摘 要：本设计利用高速旋转中控制 LED 的亮灭，进行字符或图形的显示，控制器采用廉价的 89C51 单片
机，完成显示内容的传输、字库的转换、显示等功能。显示的内容给人一种漂浮的感觉，并且是 360°全
方位的显示，可以用于很多的场合，比如广告牌、家庭装饰、记分牌、娱乐显示等。
关键词：单片机，LED 显示器，旋转显示
我院本次针对四川省大学生电子竞赛的选拔赛题目是设计一种电子显示屏，我们通过思考，决定设计
一个以旋转方式进行显示的新的显示屏，在参赛的同时提高自己的电路设计和单片机开发能力。
一、设计思路
旋转显示屏是通过一个旋转的支架，支架上排列的 LED 受单片机控制在特定的位置亮或灭，从而显示
出特定的字符或图形。本作品主要是根据人的视觉暂留原理设计的。人眼的视觉暂留时间是 0.02S，如果采
用 3000 转/S 的高速电动机，带动 LED 高速旋转时，从视觉效果上就会产生一种柱状的 LED 显示屏的状态。
显示的字符或图形看起来是漂浮在空中的，不仅美观，而且新颖。
1、总体设计思路
本显示屏应由机械旋转部分、显示电路、通信电路等几部分构成。由于显示屏在高速旋转的情况下不
便于接线进行显示内容的更改，所以设计中我们选用了红外通信模式传输数据。
总体构成如下图所示：
图 1 总体构成图
2、结构设计思路
显示屏的主体为两个可旋转的矩形框架。
我们在框架的两边都安装上发光二极管，由电动机通过中心轴带动框架进行高速旋转，框架上的两列
发光二极管因高速旋转产生柱状显示屏。其中一列发光二极管作为显示过程中的背景光灯使用。
主体框架如下图所示：
图 2 框架设计图
二、硬件组成
1．总体构成
经过分析、比较，我们最终确定了以 89C51 作为控制器。由于 89C51 芯片的片内存储器容量有限，我
们另外扩展了一块存储器芯片 29C040 作为字库存储器，储存一个完整的汉字库，为显示屏提供显示内容。
为了解决计算机向旋转体中的单片机传送数据的问题，我们采用了红外传输的方式：计算机先通过
RS232 接口将数据传送到一个 89C2051 单片机，将数据用 38KHz 调制后利用红外设备传输。
此外，在显示屏高速旋转时，显示内容的稳定与否取决于转动的相位与 LED 发光时间的配合精度，所
以还需要一个校准器件来判断显示屏的转动是否到达准确位置并根据结果做出校正处理，本设计中选用了
霍尔元件进行相位检查并完成校正功能，使 LED 发光与旋转保持同步。
图 3 硬件构成图
2．部分单元电路的设计
在硬件电路中，对几个关键电路我们采用的设计是：
（1）显示电路
