基于A(yíng)Tmega16L芯片的LED旋轉屏設計方案

引言

　　科技快速發(fā)展的今天，LED顯示屏已成為一種新型的電子屏幕廣告媒體，相比傳統的噴繪、寫(xiě)真的廣告畫(huà)面死板、不活潑的廣告牌、廣告燈箱等，LED顯示屏給人們帶來(lái)了清晰明了、新鮮活潑的廣告宣傳效果，同時(shí)LED顯示屏可以全程由電腦操控，屏幕資源也可以重復利用，提高了諸多企業(yè)的經(jīng)濟效益。

　　目前市場(chǎng)上LED顯示屏較多的利用發(fā)光二極管所構成的點(diǎn)陣模塊或像素單元而組成的大面積平板顯示屏幕，該屏幕利用快速行掃描或列掃描而形成文字或圖案，掃描顯示時(shí)有一個(gè)突出特點(diǎn)就是任何時(shí)刻只有一列LED發(fā)光，從左起，控制每一列的位選端，依次從首列逐列顯示到末列基于這一點(diǎn)，可以只采用一列LED，通過(guò)旋轉形成一個(gè)等效點(diǎn)陣，并借軟件程序改變LED的位置來(lái)模擬點(diǎn)陣的列掃描，即所說(shuō)的LED旋轉屏。尤其在當前低碳節能環(huán)保的背景下，如何用較少的材料設計出能夠實(shí)現同等效果顯示屏具有一定的探索意義。

　　1 系統硬件設計

　　LED旋轉屏顯示系統的系統框圖如圖1所示。AVR主控芯片是整個(gè)顯示系統的核心，由于系統要借助紅外控制單元實(shí)現顯示內容的更新，加之系統后期的可擴展性，在綜合考慮應用需求和成本后，選用了高性能、低功耗的AVR微處理器ATmega16L作為主控單元的核心芯片。ATme-gal6L工作電壓為2.7～5.5 V，所以采用3.7 V鋰電池對AVR芯片和列LED顯示單元獨立地供電，這樣就解決了該旋轉屏設計過(guò)程中的電源供電問(wèn)題。

　　1.1 AVR基本外圍電路設計

　　AVR單片機的基本硬件電路包括復位電路、晶振電路、A／D轉換濾波電路、ISP下載接口等幾部分。

　　1.1.1 復位電路

　　復位電路的設計如圖2中區域①所示。ATmega16L已經(jīng)內置了上電復位設計，并且在熔絲位里，可以控制復位時(shí)的額外時(shí)間，故AVR外部的上電復位電路可以設計得很簡(jiǎn)單：直接接一只10 kΩ電阻（R17）到Vcc即可。為了可靠，再加上一只0.1μF的電容（C1）以消除干擾和雜波。圖中D17（IN4148）的作用有兩個(gè)：一是將復位輸入的最高電壓鉗在Vcc+0.5 V左右；二是在系統斷電時(shí)，將R17（10 kΩ）電阻短路，使C1快速放電，讓下一次來(lái)電時(shí)，能產(chǎn)生有效的復位。當AVR處于工作狀態(tài)時(shí)，按下開(kāi)關(guān)S1，復位腳RESET變成低電平，觸發(fā)AVR芯片復位。