基于視覺暫留的動(dòng)態(tài)掃描LED旋轉(zhuǎn)屏

SPI總線的基本信號(hào)線為3根傳輸線，即SI，SO，SCK。傳輸?shù)乃俾视蓵r(shí)鐘信號(hào)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(cè)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(shí)程序的計(jì)算
基于視覺暫留的電子屏讀取數(shù)據(jù)并顯示，這個(gè)過程需要持續(xù)一段時(shí)間，這段時(shí)間即是上文所提及的“時(shí)間區(qū)域”概念。在該段時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)禁止被更新。超時(shí)之后，讀取新一組數(shù)據(jù)，延時(shí)并保留一段時(shí)間，整個(gè)過程即為動(dòng)態(tài)刷新顯示。延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短，在轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后反映為字符的寬度，即延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，顯示的信息在空間的位移越大，一個(gè)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(hào)為0805的貼片二極管，相鄰兩個(gè)二極管之間間距與自身寬度相當(dāng)。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(diǎn)外側(cè)與圓心距離為40mm，故顯示區(qū)遠(yuǎn)軸點(diǎn)外側(cè)與圓心距離為80．6mm，取60 mm處進(jìn)行計(jì)算，環(huán)形顯示區(qū)長(zhǎng)度為2π×60≈377mm。可以顯示正方形漢字個(gè)數(shù)為377÷40．6≈9．29，向下取整即為9個(gè)漢字。故一個(gè)刷新周期由9×16=144個(gè)延時(shí)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(shí)間為1÷36．67≈27．27ms，可以計(jì)算出延時(shí)區(qū)間長(zhǎng)度為27．27÷96≈189μs，如圖6所示。

實(shí)驗(yàn)表明：延時(shí)區(qū)間的長(zhǎng)度設(shè)定在189μs可以獲得良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，顯示效果美觀，理論計(jì)算正確。

4 結(jié)論
(1)實(shí)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(hào)與旋轉(zhuǎn)PCB板物理零點(diǎn)精確同步，信息顯示穩(wěn)定，無閃爍、抖動(dòng)現(xiàn)象。
(2)采用STC單片機(jī)作為整個(gè)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(qiáng)，進(jìn)一步改進(jìn)后是一種集通信、顯示、控制為一體的新型顯示屏。
(3)實(shí)驗(yàn)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(chǎng)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。