雷达测速仪的LED改进设计范文

《信息化研究杂志》2014年第二期

1系统结构

雷达测速仪输出的速度信息为2个七段数码管段码信息，共14根，如果采用线缆连接方式，会给系统的安装带来很大麻烦。因此，在本系统中，采用无线模块nRF24L01进行数据传输，极大地简化了系统的安装工作。系统结构如图3所示。发送端由STC89C52RC单片机、电平转换芯片ADG3300、雷达测速仪、供电单元和无线模块nRF24L01组成。雷达测速仪的十位和个位LED的电平信息经电平转换后，送至STC89C52RC单片机。单片机对其进行查表处理，获取速度信息，再经无线模块nRF24L01发送出去。发送端电源取自雷达测速仪，实测其电压输出为8V，通过3片CW117进行稳压后，分别获得5V、3．3V和2．5V供各模块使用。接收端由STC89C52RC单片机、缓冲芯片74HC245、大点阵LED显示屏、供电单元和无线模块nRF24L01组成。单片机通过无线模块nRF24L01接收到的速度信息，通过缓冲芯片74HC245驱动大点阵LED显示屏实时显示速度信息。供电单元的稳压芯片CW117和无线模块nRF24L01应用较为广泛。

1.1电平转换在系统开发过程中，测试雷达测速仪的十位LED段码高电平为2．2V，个位LED段码高电平为3．3V，而STC89C52RC单片机的工作电压为5V，因此，为了保证接口逻辑电平的兼容性，必须进行电平转换。电平转换芯片为ADG3300，该芯片是AD公司推出的一款8通道双向电平转换器，工作电压从1．15～5．5V［5］。电平转换电路如图4所示。A口接LED段码，VCCA为A口的参考电压，对于十位LED，VCCA为2．5V，而对于个位LED，VCCA为3．3V。Y口接单片机I／O端口，在本系统中单片机工作电压为5V，因此，VCCY为5V。

1.2大点阵LED显示屏大点阵LED显示屏的基本单元为市售LED广告屏模块，由32×16个LED点阵组成，可根据实际需要，将多个LED广告屏模块组成任意大小的LED显示屏。LED广告屏模块的引脚为2×7双排针，其中P1为OE，OE为高时打开显示，为低时关闭显示；P2为A；P4为B；P6为NC，P8为CLK；P10为LAT；P12为RD；其余为GND。其显示方式为串行扫描控制方式，每个LED广告屏模块由16片74HC595控制，如图5所示。UR1－UR4控制第1～4行的128个LED，其中，UR1的Q0～Q7对应1～4行的第1～8个LED阳极，UR2的Q0～Q7对应1～4行的第9～16个LED阳极，依此类推。A和B为行选通信号，当［B∶A］＝“00”时，选通第1、5、9、13行；当［B∶A］＝“01”时，选通第2、6、10、14行；当［B∶A］＝“10”时，选通第3、7、11、15行；当［B∶A］＝“11”时，选通第4、8、12、16行。在本系统中，共选用了9个LED广告屏模块，如图6所示。模块排列成3×3阵列形式，每行的3个模块首尾串接，共用1根串行数据线，其余CLK、LAT、A、B、OE为共用控制线。在清楚LED广告屏模块的显示控制方式后，即可编写其显示程序。先将LAT拉低，在每个CLK的上升沿，将显示数据从RD串行移位输入，所有数据输入完成后，拉高LAT将所有串行数据并行输出到Q端即完成1次扫描。如果检测到车辆超速，例如速度大于25km／h时，可将OE周期性拉高、拉低，从而达到LED屏的闪烁效果。

2应用程序设计

应用程序包括单片机程序和PC端的LED点阵取模软件。接收端单片机程序主要包括无线模块nRF24L01驱动程序和大点LED显示函数Delay（）；发送端单片机程序主要包括无线模块nRF24L01驱动程序和LED段码解码函数Get＿speed（）。PC端LED点阵取模软件用VisualBasic6．0编制，采用复选框点阵模拟LED点阵，勾选复选框表示该点点亮，不勾选复选框表示该点关闭。另外，该取模软件还支持直接对BMP图片进行取模，将要取模的32×48像素的位图载入图片框控件中，点击反向转换，再点击转换，即可输出对应的显示数据，可直接用于单片机程序中。

3系统测试

系统调试采用分模块调试的方法，分别完成大点阵LED显示模块、nRF24L01通信模块和速度信息提取模块调试，最后将各模块集成调试，系统运行效果如图7所示。图中，左边为CS－10型雷达测速仪，右边为大点阵LED显示屏。

4结束语

文章介绍了一种CS－10型雷达测速仪的大点阵LED显示改进设计方法，并设计了硬件系统进行验证。硬件系统实现结果表明，该改进设计方法切实可行，在现有装备的基础上，通过适当的软硬件升级，实现了大点阵显示和超速提醒功能，具有一定的实用价值。

作者：周新发郑嘉平马祖发李玉岭魏厚刚张开锋单位：中国人民解放军75576部队国防科技大学ATR实验室