三、硬件設(shè)計

　　1. 核心控制模塊

　　核心控制模塊采用STC12C5A60S2系列1T單片機(jī)， 控制模塊主要是無線接收過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，從而執(zhí)行不同的動作。是整個屏幕的控制核心處理各種數(shù)據(jù)，控制外部期間執(zhí)行各種動作。如圖1所示。

圖1 核心控制模塊圖

  2. 旋轉(zhuǎn)顯示模塊

　　旋轉(zhuǎn)顯示模塊采用陣列的方式排列LED,布線非常方便，而且對單個點或多個點控制方便，控制顯示簡單易行，而且顯示效果很好?！?/P>

　　3. 無線模塊

　　無線模塊使用的是RF2401,2.4GHz全球開放ISM頻段免許可證使用、最高工作速率1Mbps、高效GFSK調(diào)制、抗干擾能力強(qiáng)、內(nèi)置硬件CRC檢錯和點對多點通信地址控制、低功耗、內(nèi)置2.4GHz天線、可軟件設(shè)地址等功能。如圖2所示。

圖2 無線模塊

　　4. 字庫模塊

　　字庫模塊是用字庫芯片GT21L16S2W,該芯片是一款內(nèi)含11×12點陣和15×16點陣的漢字庫芯片，支持GB2312國標(biāo)簡體漢字（含有國家信標(biāo)委合法授權(quán)）、ASCII字符及GB2312與Unicode編碼互轉(zhuǎn)表。如圖3所示。

圖3 字庫模塊

　　5. 對管定位模塊

　　對管定位模塊是有雙對管控制，為處理器提供位置脈沖，處理器會根據(jù)當(dāng)前顯示屏的模式來對接收到的對管脈沖進(jìn)行判斷，可以選擇單球屏顯示或者雙半球屏顯示，使顯示更加賞心悅目。

　　6. 電機(jī)驅(qū)動模塊

　　在電機(jī)驅(qū)動方式上，采用LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器直接驅(qū)動直流電機(jī)，該芯片是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3A的驅(qū)動電流，同時具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性，用滑動變阻器直接調(diào)節(jié)輸出電壓來調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，操作簡便。

　　如圖4所示。

圖4 電機(jī)驅(qū)動模塊

四、軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)采用C語言編程實現(xiàn)各項功能。由于本系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)較多、較復(fù)雜，利用C語言的優(yōu)勢完全可以體現(xiàn)出來。

　　1. 系統(tǒng)主程序的實現(xiàn)

　　主程序主要起到一個導(dǎo)向和決策功能，決定整個系統(tǒng)應(yīng)如何正常運行。本系統(tǒng)各種功能的實現(xiàn)主要是通過調(diào)用子程序完成的。

　　當(dāng)系統(tǒng)上電后，程序開始執(zhí)行初始化，然后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待接收外部控制器發(fā)送過來的控制字符及操作字符，然后通過判斷控制字符來調(diào)用相應(yīng)的子程序。主程序流程圖如圖5所示。

圖5 主程序流程圖

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　　2. 各個子函數(shù)的實現(xiàn)

　　各個子函數(shù)主要是通過對字庫的調(diào)用、旋轉(zhuǎn)顯示板的控制來實現(xiàn)各個模式的功能。如圖6所示。

圖6 各個函數(shù)流程圖

　　演示方式中的各種模式與上圖類似，只是發(fā)送相應(yīng)的控制字后執(zhí)行的是屏幕自帶的相應(yīng)的演示程序，這里就不再一一列舉了。

　3. 無線刷屏技術(shù)的實現(xiàn)

　　本球形屏采用無線技術(shù)刷新屏幕，方便實用。主要是通過RF2401模塊實現(xiàn)無線通信，該屏幕的大腦STC12C5A60S2全面分析接收過來的信息，然后快速把處理的數(shù)據(jù)送至各個模塊，執(zhí)行下一步動作。無線發(fā)送的數(shù)據(jù)構(gòu)成整個屏幕運行的血液，控制著整個屏幕的運行狀態(tài)。

　?、?span id="9fbbhkz5jx" class=hrefStyle>測試數(shù)據(jù)經(jīng)測試得出電流的數(shù)據(jù)如表1.

表1 電流的數(shù)據(jù)

　　②測試結(jié)果分析通過實際測量，發(fā)現(xiàn)該旋轉(zhuǎn)LED球形屏功耗在2W左右，而顯示相同內(nèi)容的點陣屏功耗在10W左右的，功耗降低到1/5左右。

　　利用LED的高亮度，還可以作為警示效果，比如高壓警示，水深警示等危險場所；由于其炫酷的顯示效果、小巧輕便等諸多效果是送朋友生日新型的時尚禮物?！?/P>