基于51单片机的POV显示摇摆时钟开题报告(共7页)

1、附件(fjin)3：北京理工大学珠海(zh hi)学院毕业设计(b y sh j)（论文）开题报告 题 目： 基于51单片机的POV显示摇摆时钟 学 院： 信息学院 专 业： 自动化 学生姓名： 陈燕珊 指导教师： 李福 一、研究的现状及其意义 POV LED是国外电子爱好者发起的，利用人眼视觉暂留效应进行图形、动画等信息显示的一种电子产品。随后国内一些电子爱好者和科技开发公司也相继开发和制作出了自己的作品。他可以安装在自行车或其它轮式交通工具的车轮上，随着车轮的旋转来显示图案，也可以用电动机带动其旋转来显示图案和信息。通过它，我们可以使我们的信息传播方式更加多样与灵动。POV制作时利用人在观

2、察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像” ，是制作POV作品的原理。 旋转时钟是利用视觉暂留效应设计出来的，物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。假设我们设定我们的眼睛的暂留时间是0.4秒，如果我的16个LED旋转一周的时间快过0.4秒，那么我们看到的图像就是这一列LED在各个位置显示的图像的叠加那么我们就可以得到一个累加的图像效果了。 POV制作在近几年十分流行，尤其是国外的的POV作品有各种各样，主要类型有安装在风扇上的POV时钟，

3、安装在自行车车轮的POV，摇摆POV时钟，手摇型POV作品等。POV作品以制作简单，显示效果丰富漂亮，基本易于调试而受到广泛制作者的欢迎。在市场上，POV也能起到一定程度上代替LCD液晶显示屏，在材料上能大大减少成本。随着市场的发展，POV将得到越来越多的应用。二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题1.研究目标：1）完成单片机硬件电路的设计。 2）完成软件设计。 3）所设计的上述电路和程序要在proteus上仿真成功。 4）3月1日前整机调试完毕。 5）4月1日前写出毕业论文。研究内容：运用AT89S52单片机、LED发光二级管和DS12C887时钟芯片等器件设计一个手拨POV显示时钟，显示

4、内容及内容。 1）显示年、月、分； 2）显示时、分、秒； 3）要求字迹清晰； 4）系统工作稳定。3.拟解决的关键问题:1)正确地读写DS12C887时钟芯片，从DS12C887时钟芯片里获得时间数据。 2）熟悉对AT89S52的应用，对各部分电路原理图的设计绘制，对电路进行仿真测试。 3）摇摆的动力设计 4）LED点亮与熄灭的精确控制 5）显示信息的自动编码三、研究的基本思路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析1.研究的基本思路和方法：文献研究法、实验法、实证研究法等。 单片机：主控芯片选用AT89S52，自带在线编程功能（ISP)可方方便下载调试。LED：考虑安装紧凑并方便手工焊接，LED

5、采用RGB三色贴片封装3528（1210），只用其中的一种颜色。按键：因不受体积限制，采用尺寸较大的按键，方便使用。时钟芯片：由于单片机采用的是AT89S52，有足够的端口，采用系统失电仍能正常走时的芯片DS12C887.2.技术路线：1）POV LED旋转LED的设计 2）POV显示摇摆时钟总体功能的规划 3）购买元件与实验电路的搭建 4）通过实验对硬件解决方案测试并改善 5）确定硬件总体方案 6）各环节初步解决方案的确定与预算 7）按软件方案编写控制程序 8）对软件进行调试并改善 9）完成整体设计报告并提交论文3.实验方案：摇摆的动力设计实验 1）方案一：电机供电旋转 通过利用旋转部分带动

6、电刷直流电机产生直流电旋转部分供电。用电动机同轴连接发电机，然后测试发电机输出端电压波形进行测试 优点：稳定可靠 缺点：制作困难麻烦 2）方案二：手动摇摆 优点：摇晃是触动惯性开关启动的，易于观察。摇摇棒的制作基本上能体现POV作品的制作优点，并且它携带方便，能在多场合使用，适合各项户外活动。 对以上两种方案进行综合对比，选出一种简单而稳定可靠的方案，所以选择手摇方案。可行性分析：该设计是模仿其他电子爱好者的作品进行设计与制作，并在其基础上改进，理论和实际基础已经得到验证，且本设计所需的材料零件常见普通，极易购买，具有很高的可行性。通过我对单片机技术的掌握与李福老师的指导，该设计一定可以完成并

7、取得较好的效果。四、研究计划及进度安排1.对POV摇摆时钟 的总体功能进行规划 (2013.12.16-2013.12.20)2.分析各功能，并查找资料，制定初步解决方案 (2013.12.21-2014.1.5)3.对各功能模块的初步方案进行实验、检测与分析，完善后确定最终方案 (2014.1.5 -2014.1.15)4.对硬件组装并测试整体性能，同时规划与设计软件(2014.1.16-2014.2.1)5.进一步设计与编写软件 (2014.2.2-2014.2.15)6.在硬件上对软件进行调试，并完善程序 ，且在设计好的电路和程序在PROTEUS上仿真(2014.2.16-2014 .3

8、.1)7.完成设计，提交毕业设计与论文 (2014.3.2-2014.4.1)五、参考文献 1张俊.一个单片机工作者的实践与思考M.北京航空航天大学出版社 2008年 P32-P552谢小燕.彩色LED体显示系统的建立及性能研究D.浙江大学光电系：光学工程 P88-P973沈新创,钱平. HYPERLINK /Article/CJFDTOTAL-SHSX200702018.htm 基于视觉暂留原理的旋转式线阵LED显示屏开发J.上海应用技术学院学报(自然科学版).2007年02期4胡学海主编. 单片机原理及应用系统设计. 北京电子工业出版社.20085何海滨. 数码管和点阵LED的动态扫描方法.无线电杂志，20106 邹振春.MCS-51系列单片机及接口技术.北京机械工业出版社，1999 7 王幸之,钟爱琴.AT89系列单片机原理与接口技术.北京航空大学版社，2004851单片机应用从零开始.杨欣，王玉凤编著.清华大学出版社.2008.19周正华编著.51单片机POV趣