基于MSP430F169的環境光自適應LED顯示屏設計[圖]

LED點陣顯示屏在生活中是很常見的，給我們的生活帶來了很多的便利。由于LED顯示亮度不能隨外界環境光而改變，存在白天顯示不清或黑夜因太亮而炫目的問題。如果能實現控制其亮度，不僅可以節省能源，還可以使顯示屏的顯示效果更加清晰。本設計介紹的是利用MSP430F169單片機系統控制的環境光自適應LED顯示屏，該屏能夠根據環境光的強弱自動調整亮度，以避免白天顯示不清或黑夜因太亮而炫目，并與上位機進行通信。LED顯示屏應用領域廣泛，如商場、娛樂場所、工廠、學校等大型場所，對其研究有著實用的價值及良好的發展前景。

1 系統結構框圖

本系統主要由MSP430F169單片機系統、降壓整流濾波電路、穩壓電路、開關調壓電路、RS485通信接口電路、LED行列驅動電路、環境光檢測電路、LED顯示屏、上位PC計算機等構成。

本系統的結構框圖，如圖1所示。

圖1 系統結構框

2 基本原理

本設計采用列發送數據，行掃描的方式實現LED顯示文字或圖像。本方法與硬件電路相結合，達到顯示屏整體亮度相對均勻的目的。

利用光敏電阻對環境光的敏感特性，采集環境光的變化狀況，將其轉換成電信號并送入到單片機中，由單片機進行信號處理，并按照一定的規律控制輸出PWM波的占空比。

在單片機與LED顯示屏之間加一個開關調壓電路，實現單片機對顯示屏的亮度調整。將調整后的PWM波對開關調壓電路進行控制，從而調節顯示屏的輸入電壓的大小，最終實現顯示屏的亮度控制。

3 電路設計

3.1 MSP430F169單片機系統電路

MSP430F169單片機系統電路為主控制電路。MSP430系列單片機是美國德州儀器公司1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器(Mixed Signal Processor)，該單片機具有以下幾個特點：超低功耗、強大的處理能力、豐富的片內外圍模塊、方便高效的開發環境、系統工作穩定。由于MSP430F169單片機內部集成了12位的A/D和D/A并且產生PWM波程序簡單，不再需要外加A/D電路、D/A電路和PWM波產生電路，由此簡化了外圍電路的設計，所以本設計選用MSP430F169單片機，如圖2所示。

圖2 單片機系統電路