亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于POV的兩類旋轉(zhuǎn)LED屏的研究與實(shí)現(xiàn)

        2013-12-31 00:00:00閻歡任健銘
        電子世界 2013年18期

        【摘要】本文介紹了一種基于POV的旋轉(zhuǎn)線陣LED顯示屏的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先分析圓形和柱面兩種類型旋轉(zhuǎn)線陣LED屏的顯示原理,進(jìn)而將這兩種顯示類型進(jìn)行集成。通過(guò)圓形LED顯示屏實(shí)現(xiàn)模擬時(shí)鐘、數(shù)字時(shí)鐘和笑臉圖案的靜動(dòng)態(tài)顯示,通過(guò)圓柱面LED顯示屏實(shí)現(xiàn)下拉顯示、漢字顯示、打印字效果顯示以及3種動(dòng)畫的顯示。文章最后還實(shí)現(xiàn)了兩類顯示屏的同時(shí)多模協(xié)同顯示。

        【關(guān)鍵詞】POV;LED紅外遙控;STC12DS1302旋轉(zhuǎn);LED時(shí)鐘

        1.引言

        視覺(jué)暫留(POV)即視覺(jué)的短暫停留。人眼觀看物體時(shí),物體的像會(huì)成到視網(wǎng)膜上。視網(wǎng)膜上的光感細(xì)胞將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為生物電信號(hào)通過(guò)視神經(jīng)傳給大腦。然而,當(dāng)物體移去后,視神經(jīng)對(duì)物體的印象不會(huì)立刻消失?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)證明,人眼看到一個(gè)物體后,在1/24秒內(nèi)不會(huì)消失。這種現(xiàn)象叫做視覺(jué)暫留,也叫人眼的惰性。這種惰性會(huì)使人的視覺(jué)產(chǎn)生重疊,使物體“變靜為動(dòng)”。所以,以每秒超過(guò)24幀畫面以上連續(xù)呈現(xiàn)靜態(tài)畫面時(shí),我們會(huì)看到平滑連續(xù)的動(dòng)態(tài)畫面。

        基于視覺(jué)暫留的旋轉(zhuǎn)線陣LED顯示屏指的是利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)[1],通過(guò)機(jī)械掃描的方式讓一列線陣LED在正確的位置上使特定的LED發(fā)光而形成圖形、文字等的一種顯示屏。按其機(jī)械結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)線陣LED顯示屏主要有圓形[2~3]和圓柱面[4~5]兩種基本類型(另外還有球形、漏斗形等顯示屏,它們實(shí)質(zhì)上只是圓柱形顯示屏的一種特例)。

        2.POV顯示原理

        2.1 圓形顯示原理

        在基于POV的圓形旋轉(zhuǎn)線陣LED顯示屏中,一個(gè)條狀PCB板上集成了20個(gè)貼片型發(fā)光LED,下文簡(jiǎn)稱線陣LED1。集成有LED的PCB板繞其一端隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的角度時(shí)點(diǎn)亮合適的LED就可以顯示需要顯示的內(nèi)容,其示意圖如圖1所示,而在何處點(diǎn)亮哪些LED就應(yīng)該符合圓形LED屏的顯示原理,圖2和圖3分別描述了圓形指針式時(shí)鐘和數(shù)字式時(shí)鐘的顯示原理。

        在圖2中,圖2(1)指定了20顆LED用于顯示表盤、時(shí)間刻度、時(shí)針、分針和秒針的顆數(shù)及分布。明顯可以看出最內(nèi)和最外一顆用于顯示表盤的內(nèi)圈和外圈。自內(nèi)向外,第1~9顆用于顯示時(shí)針,第1~12顆用于顯示分針,第1~15顆用于顯示秒針,第17~19顆用于顯示時(shí)間刻度。具體來(lái)講,3顆亮表示12點(diǎn)刻度,2顆亮表示3、6、9點(diǎn)刻度,1顆亮表示其余時(shí)間刻度。為了將時(shí)針與刻度隔開(kāi)而提高時(shí)鐘的易讀性,第16顆LED一直不亮。在線陣LED的每一圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,在圖示的位置點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的LED并延時(shí) 就可以顯示出當(dāng)前時(shí)刻。圖2(2)中顯示的時(shí)刻為03:40:00。

        圖3描述了圓形LED顯示屏顯示數(shù)字的原理,即是在每一圈旋轉(zhuǎn)內(nèi)的 時(shí)時(shí)間內(nèi),點(diǎn)亮第1、7、11、15及20顆LED,在 的下一個(gè)時(shí)刻點(diǎn)亮第1、7~15及20顆LED就可以顯示數(shù)字3。特別地,起始起始 、延時(shí)時(shí)間 及字符歷經(jīng)時(shí)長(zhǎng) 的具體計(jì)算在本文后面有詳細(xì)的推證過(guò)程。

