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          視覺暫留的旋轉線陣LED顯示屏解析

          視覺暫留(POV)即視覺的短暫停留。人眼觀看物體時,物體的像會成到視網膜上。視網膜上的光感細胞將 光信號轉換為生物電信號通過視神經傳給大腦。然而,當物體移去后,視神經對物體的印象不會立刻消失?,F代醫學已經證明,人眼看到一個物體后,在1/24秒 內不會消失。這種現象叫做視覺暫留,也叫人眼的惰性。這種惰性會使人的視覺產生重疊,使物體“變靜為動”。所以,以每秒超過24幀畫面以上連續呈現靜態畫面時,我們會看到平滑連續的動態畫面。

          基于視覺暫留的旋轉線陣LED顯示屏指的是利用人眼的視覺暫留效應[1],通過機械掃描的方式讓一列線陣LED在正確的位置上使特定的LED發光而形成圖形、文字等的一種顯示屏。按其機械結構,旋轉線陣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,它們實質上只是圓柱形顯示屏的一種特例)。

          在基于POV的圓形旋轉線陣LED顯示屏中,一個條狀PCB板上集成了20個貼片型發光LED,下文簡稱線陣LED。集成有LED的pcb板繞其一端隨電動機轉動,當轉動到合適的角度時點亮合適的LED就可以顯示需要顯示的內容,而在何處點亮哪些LED就應該符合圓形LED屏的顯示原理。

          電機轉速的穩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,誤差會積累而形成浮影。所以對起始位置的不斷矯正是理由非步進電機制作旋轉LED顯示屏必 不可少的技術。通過磁電傳感器檢測置于固定位置的小鋼粒來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紅外接收管。當接收到與之配對的紅外發光二極管(紅外發光二極管安裝在電機外殼上,并與接收管對齊)發出的紅外線后,就會反向導通產生低電平而觸發外部中斷。指針板每旋轉一周,就會產生這樣一個中斷信號,這個信號被稱為“過零信號”。外部中斷的任務是將旋轉角度清零,以此消除積累誤差。

          由于單片機、線陣LED等會隨高速旋轉的電動機旋轉。有線供電實現復雜、不穩定且存在安全隱患。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采用無線的方式供電。無線供電技術就是通過電磁感應原理,將電能以無線的方式傳輸給負載。無線供電的裝置一般由兩個分離 的線圈,稱為初級線圈和次級線圈,但這就需要在初級線圈上提供交流電。所以,本文通過電刷的方式將直流電轉換為交流電。



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