基于HT1632C的動(dòng)態(tài)藝術(shù)燈籠設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

jdNbk—論文發(fā)表專家一咂1中國學(xué)木期刊網(wǎng).qikanwang.nel基于HT1632C的動(dòng)態(tài)藝術(shù)燈籠設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要:每到大型節(jié)日，國人都有懸掛燈籠來營造節(jié)日氣氛的傳統(tǒng)習(xí)俗，本設(shè)計(jì)運(yùn)用led顯示技術(shù)構(gòu)建一種燈籠，為傳統(tǒng)燈籠多樣賦予時(shí)代氣息，具有豐富的動(dòng)態(tài)圖文展示能力，為燈光藝術(shù)設(shè)計(jì)提供巨大的想象空間，降低能耗的同時(shí)達(dá)到更好的喜慶效果。關(guān)鍵詞：燈籠；ht1632c;lm3s中圖分類號(hào)：tn74文章編號(hào)：1671—7597(2011)1220059—020引言燈籠又統(tǒng)稱為燈彩，起源于1800多年前的西漢時(shí)期，每年的農(nóng)歷正月十五元宵節(jié)前后，人們都掛起象征團(tuán)圓意義的紅燈籠，來營造一種喜慶的氛圍，以致后來燈籠就成了國人喜慶的象征。led點(diǎn)陣顯示是集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理于一體的新型顯示方式。由于其具有色彩鮮艷，動(dòng)態(tài)范圍廣，亮度高，壽命長，工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，且顯示內(nèi)容靈活受到市場的青睞。而傳統(tǒng)的led點(diǎn)陣顯示單元多使用74IS138、4953、74hc595以及74hc245等驅(qū)動(dòng)芯片采用行列掃描方式實(shí)現(xiàn)。這種傳統(tǒng)的led點(diǎn)陣顯示需要靠刷新速率來保持亮度，這對(duì)控制系統(tǒng)的速度提出了較高的要求，使得mcu的運(yùn)算資源大部分浪費(fèi)在刷新上，同時(shí)大量的串并轉(zhuǎn)換芯片、選通芯片以及驅(qū)動(dòng)芯片的使用，使得整體單元控制電路元件數(shù)量眾多，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電路穩(wěn)定度減低的同時(shí)也加大了維修難度。醫(yī)一論文發(fā)袤專家一J中國黠斛網(wǎng)f^www.qikanwang.nel本設(shè)計(jì)采用cortex-m3內(nèi)核的arm芯片Im3s615與led點(diǎn)陣顯示專用驅(qū)動(dòng)芯片ht1632c相配合，分擔(dān)了原先由cpu配合外圍進(jìn)行的行列掃描的大量工作，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)功能，簡化了硬件設(shè)計(jì)，降低了制造成本。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)主要由上位機(jī)軟件，下位機(jī)軟件，無線通信模塊，led構(gòu)建的燈籠側(cè)面點(diǎn)陣屏幕，微控制器及l(fā)ed驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)建的燈籠上下底板構(gòu)成。led藝術(shù)燈籠的結(jié)構(gòu)主要由包括上下對(duì)稱的上半體和下半體組成。每個(gè)半體結(jié)構(gòu)完全相同，均由pcb驅(qū)動(dòng)圓板、側(cè)面pcb燈條組成，形成圓柱形結(jié)構(gòu)。上下半體合并在一起后，共同組成了圓柱形宮燈結(jié)構(gòu)，長寬比約為1.57。每個(gè)半體中的pcb驅(qū)動(dòng)圓板是燈籠半體的主控板，上面由mcu無線通信模塊及12片ht1632c燈條驅(qū)動(dòng)模塊組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。每片燈條上掛接紅綠雙色led燈，led在燈條上以24行x4列組成led點(diǎn)陣，每兩條燈條共同組成一個(gè)led燈組，由獨(dú)立的ht1632c驅(qū)動(dòng)ic對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。整個(gè)燈籠展開后形成的點(diǎn)陣矩陣規(guī)格為48X96點(diǎn)。2系統(tǒng)硬件控制電路設(shè)計(jì)2.1微控制器選擇目前單片機(jī)微處理器種類繁多，且不斷向低成本、低功耗方向發(fā)展。lm3s615微控制器是luminary公司（現(xiàn)為ti公司）推出的一款結(jié)構(gòu)簡單、性能出眾且?guī)в衋rmcortex-m3處理器內(nèi)核的32位'—論文發(fā)表專家一J中國學(xué)木期刊夙%ww.qikanwang,nei微控制器。其基于armv7-m架構(gòu)，針對(duì)成本極端敏感的高系統(tǒng)性能嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，使用3級(jí)流水線哈佛架構(gòu)。thumb-2指令集結(jié)合非對(duì)齊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和原子位處理等特性，輕易以8位、16位器件所需的存儲(chǔ)空間就實(shí)現(xiàn)了32位性能。作為使用cortex-m3為內(nèi)核的其中一款產(chǎn)品，cpu時(shí)鐘達(dá)到50mhz內(nèi)置32kbflash，8kbsram,3個(gè)32位定時(shí)器及2個(gè)uart等等，在功耗方面包含了睡眠模式和深度睡眠模式。出色的性能搭配上較低的售價(jià)，成為了本設(shè)計(jì)中選擇Im3s615作為本設(shè)計(jì)中的微控制器的主要原因。2.2led驅(qū)動(dòng)器的選擇ht1632c是holtek公司的一款led驅(qū)動(dòng)器。它主要是針對(duì)直推led應(yīng)用而推出的，是ht1632的特性增強(qiáng)版，在驅(qū)動(dòng)能力、ic耗電、顯示均勻度等方面提升了性能。該芯片工作電壓2.4v?5.5v,可直接驅(qū)動(dòng)2種分辨率的led面板（32X8點(diǎn)及24X16點(diǎn)）；具有16階pwm亮度調(diào)節(jié)功能；內(nèi)建256khzrc振蕩器；內(nèi)含displayram及支持mcu的串行接口方式；其通信接口適應(yīng)3.3v和5v電平響應(yīng)。ht1632c的單一整合segment及commo啲方案，讓用戶更容易控制顯示畫面及減少微處理器i/o口的使用，并可減少外圍硬件線路及零件，降低應(yīng)用成本。2.3無線通信模