基于51單片機(jī)的POV顯示搖擺時(shí)鐘開題報(bào)告

1、附件3：北京理工大學(xué)珠海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目： 基于51單片機(jī)的POV顯示搖擺時(shí)鐘 學(xué) 院： 信息學(xué)院 專 業(yè)： 自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 陳燕珊 指導(dǎo)教師： 李福 一、研究的現(xiàn)狀及其意義 POV LED是國(guó)外電子愛好者發(fā)起的，利用人眼視覺暫留效應(yīng)進(jìn)行圖形、動(dòng)畫等信息顯示的一種電子產(chǎn)品。隨后國(guó)內(nèi)一些電子愛好者和科技開發(fā)公司也相繼開發(fā)和制作出了自己的作品。他可以安裝在自行車或其它輪式交通工具的車輪上，隨著車輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)顯示圖案，也可以用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)來(lái)顯示圖案和信息。通過(guò)它，我們可以使我們的信息傳播方式更加多樣與靈動(dòng)。POV制作時(shí)利用人在觀察景物時(shí)，光信號(hào)傳入大腦神經(jīng)，需經(jīng)過(guò)一段短暫的

2、時(shí)間，光的作用結(jié)束后，視覺形象并不立即消失，這種殘留的視覺稱“后像” ，是制作POV作品的原理。 旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘是利用視覺暫留效應(yīng)設(shè)計(jì)出來(lái)的，物體在快速運(yùn)動(dòng)時(shí), 當(dāng)人眼所看到的影像消失后，人眼仍能繼續(xù)保留其影像0.1-0.4秒左右的圖像，這種現(xiàn)象被稱為視覺暫留現(xiàn)象。假設(shè)我們?cè)O(shè)定我們的眼睛的暫留時(shí)間是0.4秒，如果我的16個(gè)LED旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間快過(guò)0.4秒，那么我們看到的圖像就是這一列LED在各個(gè)位置顯示的圖像的疊加那么我們就可以得到一個(gè)累加的圖像效果了。 POV制作在近幾年十分流行，尤其是國(guó)外的的POV作品有各種各樣，主要類型有安裝在風(fēng)扇上的POV時(shí)鐘，安裝在自行車車輪的POV，搖擺POV時(shí)鐘，手搖

3、型POV作品等。POV作品以制作簡(jiǎn)單，顯示效果豐富漂亮，基本易于調(diào)試而受到廣泛制作者的歡迎。在市場(chǎng)上，POV也能起到一定程度上代替LCD液晶顯示屏，在材料上能大大減少成本。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，POV將得到越來(lái)越多的應(yīng)用。二、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題1.研究目標(biāo)：1）完成單片機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)。 2）完成軟件設(shè)計(jì)。 3）所設(shè)計(jì)的上述電路和程序要在proteus上仿真成功。 4）3月1日前整機(jī)調(diào)試完畢。 5）4月1日前寫出畢業(yè)論文。研究?jī)?nèi)容：運(yùn)用AT89S52單片機(jī)、LED發(fā)光二級(jí)管和DS12C887時(shí)鐘芯片等器件設(shè)計(jì)一個(gè)手撥POV顯示時(shí)鐘，顯示內(nèi)容及內(nèi)容。 1）顯示年、月、分； 2）顯示時(shí)

4、、分、秒； 3）要求字跡清晰； 4）系統(tǒng)工作穩(wěn)定。3.擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題:1)正確地讀寫DS12C887時(shí)鐘芯片，從DS12C887時(shí)鐘芯片里獲得時(shí)間數(shù)據(jù)。 2）熟悉對(duì)AT89S52的應(yīng)用，對(duì)各部分電路原理圖的設(shè)計(jì)繪制，對(duì)電路進(jìn)行仿真測(cè)試。 3）搖擺的動(dòng)力設(shè)計(jì) 4）LED點(diǎn)亮與熄滅的精確控制 5）顯示信息的自動(dòng)編碼三、研究的基本思路和方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析1.研究的基本思路和方法：文獻(xiàn)研究法、實(shí)驗(yàn)法、實(shí)證研究法等。 單片機(jī)：主控芯片選用AT89S52，自帶在線編程功能（ISP)可方方便下載調(diào)試。LED：考慮安裝緊湊并方便手工焊接，LED采用RGB三色貼片封裝3528（1210），只

