规划一个旋转的LED时钟,将一排LED灯组安装在指针旋转板上,利用人眼的视觉暂留效应,运用单片机I/O端口操控LED的点亮和平息构成图画然后显现出时钟画面。在介绍旋转LED时钟的完成原理和计划的一同,给出了其硬件电路规划和软件流程。
1 旋转时钟原理剖析
物体在快速运动时,当人眼看到的印象消失后,人眼仍能持续保存其印象,约0.1秒左右,这种现象称为视觉暂留现象。旋转时钟便是利用了视觉暂留效应,原理如图1所示。图1(a)中最内侧的一个发光二极管和最外侧的一个发光二极管在点亮并绕电机轴高速旋转后就构成了图1(b)所示的内框和外框。图1(b)紧挨着外框的那个LED灯用来显现时刻刻度。假定12点那个刻度为0°,则每个小时时针之间的视点为360°÷12=30°,所以当整一列发光二极管每旋转30°,该LED灯就点亮一个瞬间以呈现出时刻刻度。如果在小于0.1秒内这列LED灯能旋转完一圈,人眼就会误认为先后发生的12个刻度是同一时刻显现出来的。
显现秒针、分针和时针的办法跟显现时刻刻度的原理相同。假定用10支发光二极管来显现秒针,10支里边靠内部的9支用来显现分针,再靠内的7支作为时针的显现灯,如图1(a)所示。若要显现3点零5秒,在时问刻度的显现基础上,操控整列发光二极管在0°时点亮9支LED灯以显现分针在12点方位上;紧接着整列发光二极管又转过30°即到了1点的方位,此刻点亮10支LED灯,用以显现秒针在5秒的方位上;当发光二极管再转过60°时,再点亮5支来显现时针指在3点的方位上,如图1(c)所示。由于发光二极管在不断高速旋转,在1秒内现已重复点亮12点方位上的9支、1点方位上的10支和3点方位上的7支LED灯10次以上,人眼就会发生图1(c)所示的画面。时钟画面是由一列发光二极管绕圆心按顺时针方向逐列高速扫描曩昔,每到一列单片机操控相应的LED灯点亮或许平息,要在0.1秒内扫描完一圈,重复履行这样的扫描,人的眼睛看上去就构成了一幅时钟的画面。转速越高,LED灯越多,分辨率就越高,看上去就越传神。
2 旋转时钟计划规划
体系框图如图2:单片机担任数据的处理并操控LED的显现;红外接纳模块由一体化红外接纳头和红外接纳管组成,别离担任处理红外遥控器宣布的调时信号和辨认旋转的开始方位的效果;时钟模块担任记载时刻数据,节约单片机的资源,进步其工作效率,可在体系掉电后正常计时,不需从头设定时钟时刻。
结构规划如图3,将单片机、时钟芯片、LED灯组、一体化红外接纳头、红外接纳管等器材焊接在一块指针板上,只需要外部送电就可以正常运作。电路板中心钻一个电机轴插孔,电机轴刺进其间带动指针板旋转。电源选用无线供电模块则装在底座上,无线供电的初次级线圈放在电机与单片机之间,中心线圈跟着PCB旋转,外线圈和电机一同固定。