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解析旋轉(zhuǎn)led電子屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
旋轉(zhuǎn)LED屏設(shè)計(jì)的關(guān)鍵
旋轉(zhuǎn)LED屏的原理并不復(fù)雜,其硬件結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單,但是要使旋轉(zhuǎn)LED屏能夠穩(wěn)定的顯示設(shè)定的圖像或文字,需要克服三個(gè)技術(shù)難點(diǎn):
.旋轉(zhuǎn)屏控制控制電路的供電。在系統(tǒng)工作時(shí),控制電路隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),因此給旋轉(zhuǎn)著的控制電路和LED提供一個(gè)穩(wěn)定的供電電源具有一定的難度。
.旋轉(zhuǎn)屏橫向顯示拖影問(wèn)題。由于旋轉(zhuǎn)屏采用了單列LED旋轉(zhuǎn)掃描實(shí)現(xiàn)柱面圖像顯示,這使得像數(shù)點(diǎn)顯示在橫向上出現(xiàn)了粘滯,形成拖影現(xiàn)象。
.解決顯示亮度不足,由于旋轉(zhuǎn)LED電子屏的工作原理決定了相比于普通的平面LED屏,顯示每一列的時(shí)間要少許多,因此亮度也會(huì)大大減小。
要使設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)LED屏(www.ledplay.com.cn)具有較好的顯示效果,需要在設(shè)計(jì)解決好這三個(gè)問(wèn)題。對(duì)于旋轉(zhuǎn)LED屏的供電來(lái)說(shuō),采用固
定在底座的電刷片和旋轉(zhuǎn)的金屬導(dǎo)軌或者金屬輪軸接觸的方式給系統(tǒng)供電,是比較簡(jiǎn)單而可靠的方法。本文的設(shè)計(jì)就是通過(guò)電刷提供一個(gè)恒定的V直流電壓,再
由DC-DC芯片轉(zhuǎn)換成.V、.V、V等電壓來(lái)維持控制系統(tǒng)工作。解決旋轉(zhuǎn)屏的橫向拖影,主要是根據(jù)旋轉(zhuǎn)掃描的特點(diǎn),在兩列像素點(diǎn)之間插入一個(gè)
全黑時(shí)隙,這樣就可消除兩列圖像顯示點(diǎn)的粘滯感。而對(duì)于解決亮度顯示不足的問(wèn)題,本文的設(shè)計(jì)在不繼續(xù)加大LED燈亮度的情況下,采用的是用四列LED燈來(lái)輪流顯示每個(gè)旋轉(zhuǎn)屏上的每個(gè)象素點(diǎn),這樣亮度在旋轉(zhuǎn)速率不變的情況下就變?yōu)樵瓉?lái)的四倍。
三、總體方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本文的設(shè)計(jì)是以FPGA為核心,利用霍爾傳感器,紅外遙控以及三基色LED顯示陣列搭建的柱式旋轉(zhuǎn)LED屏系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由電機(jī),控制電路,LED顯示陣列三部分組成。
電機(jī)的作用就是帶動(dòng)電路部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn),這個(gè)部分的關(guān)鍵就在于電機(jī)的轉(zhuǎn)速要均勻,這樣才能保證圖像在水平方向不會(huì)被局部伸展或者壓縮。為了使LED轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,一般在設(shè)計(jì)時(shí),都是使用勻速的直流電機(jī),或者是步進(jìn)電機(jī)。
LED整列是旋轉(zhuǎn)屏的顯示主體,為了實(shí)現(xiàn)較好的顯示效果,本文的設(shè)計(jì)采用了三基色的LED燈,通過(guò)電路的控制LED的顏色灰度等級(jí),LED電子屏可以顯示出復(fù)雜多變的色彩,雖然這樣在控制電路的設(shè)計(jì)上更為復(fù)雜,但是具有更好的顯示效果。
LED顯示控制電路的作用是將存儲(chǔ)在RAM內(nèi)圖像或符號(hào),在旋轉(zhuǎn)位置感應(yīng)信號(hào)的同步下,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的位置按列掃描顯示在LED陣列上。這部分是整個(gè)系統(tǒng)的核心。