏，同时该屏在旋转过程中显示，使得可视角更广，可以达到360°全方位。
关键词：旋转屏；贴片LED；AVR；红外遥控；霍尔传感器

0 引言
随着计算机及相关微电子、光电子技术的迅速发展，LED显示屏已成为一种新型的电子屏幕广告媒体，相比传统的喷绘、写真的广告画面死板、不活泼的广告牌、广告灯箱等，LED显示屏给人们带来了清晰明了、新鲜活泼的广告宣传效果，同时LED显示屏可以全程由电脑操控，屏幕资源也可以重复利用，提高了诸多企业的经济效益。
目前市场上LED显示屏较多的利用发光二极管所构成的点阵模块或像素单元而组成的大面积平板显示屏幕，该屏幕利用快速行扫描或列扫描而形成文字或图案，扫描显示时有一个突出特点就是任何时刻只有一列LED发光，从左起，控制每一列的位选端，依次从首列逐列显示到末列基于这一点，可以只采用一列LED，通过旋转形成一个等效点阵，并借软件程序改变LED的位置来模拟点阵的列扫描，即所说的LED旋转屏。尤其在当前低碳节能环保的背景下，如何用较少的材料设计出能够实现同等效果显示屏具有一定的探索意义。
本文基于AVR芯片技术和贴片技术，设计了一款圆柱形LED旋转屏。从体积上来说该显示屏更加小巧玲珑，尤其加入了无线红外遥控装置，使得显示内容可以实时更新。同时该显示屏由一列16个贴片LED旋转显示，因此可以从360°全方位的范围内观看显示文字或图片内容，这也是传统的平板显示屏系统无法做到的。

1 系统硬件设计
LED旋转屏显示系统的系统框图如图1所示。AVR主控芯片是整个显示系统的核心，由于系统要借助红外控制单元实现显示内容的更新，加之系统后期的可扩展性，在综合考虑应用需求和成本后，选用了高性能、低功耗的AVR微处理器ATmega16L作为主控单元的核心芯片。ATme-gal6L工作电压为2．7～5．5 V，所以采用3．7 V锂电池对AVR芯片和列LED显示单元独立地供电，这样就解决了该旋转屏设计过程中的电源供电问题。