线阵LED图文显示(2)

2.4 显示亮度自动调节分析与计算

采用TI的TLC555、电容C1，C2、电阻R1和光敏电阻R3等组成振荡电路产生稳定的PWM波输出。则产生PWM波的周期、充电时间及其占空比的计算公式如下：

周期为：T=(R1+R2)C1 高电平时间为：T1=R1C1

TR1占空比?1?TR1?R2

经测试，光敏电阻的阻值在200到16K变化，正常光线下，阻值为2K，取R1为2K，占空比的变化范围较大。光敏电阻的变化引起输出PWM波占空比的变化，从而改变

显示亮度。占空比越大，LED接通的时间越长，断开的时间越短，显示越亮。

3.电路与程序设计

3.1电路设计

3.1.1系统总体方案设计

亮度控制（光敏电阻） 3.3V电源 按键 线阵LED MSP430G2553 12V电源 直流电机 电机驱动L298 图2

霍尔传感器

其总体设计如上图所示，霍尔传感器采集数据通过MSP430的处理控制电机的转速；MSP430G2553的控制通过按键的中断使LED显示不同的图文，当环境亮度改变时,由光敏电阻和NE555组成的占空比可调的电路自动改变LED的亮度,环境光线越亮,灯越亮，满足设计要求。

3.1.2单元电路及原理分析

亮度控制电路:采用NE555与光敏电阻搭建电路。用555，电阻，电容及二极管组成振荡电路，产生稳定的PWM波输出，而光敏电阻的变化输出PWM波占空比的变化，从而改变LED的显示亮度，实现亮度随外界的变化而变化。（图3）

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图3

线阵LED控制电路：我们所做电路选用的控制芯片用是有20个引脚MSP430G2553，所以控制16个LED显然不够用，因此利用74HC595实现串转并来控制线阵LED.（图4）

图4

PWM产生及控制L298电路:采用两片LM358及电容电阻稳压二极管来构成三角波发生电路产生三角波,通过比较器LM311与一直流量比较产生PWM,通过调节其占空比来控制L298.（图5）

图5

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机驱动电路： L298是双H桥高电压大电流集成电路，直接采用TTL逻辑电平控制。通过外接信号来调节PWM.在一个PWM周期内，电机承受双极性电压，电机的速度和方向均有PWM决定。（图6）

图6

3.1.4 电路原理图

见附录一。

3.2 程序设计 见附录四。

3.2.1程序功能描述与设计思路

单片机MSP430G2553通过 74HC595进行串转并来控制16个LED。初始化,LED自检后,逐个依次点亮；通过独立按键控制线阵LED显示不同的图文