基于視覺暫留的動態(tài)掃描LED旋轉(zhuǎn)屏
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3 POV LED軟件設(shè)計
3．1 程序流程圖
51常用的編程語言有匯編語言和C語言。匯編語言的機器代碼生成效率很高，雖然可讀性不強，但在深刻了解硬件結(jié)構(gòu)上，有著C語言無法比擬的優(yōu)勢。本文的軟件編寫即是通過匯編語言實現(xiàn)，編程流程如圖5所示。整個軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)初始化程序、磁電檢測程序、紅外檢測程序、紅外解碼程序、外部中斷程序、SPI總線通信程序、時鐘程序等模塊組成。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/167869.htm
SPI總線的基本信號線為3根傳輸線，即SI，SO，SCK。傳輸?shù)乃俾视蓵r鐘信號SCK決定，SI為數(shù)據(jù)輸入、SO為數(shù)據(jù)輸出，該種串行I／O口方式可以減少管腳的使用。
以上模塊中，磁電檢測模塊、SPI通信模塊及紅外解碼模塊是POV LED工作的核心。
3．2 延時程序的計算
基于視覺暫留的電子屏讀取數(shù)據(jù)并顯示，這個過程需要持續(xù)一段時間，這段時間即是上文所提及的“時間區(qū)域”概念。在該段時間內(nèi)，數(shù)據(jù)禁止被更新。超時之后，讀取新一組數(shù)據(jù)，延時并保留一段時間，整個過程即為動態(tài)刷新顯示。延時時間的長短，在轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后反映為字符的寬度，即延時時間越長，顯示的信息在空間的位移越大，一個完整的字符就越寬，反之越窄。
本文使用規(guī)格為50 mil×80 mil(1 mil=0．025 4 mm)，封裝型號為0805的貼片二極管，相鄰兩個二極管之間間距與自身寬度相當。環(huán)形顯示區(qū)寬度為16×2×0．0254×50≈40．6mm；由于顯示區(qū)近軸點外側(cè)與圓心距離為40mm，故顯示區(qū)遠軸點外側(cè)與圓心距離為80．6mm，取60 mm處進行計算，環(huán)形顯示區(qū)長度為2π×60≈377mm。可以顯示正方形漢字個數(shù)為377÷40．6≈9．29，向下取整即為9個漢字。故一個刷新周期由9×16=144個延時區(qū)間構(gòu)成，在2200r／min的恒定轉(zhuǎn)速下，1s旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為2200÷60≈36．67，旋轉(zhuǎn)一圈所需時間為1÷36．67≈27．27ms，可以計算出延時區(qū)間長度為27．27÷96≈189μs，如圖6所示。
實驗表明：延時區(qū)間的長度設(shè)定在189μs可以獲得良好的實驗結(jié)果，顯示效果美觀，理論計算正確。
4 結(jié)論
(1)實現(xiàn)了基于視覺暫留現(xiàn)象的文字信息顯示，磁電傳感信號與旋轉(zhuǎn)PCB板物理零點精確同步，信息顯示穩(wěn)定，無閃爍、抖動現(xiàn)象。
(2)采用STC單片機作為整個系統(tǒng)控制核心，軟硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)快、控制方便、抗干擾能力強，進一步改進后是一種集通信、顯示、控制為一體的新型顯示屏。
(3)實驗表明，該種顯示屏可以方便地應(yīng)用于環(huán)形、圓形、柱面、球面等非矩形旋轉(zhuǎn)場合，只需要更換LED硬件顯示部分的外形，就可以在以上四種形狀中互相轉(zhuǎn)換，成本低、可靠性高，應(yīng)用前景良好。
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