        2.2 圓柱面型顯示原理

        基于POV的圓柱面型旋轉(zhuǎn)線陣LED顯示屏的結(jié)構(gòu)如圖4所示。本設(shè)計(jì)在圓形LED顯示屏的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)豎直的集成有17顆貼片LED的PCB板,下文稱線陣LED2。當(dāng)然,為了維持系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性,在另一端我們?cè)黾恿寺葜仁箖啥酥亓科胶?。?dāng)線陣LED2隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),在的合適的位置點(diǎn)亮特定的LED,在視覺(jué)暫留的影響下我們就能看到各種文字和圖形。圖5描述了圓柱面型旋轉(zhuǎn)線陣LED顯示屏顯示字母D的工作原理。

        在圖5中,圖5(0)指定了17顆LED的相應(yīng)功能,即自上而下第1~16顆LED是顯示LED,第17顆為底邊線LED;圖5(1~8)描述了圓柱面型LED顯示屏顯示字母D的詳細(xì)過(guò)程,即根據(jù)字母D的字模數(shù)據(jù)在每一圈旋轉(zhuǎn)內(nèi)的起始時(shí)刻 點(diǎn)亮第3、13及17顆LED,在接下來(lái)的時(shí)刻分別點(diǎn)亮第3~13和17顆,第3、13及17顆,第3、13及17顆,第3、13及17顆,第4、12及17顆,第5~11和17顆最后再全部不亮就可以顯示出字母D。

        3.旋轉(zhuǎn)線陣LED屏設(shè)計(jì)

        3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)

        旋轉(zhuǎn)線陣LED顯示屏的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖6所示,結(jié)構(gòu)要求重量均勻分布在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩旁。本文將單片機(jī)、時(shí)鐘芯片、線陣LED、一體化紅外接收頭等器件焊接在一塊指針型的電路板上,這樣可以使旋轉(zhuǎn)的電路成為一個(gè)獨(dú)立的部分。電路板一端鉆一個(gè)電機(jī)軸插孔,插孔為半圓且半徑與電機(jī)軸相等。電機(jī)軸插入其中帶動(dòng)指針板旋轉(zhuǎn)。

        3.2 系統(tǒng)通信設(shè)置

        在設(shè)計(jì)中,顯示屏顯示的內(nèi)容、顯示模式切換以及當(dāng)前時(shí)刻的設(shè)定都是通過(guò)紅外無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)的。在圖6中,紅外一體化接收頭(HS0038)接收由手持遙控器發(fā)出的頻率為38KHz的間斷脈沖,HS0038對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行放大、檢波整形后得到TTL編碼信號(hào)直接給單片機(jī)解碼出調(diào)時(shí)、數(shù)字顯示或指針顯示三種不同的控制信號(hào)。

        3.3 起始位置校準(zhǔn)

        電機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性直接決定了顯示是否有重影和浮影。然而,要其完全不變是不可能的。在這種情況下,誤差會(huì)積累而形成浮影。所以,對(duì)起始位置的不斷矯正是理由非步進(jìn)電機(jī)制作旋轉(zhuǎn)LED顯示屏必不可少的技術(shù)。參考文獻(xiàn)[9]通過(guò)磁電傳感器檢測(cè)置于固定位置的小鋼粒來(lái)不斷定位起始位置消除積累誤差。本文在指針板上加裝一個(gè)紅外接收管。當(dāng)接收到與之配對(duì)的紅外發(fā)光二極管(紅外發(fā)光二極管安裝在電機(jī)外殼上,并與接收管對(duì)齊)發(fā)出的紅外線后,就會(huì)反向?qū)óa(chǎn)生低電平而觸發(fā)外部中斷。指針板每旋轉(zhuǎn)一周,就會(huì)產(chǎn)生這樣一個(gè)中斷信號(hào),這個(gè)信號(hào)被稱為“過(guò)零信號(hào)”。外部中斷的任務(wù)是將旋轉(zhuǎn)角度清零,以此消除積累誤差。

        3.4 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)

        由于單片機(jī)、線陣LED等會(huì)隨高速旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。有線供電實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、不穩(wěn)定且存在安全隱患。再為了讓DS1302掉電也能工作,本文DS1302芯片用普通紐扣電池供電而線陣LED采用無(wú)線的方式供電。參考文獻(xiàn)[10]指出,無(wú)線供電技術(shù)就是通過(guò)電磁感應(yīng)原理,將電能以無(wú)線的方式傳輸給負(fù)載。無(wú)線供電的裝置一般由兩個(gè)分離的線圈,稱為初級(jí)線圈和次級(jí)線圈,構(gòu)成。但這就需要在初級(jí)線圈上提供交流電。所以,本文通過(guò)電刷的方式將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。無(wú)線供電的結(jié)構(gòu)及電路圖如圖8所示。在圖8(1)中,將與電機(jī)同規(guī)格的換向器及電刷套在軸上。固定的換向器與上部旋轉(zhuǎn)的部分連接。

