基于ATmega16L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(tǒng)的噴繪、寫真的廣告畫面死板、不活潑的廣告牌、廣告燈箱等，LED顯示屏給人們帶來了清晰明了、新鮮活潑的廣告宣傳效果，同時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。

　　目前市場上LED顯示屏較多的利用發(fā)光二極管所構成的點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，掃描顯示時有一個突出特點就是任何時刻只有一列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，可以只采用一列LED，通過旋轉形成一個等效點陣，并借軟件程序改變LED的位置來模擬點陣的列掃描，即所說的LED旋轉屏。尤其在當前低碳節(jié)能環(huán)保的背景下，如何用較少的材料設計出能夠實現(xiàn)同等效果顯示屏具有一定的探索意義。

　　1 系統(tǒng)硬件設計

　　LED旋轉屏顯示系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖1所示。AVR主控芯片是整個顯示系統(tǒng)的核心，由于系統(tǒng)要借助紅外控制單元實現(xiàn)顯示內容的更新，加之系統(tǒng)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程中的電源供電問題。

　　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(qū)域①所示。ATmega16L已經(jīng)內置了上電復位設計，并且在熔絲位里，可以控制復位時的額外時間，故AVR外部的上電復位電路可以設計得很簡單：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：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(tǒng)斷電時，將R17（10 kΩ）電阻短路，使C1快速放電，讓下一次來電時，能產(chǎn)生有效的復位。當AVR處于工作狀態(tài)時，按下開關S1，復位腳RESET變成低電平，觸發(fā)AVR芯片復位。