2010年伞国大学生电子信息实践创新作品本科基础组一等奖 旋转LED动态显示屏.pdf

· 实践教与学 · 2010年伞I~l：k学生电子信息实践创新作品本科基础组一等奖 旋转LED动态显示屏 重庆科技学院 张杰、陈寅、唐永军、徐承爱 二十一世纪是数字传 播的时代 ，随 的器件都放到了旋转板上 (竖着部分只 层环形效果。只要控制灯在适当的时候 着 LED技术 的应用和普及 ，数字 LED显 有 LED灯 )，这样一来就是抖动小多了， 亮灭就可以形成显示屏的效果。其结构 示屏的应用非常广泛。传统的LED显示 这就为整个旋转 LED系统做 了一个很好 示意图如图2所示。其原理图如图3所 屏以平面效果居多，旋转式LED环形显 的铺垫 。 不 。 示屏的设计，是利用人眼视觉暂留效应 ， 接下来要考虑的就是怎样为高速旋 本作品涉及的技术主要有，单片机 通过高速电机带动 LED阵列旋转，形成 转的部分供 电，这就是整个系统的～个 控制、LED驱动、电源供 电等方面的知 360度环形显示画面 ，可站在任何角度观 难点。我们首先选用了电刷供 电，为了弄 识 。 看，完全无观赏死角，给人们一种新的视 懂 电刷供 电原理我们特意拆 了电机进行 (1)单片机控制 ：当某个 LED在高速 觉体验。本设计基于 STC12C5410单片 研究，虽然最后我们成功了，但是 电刷供 的旋转情况之下 ，会以某个频率在空间 机 ，采用两排独立 的异色 LED，在不同的 电稳定性差，从而导致整个系统不稳定。 的某一点来回出现。所以需要通过定单 半径上旋转，形成 内#I-A层立体效果，使 之后我们又尝试了无线供 电，但无线供 片机控制 ，让其在对应al,-~0点亮或是熄 其更加绚丽多彩 ，更具有观赏性，可广泛 电在传输的过程中损耗较大 ，导致 电路 灭，超过一定的频率时，由于人眼的视觉 应用于家居 ，企业和公共场所。 板上 电能不足 ，灯的亮度微弱，效果不 一 、 设计方案 佳。鉴于以上原 因，最后 ，我们选择了直 在制作过程中首先要考虑整个旋转 接供 电方式 ，虽然不是很美观，但效果非 LED系统的结构，首先是机械结构，因为 常好 ，系统运行较稳定。 如果机械机构做得不好就会使整个系统 二、作品原理 不稳定。由于整个系统在高速的旋转中， 1．作 品原理 平衡 问题 就是我们 必须 首先考虑 的问 实验证明，人的大脑无法清洗辨识 题 ，为 了解决这个 问题 ，我们 必须首先调 运动速度过快的物体。当物体运动速度 节轴两边的长度及各个元器件位置的分 达到20～4O转 ／秒时，大脑无法辨别物 布，尽量使两边的重心离轴的距离一样 体的运动。如图 1所示。 但是两边 LED灯的分布则成了这个系统 本设计 以STC12C5410单片机位主 图2旋转式 LED环形显示屏结构 图 的难点 ，由于两边竖着 的灯在高速旋转 控芯片，在一个 固定台上安装 电机 ，通过 的时候需要很大的向心力，所 以这样会 电机驱动连接杆旋转，在连接杆的两端 使整个旋转部分抖动厉害，为了解决这 安装有两排弧形LED阵列 ，这两排 LED 个 问题我们做了很多尝试，最终把所有 阵列半径不同，因而旋转起来会呈现双 ／ — — ＼ ’ 静Jt-点的影像 】5转／秒运动点影像 60转 ／秒运动点影像 _ - _ _ _ · _ · · - _ 。 _ _ 一 ‘ · ‘ 。 - · - _ - _ - - I I - - _ _ 。 - 一 一 ‘ · - · - · - · - - · · - - - _ _ _ - _ - _ - · - _ · _ - - _ - - ● ● - _ ● ● ● - · ● · - · - J 图1人眼暂留效应示意图 图3旋转式 LED环形显示