基于视觉暂留的动态扫描LED旋转屏

基于视觉暂留的动态扫描LED旋转屏

显示屏,在系统仿真研究的基础上,设计并改善了红外驱动电路、磁电传感器电路以及单片机控制系统,在Keil-汇编语言环境下编写了单片机控制程序,制作出PCB电路板并进行了软硬件调试。实验结果表明,设计的暂留的发光二极管

LED显示屏(Light Emitting Diode Display)又称电子显示屏,由LED点阵组成,通过控制发光二极管亮灭来显示文字、图片、动画、视频等信息,可以由有线或者无线通信的方法随时更换内容,室内外均适用。其具有高亮度、低工作电压、小功耗、易小型化、长寿命、性能稳定等投影仪、电视墙、液晶屏无法比拟的优点。

LED的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全彩化方向发展。本文利用STC89C51RC单片机及其外围接口电路实现一种小型化可由红外信号控制的,利用人眼视觉暂留,出信息的新型LED电子显示屏。该种器件与LED点阵电子屏比较有如下优点:

(1)显示分辨率为R×R的汉字,需要发光二极管仅R个,器件成本低,易于维护。

所谓视觉,实际上是在人眼晶状体成像后由感光细胞将光信号转换为神经电流,传回大脑形成的。感光所依赖的感光色素的形成需要一定时间,光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后,仍会保留一段时间,这称为视觉暂留。本文中的POV LED显示屏(Persistence of Vision Light Emitting Diode Display)由16颗发光二极管组成,它们构成y轴,旋转时每颗发光二极管均会产生位移,该位移构成x轴,x轴位移量值受到半径R及转速V的精确控制,当PCB板旋转时,一个刷新周期TI内,可以通过控制属于TI的每一个Y0~Y16的亮灭来实现图片、信息及动画的显示。

如图1所示,将“电”字转换成分辨率为16×16的点阵,其中白域代表二极管灭,由数字量1表示;黑域代表二极管亮,由数字量0表示。对基于视觉暂留的LED,一个刷新周期TI内的各个时间区域(以下简称时区,该段延时时间大小的计算方法将在后文中介绍)依次送如下数据:

完成一个分辨率为16×16的汉字的读取后,数组指针I自加1,读新时区数据,,重复上述步骤直到TI=TMAX=T255,此时完成一轮动态刷新。

与传统点阵LED显示屏类似,它们二者显示数据信息都需要动态刷新,但是不同之处在于,前者是为了减少芯片管脚数量的使用,并使物理连线更加简洁;而POV LED显示屏的动态刷新实质上是PCB板绕旋转轴在空间中的位移。

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