        4.結(jié)論

        本文詳細(xì)研究了基于POV的兩類線陣LED旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘的工作原理。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)Mult-isim、proteus等仿真軟件對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行嚴(yán)密仿真,用C語(yǔ)言進(jìn)行了程序編寫。最終實(shí)現(xiàn)了圓形LED顯示屏的模擬式時(shí)針時(shí)鐘、數(shù)字式時(shí)鐘、和笑臉圖案的靜動(dòng)態(tài)顯示,圓柱面LED顯示屏的下拉顯示、漢字顯示、打印字效果顯示和3種動(dòng)畫顯示。同時(shí),本文還實(shí)現(xiàn)了兩類顯示屏的同時(shí)多模協(xié)同顯示。部分的顯示結(jié)果如圖9所示。

        參考文獻(xiàn)

        [1]樊勇.淺談視覺(jué)暫留現(xiàn)象[J].初中生世界(八年級(jí)物理),2011,Z6:59-60.

        [2]居敏花.POV LED時(shí)鐘的設(shè)計(jì)[J].山西電子技術(shù), 2011,04:37-38.

        [3]徐偉,李鑫,張強(qiáng)等.多功能旋轉(zhuǎn)LED時(shí)鐘技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)[J].電子世界,2013,02:25-27.

        [4]胡曉泊,邸立鵬,鄭天宇等.可視旋轉(zhuǎn)LED顯示屏開(kāi)發(fā)[J].硅谷,2011,22:63-64.

        [5]S.-M.Liu,C.-F.Chen and K.-C.Chou(2011).The Design and Implementation of a Low-Cost 360-degree Color LED Display System.IEEE Transactions on Consumer Electronics.57,289-296.

        [6]關(guān)積珍,陸家和.我國(guó)LED顯示屏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展及展望[J].現(xiàn)代顯示,2004,02:5-10.

        [7]M.Gately,Y.Zhai,M.Yeary et al.(2011).A Three-Dimensional Swept Volume Display Based on LED Arrays.JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY.09,503-513.

        [8]鄧宏志,李志堅(jiān),吳讓亮等.基于步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)的旋轉(zhuǎn)LED顯示屏設(shè)計(jì)[J].液晶與顯示,2008,23(05):595-597.

        [9]胡陽(yáng).基于視覺(jué)暫留的動(dòng)態(tài)掃描LED旋轉(zhuǎn)屏[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,35(05):186-188.

        [10]李文君.無(wú)線供電技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電子質(zhì)量, 2011,08:40-41.

        西南科技大學(xué)智能機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐班基金項(xiàng)目。

        作者簡(jiǎn)介:

        閻歡(1991—),女,四川達(dá)州人,大學(xué)本科,現(xiàn)就讀于西南科技大學(xué)智能機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐班,主要研究方向:電子信息工程。

        任健銘(1990—),男,碩士研究生在讀,主要研究方向:無(wú)線移動(dòng)通信、FPGA軟硬件設(shè)計(jì)及射頻電路。

        9191在线亚洲精品| 亚洲中文字幕无码爆乳app| 国产l精品国产亚洲区久久| 久久久精品人妻一区亚美研究所 | 蜜臀av 国内精品久久久| 国产欧美日韩午夜在线观看| 国产黄色一区二区福利| 少妇人妻中文久久综合| 亚洲色国产欧美日韩| 一级片久久| 国产精品av网站在线| 精品人妻一区三区蜜桃| 国产精品v欧美精品v日韩精品| 无遮挡十八禁在线视频国产制服网站 | 国产又色又爽无遮挡免费动态图| 国产高清天干天天视频| 国产av熟女一区二区三区密桃| 天天摸夜夜摸摸到高潮| 91spa国产无码| 青青草原亚洲在线视频| 日本视频一区二区三区一| 色偷偷噜噜噜亚洲男人| 亚洲精品中国国产嫩草影院美女 | 人妻色中文字幕免费视频| 国产在线观看91一区二区三区| 少妇被猛男粗大的猛进出| 青草网在线观看| 人妻av在线一区二区三区| 亚洲av无码无限在线观看| 美女高潮无遮挡免费视频| 中文字幕日本女优在线观看| 亚洲一区二区三区蜜桃| 亚洲国产精品va在线播放| 国内久久婷婷精品人双人| 亚洲国产av高清一区二区三区| 国产七十六+老熟妇| 在线精品国产一区二区| 一区二区三区国产亚洲网站| 无套熟女av呻吟在线观看| 又黄又爽又高潮免费毛片| 成人国产在线播放自拍|