基于基于POV的两类旋转的两类旋转LED屏的研究与实现屏的研究与实现
摘要:本文介绍了一种基于POV的旋转线阵LED显示屏的设计过程。首先分析圆形和柱面两种类型旋转线阵
LED屏的显示原理,进而将这两种显示类型进行集成。通过圆形LED显示屏实现模拟时钟、数字时钟和笑脸图案
的静动态显示,通过圆柱面LED显示屏实现下拉显示、汉字显示、打印字效果显示以及3种动画的显示。文章还
实现了两类显示屏的同时多模协同显示。 1.引言 视觉暂留(POV)即视觉的短暂停留。人眼观看物体
时,物体的像会成到视网膜上。视网膜上的光感细胞将光信号转换为生物电信号通过视神经传给大脑。然而,
当物体移去后,视神经对物体的印象不会立刻消失。现代医学已经证明,人眼看到一个物体后,在1/24秒
摘要:本文介绍了一种基于 摘要:本文介绍了一种基于POV的旋转线阵的旋转线阵LED显示屏的设计过程。首先分析圆形和柱面两种类型旋转线阵显示屏的设计过程。首先分析圆形和柱面两种类型旋转线阵LED屏的显屏的显
示原理,进而将这两种显示类型进行集成。通过圆形示原理,进而将这两种显示类型进行集成。通过圆形LED显示屏实现模拟时钟、数字时钟和笑脸图案的静动态显示,通过圆柱显示屏实现模拟时钟、数字时钟和笑脸图案的静动态显示,通过圆柱
面面LED显示屏实现下拉显示、汉字显示、打印字效果显示以及显示屏实现下拉显示、汉字显示、打印字效果显示以及3种动画的显示。文章还实现了两类显示屏的同时多模协同显种动画的显示。文章还实现了两类显示屏的同时多模协同显
示。示。
1.引言
视觉暂留(POV)即视觉的短暂停留。人眼观看物体时,物体的像会成到视网膜上。视网膜上的光感细胞将光信号转换
为生物电信号通过视神经传给大脑。然而,当物体移去后,视神经对物体的印象不会立刻消失。现代医学已经证明,人眼看到
一个物体后,在1/24秒内不会消失。这种现象叫做视觉暂留,也叫人眼的惰性。这种惰性会使人的视觉产生重叠,使物体“变
静为动”.所以,以每秒超过24帧画面以上连续呈现静态画面时,我们会看到平滑连续的动态画面。
基于视觉暂留的旋转线阵LED显示屏指的是利用人眼的视觉暂留效应[1],通过机械扫描的方式让一列线阵LED在正确的位
置上使特定的LED发光而形成图形、文字等的一种显示屏。按其机械结构,旋转线阵LED显示屏主要有圆形[2~3]和圆柱面
[4~5]两种基本类型(另外还有球形、漏斗形等显示屏,它们实质上只是圆柱形显示屏的一种特例)。
2.POV显示原理
2.1 圆形显示原理
在基于POV的圆形旋转线阵LED显示屏中,一个条状PCB板上集成了20个贴片型发光LED,下文简称线阵LED1.集成有
LED的PCB板绕其一端随电动机转动,当转动到合适的角度时点亮合适的LED就可以显示需要显示的内容,其示意图如图1所
示,而在何处点亮哪些LED就应该符合圆形LED屏的显示原理,图2和图3分别描述了圆形指针式时钟和数字式时钟的显示原
理。
在图2中,图2(1)指定了20颗LED用于显示表盘、时间刻度、时针、分针和秒针的颗数及分布。明显可以看出内和外一
颗用于显示表盘的内圈和外圈。自内向外,第1~9颗用于显示时针,第1~12颗用于显示分针,第1~15颗用于显示秒针,第
17~19颗用于显示时间刻度。具体来讲,3颗亮表示12点刻度,2颗亮表示3、6、9点刻度,1颗亮表示其余时间刻度。为了将
时针与刻度隔开而提高时钟的易读性,第16颗LED一直不亮。在线阵LED的每一圈旋转过程中,在图示的位置点亮对应的LED
并延时就可以显示出当前时刻。图2(2)中显示的时刻为03:40:00.