2.设计硬件电路,列举不同的方案,通过比较选择出最佳方案,然后通过计算选择合适的器件,分模块进行设计,基本分为无线供电模块、红外对管电路、
2.设计硬件电路,列举不同的方案,通过比较选择出最佳方案,然后通过计算选择合适的器件,分模块进行设计,基本分为无线供电模块、红外对管电路、单片机控制电路、驱动电路和显示电路等。
3.设计系统硬件,通过protel99SE绘制原理图,选择合适的硬件进行焊接与调试;
4.进行软件设计,熟悉相关软件的使用方法。编写相关程序,调试除错,得到实验结果;
论文分为5章,具体安排如下:
第一章:绪论
主要介绍本论文的研究背景、现状、发展前景,研究内容,研究意义等;
第二章:无线供电的LED万年历的选型方案
主要介绍不同模块或器件的方案,比较优劣,选出最适合的方案;
第三章:无线供电的LED万年历的硬件设计
主要介绍了系统硬件电路的设计,按模块设计,并介绍各模块的原理,及旋转LED的制作与焊接。并且介绍了系统软件的软件设计方案;
第四章:无线供电的LED万年历的软件设计
主要介绍了系统软件的设计,按照步骤进行设计,并介绍了在软件中需要注意的地方。
第五章:系统测试
主要介绍系统硬件及软件程序的测试除错,软件与硬件结合,实验验证,得出应有的结论;
1.5 小结
本章首先对无线供电的万年历的发展进行简要的概括,分析了国内外的发展现状与前景,并阐述了其背景与研究意义。最后简要概括本次设计的主要研究内容,为本论文后面的设计部分奠定良好的基础。
第二章 无线供电的LED万年历系统方案选型
本设计的主要目的是打造一台以无线供电并以LED旋转显示屏作为显示器的万年历。LED旋转显示屏是指在电路中只有一列发光二极管,单片机控制在不同位置时发光二极管的亮灭。再根据人眼的视觉暂留,就可以看到文字或图案。本设计选用32个发光二极管,电路比较简单。
2.1无线供电的方案比较与论证
本设计计划用旋转显示屏,如果用电线对系统供电比较难实施,所以本文采用无线供电方式,基本方法分别是无线感应供电,电刷供电和电池供电。
方案一:
无线感应供电:用无线输电的方法,无触点,无新增噪声,寿命长,传送电流强度低,效率稍低,但是单片机系统需要的电能很小,可以满足要求;
方案二:
电刷供电:用电动机电刷的方法,比较简单有效,能传送较大电流强度的电能,在高速旋转时产生较大噪音。但是,电刷供电使用寿命比较短,因为电刷与电路板之间的摩擦力比较强,容易将电路板磨损。想克服这个问题必须用摩擦力小的电刷,但是还很难找到这种电刷。
方案三:
电池供电:用电池进行供电,比较容易携带,不受地域限制,使用寿命比较短,制作成本高,电池会使系统重量增加,影响系统转速。所以这种供电方式只适用于短时间供电装置;
综合以上3种方案的优缺点,我们选择了用无线输电的方法,无线供电技术要求比较高,但是比较方便节能还可以增加设计的挑战性。通过运用电磁感应原理给高速旋转面板上的单片机进行无线供电。
电磁耦合的供电方式,只适合近距离供电,不能大功率、远距离供电。当介质不具有高磁导率,磁力线会严重发散,转递效率变差,两个线圈距离比较远时,转递效率非常低。
2.2计时方案选择
方案一:
编写程序,由单片机的定时器来实现计时功能。定时器产生1s中断,发出一次中断,秒数加一,秒数为六十时清零,分钟加一;分钟为六十清零,小时加一,以此类推。但是也存在一些问题,比如在系统突然断电时数据会丢失,每次重新打开单片机系统,要重新开始计时。 定时器使用16位工作方式,每次中断都需要设初值,占用两条语句的时间,会造成误差。使用8位自动设初值方式,中断子程序占用一定的时间,造成误差。