基于AVR的LED旋轉屏設計
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1．1 AVR基本外圍電路設計
AVR單片機的基本硬件電路包括復位電路、晶振電路、A／D轉換濾波電路、ISP下載接口等幾部分。
1．1．1 復位電路
復位電路的設計如圖2中區域①所示。ATmega16L已經內置了上電復位設計，并且在熔絲位里，可以控制復位時的額外時間，故AVR外部的上電復位電路可以設計得很簡單：直接接一只10 kΩ電阻(R17)到Vcc即可。為了可靠，再加上一只0．1μF的電容(C1)以消除干擾和雜波。圖中D17(IN4148)的作用有兩個：一是將復位輸入的最高電壓鉗在Vcc+0．5 V左右；二是在系統斷電時，將R17(10 kΩ)電阻短路，使C1快速放電，讓下一次來電時，能產生有效的復位。當AVR處于工作狀態時，按下開關S1，復位腳RESET變成低電平，觸發AVR芯片復位。
1．1．2 時鐘電路
時鐘電路的設計如圖2中區域②所示。內置了RC振蕩電路，并可產生1 MHz，2 MHz，4 MHz，8 MHz的振蕩頻率。但是當要求比較精確的波特率時，建議通過外部的電路實現，如圖2中區域②所示的電路。圖中晶振兩端均接入了22 pF的電容。ATmega16L實際使用時，這兩只小電容不接也能正常工作。不過為了線路的規范化仍然建議接上。
圖1中的時鐘單元不但包括ATmega16L的時鐘電路，還涉及實現旋轉屏實時時間顯示的電路，即在ATmega16L主控芯片的D接口接入諸如DS1302時鐘芯片，使旋轉屏實時顯示2100年以前的年月日等時間值。
1．1．3 ISP下載接口
ISP下載接口如圖2中區域③所示。該接口不需要其他器件，這里使用雙排2×5插座接入接口，使用插座形式也為日后升級AVR內的軟件提供方便。由于沒有外圍器件，故PB5(MOSI)，PB6(MISO)，PB7(SCK)，RESET腳仍可以正常使用，不受ISP的干擾。
1．1．4 A／D轉換濾波電路
A／D轉換濾波電路如圖3所示。為減小A／D轉換的電源干擾，ATmega16L芯片有獨立的A／D電源供電。在Vcc串上一只10μH的電感L1，然后接一只0．1μF的電容C5到GND。使用了ATmega16L內部自帶的2．56 V標準參考電壓，也可以從外部電路輸入參考電壓，比如可以在外部接入TL431基準電壓源，并且在AREF引腳接一只0．1μF的電容C3到GND。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/169009.htm
1．2 紅外接收／發射控制單元
在LED旋轉屏旋轉工作狀態中，可以借助紅外感應技術將顯示內容、畫面進行隨時更新。紅外發射模塊是一種類似遙控器，獨立于旋轉屏的電路器件，將紅外接收模塊(irDA)固定在柱形旋轉屏的頂部。
1．3 霍爾傳感器單元
在LED旋轉屏旋轉過程中，要使顯示的內容流暢、不閃爍，所處理的關鍵問題就是讓旋轉屏每轉一周所顯示內容的起點是相同的，即所謂的同步。實際操作中需要借助感應信號，來識別旋轉屏已轉到一周的起始位置，然后觸發相應程序，使得顯示的內容保持穩定。該設計借助霍爾傳感器得到感應信號，從而實現了同步處理。
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