基于ATmega16L芯片的LED旋转屏设计方案

引言

　　科技快速发展的今天，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。

　　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。

　　1.1 AVR基本外围电路设计

　　AVR单片机的基本硬件电路包括复位电路、晶振电路、A／D转换滤波电路、ISP下载接口等几部分。

　　1.1.1 复位电路

　　复位电路的设计如图2中区域①所示。ATmega16L已经内置了上电复位设计，并且在熔丝位里，可以控制复位时的额外时间，故AVR外部的上电复位电路可以设计得很简单：直接接一只10 kΩ电阻（R17）到Vcc即可。为了可靠，再加上一只0.1μF的电容（C1）以消除干扰和杂波。图中D17（IN4148）的作用有两个：一是将复位输入的最高电压钳在Vcc+0.5 V左右；二是在系统断电时，将R17（10 kΩ）电阻短路，使C1快速放电，让下一次来电时，能产生有效的复位。当AVR处于工作状态时，按下开关S1，复位脚RESET变成低电平，触发AVR芯片复位。