5、用其中的一種顏色。按鍵：因不受體積限制，采用尺寸較大的按鍵，方便使用。時(shí)鐘芯片：由于單片機(jī)采用的是AT89S52，有足夠的端口，采用系統(tǒng)失電仍能正常走時(shí)的芯片DS12C887.2.技術(shù)路線：1）POV LED旋轉(zhuǎn)LED的設(shè)計(jì) 2）POV顯示搖擺時(shí)鐘總體功能的規(guī)劃 3）購(gòu)買元件與實(shí)驗(yàn)電路的搭建 4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)硬件解決方案測(cè)試并改善 5）確定硬件總體方案 6）各環(huán)節(jié)初步解決方案的確定與預(yù)算 7）按軟件方案編寫控制程序 8）對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試并改善 9）完成整體設(shè)計(jì)報(bào)告并提交論文3.實(shí)驗(yàn)方案：搖擺的動(dòng)力設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 1）方案一：電機(jī)供電旋轉(zhuǎn) 通過(guò)利用旋轉(zhuǎn)部分帶動(dòng)電刷直流電機(jī)產(chǎn)生直流電旋轉(zhuǎn)部分供電。用電動(dòng)機(jī)同

6、軸連接發(fā)電機(jī)，然后測(cè)試發(fā)電機(jī)輸出端電壓波形進(jìn)行測(cè)試 優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定可靠 缺點(diǎn)：制作困難麻煩 2）方案二：手動(dòng)搖擺 優(yōu)點(diǎn)：搖晃是觸動(dòng)慣性開關(guān)啟動(dòng)的，易于觀察。搖搖棒的制作基本上能體現(xiàn)POV作品的制作優(yōu)點(diǎn)，并且它攜帶方便，能在多場(chǎng)合使用，適合各項(xiàng)戶外活動(dòng)。 對(duì)以上兩種方案進(jìn)行綜合對(duì)比，選出一種簡(jiǎn)單而穩(wěn)定可靠的方案，所以選擇手搖方案。可行性分析：該設(shè)計(jì)是模仿其他電子愛好者的作品進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，并在其基礎(chǔ)上改進(jìn)，理論和實(shí)際基礎(chǔ)已經(jīng)得到驗(yàn)證，且本設(shè)計(jì)所需的材料零件常見普通，極易購(gòu)買，具有很高的可行性。通過(guò)我對(duì)單片機(jī)技術(shù)的掌握與李福老師的指導(dǎo)，該設(shè)計(jì)一定可以完成并取得較好的效果。四、研究計(jì)劃及進(jìn)度安排1.對(duì)P

7、OV搖擺時(shí)鐘 的總體功能進(jìn)行規(guī)劃 (2013.12.16-2013.12.20)2.分析各功能，并查找資料，制定初步解決方案 (2013.12.21-2014.1.5)3.對(duì)各功能模塊的初步方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)與分析，完善后確定最終方案 (2014.1.5 -2014.1.15)4.對(duì)硬件組裝并測(cè)試整體性能，同時(shí)規(guī)劃與設(shè)計(jì)軟件(2014.1.16-2014.2.1)5.進(jìn)一步設(shè)計(jì)與編寫軟件 (2014.2.2-2014.2.15)6.在硬件上對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試，并完善程序 ，且在設(shè)計(jì)好的電路和程序在PROTEUS上仿真(2014.2.16-2014 .3.1)7.完成設(shè)計(jì)，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)與論文 (20

8、14.3.2-2014.4.1)五、參考文獻(xiàn) 1張俊.一個(gè)單片機(jī)工作者的實(shí)踐與思考M.北京航空航天大學(xué)出版社 2008年 P32-P552謝小燕.彩色LED體顯示系統(tǒng)的建立及性能研究D.浙江大學(xué)光電系：光學(xué)工程 P88-P973沈新創(chuàng),錢平.HYPERLINK /Article/CJFDTOTAL-SHSX200702018.htm基于視覺暫留原理的旋轉(zhuǎn)式線陣LED顯示屏開發(fā)J.上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2007年02期4胡學(xué)海主編. 單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京電子工業(yè)出版社.20085何海濱. 數(shù)碼管和點(diǎn)陣LED的動(dòng)態(tài)掃描方法.無(wú)線電雜志，20106 鄒振春.MCS-51系列單片機(jī)及接口技術(shù).北京機(jī)械工業(yè)出版社，1999 7 王幸之,鐘愛琴.AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù).北京航空大學(xué)版社，2004851單片機(jī)應(yīng)用從零開始.楊欣，王玉鳳編著.清華大學(xué)出版社.2008.19周正華編著.51單片機(jī)P