研制一種利用人眼視覺暫留效應(yīng)的線陣led動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電機(jī)帶動(dòng)一列LED高速旋轉(zhuǎn)，通過單片機(jī)精確控制LED的亮滅時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)字符、圖形及簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)畫面的顯示。采用Visual Basic 6.0編寫取模軟件，將要顯示的內(nèi)容取模轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將該信號(hào)用無線或有線方式傳輸給顯示屏。系統(tǒng)由PC機(jī)端軟件、移動(dòng)控制器、顯示屏3部分組成，能夠?qū)崟r(shí)變更顯示內(nèi)容及顯示方式，可在360。范圍內(nèi)提供清晰的顯示畫面。

LED點(diǎn)陣作為一種新型的顯示材料，近年來發(fā)展很快，市場(chǎng)前景良好。其中LED大屏幕顯示屏被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、交通、商業(yè)廣告、新聞發(fā)布、體育比賽、電子景物模擬等領(lǐng)域。但現(xiàn)有的LED大屏幕，要求數(shù)量眾多的LED和驅(qū)動(dòng)芯片，并且控制復(fù)雜，使得顯示屏價(jià)格昂貴，不易操作。目前國(guó)內(nèi)有一些研究成果存在顯示亮度不均勻、不能實(shí)時(shí)顯示等缺點(diǎn)。據(jù)了解，一般都是將要顯示的內(nèi)容燒錄進(jìn)芯片，內(nèi)容固定循環(huán)顯示，無法實(shí)時(shí)變更顯示內(nèi)容及顯示方式，不方便使用，而且價(jià)格昂貴。本文將應(yīng)用視覺暫留的原理，研制出一種新型環(huán)形顯示系統(tǒng)。通過電機(jī)帶動(dòng)一列64位LED高速旋轉(zhuǎn)，由單片機(jī)精確控制實(shí)現(xiàn)字符、圖形及簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)畫面的清晰顯示，可實(shí)時(shí)變更顯示內(nèi)容及顯示方式。系統(tǒng)原理應(yīng)用巧妙、技術(shù)含量高、成本低廉、市場(chǎng)前景廣闊，可成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

1 原理

1.1 視覺暫留效應(yīng)

視覺暫留效應(yīng)是指景物發(fā)出或反射的光，在人的視網(wǎng)膜上所形成的光像會(huì)在人的視覺中保留一段時(shí)間，即使景物從視野中消失，所成的光像也不會(huì)馬上消逝。暫留時(shí)間約為0.05～0.2s。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)外界光源突然消失時(shí)，人眼的亮度感覺是按指數(shù)規(guī)律逐漸減少的。這樣當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷，在通斷頻率較低時(shí)，人眼可以發(fā)現(xiàn)亮度的變化；而通斷頻率增高時(shí)，眼睛就逐漸不能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的亮度變化了。通過實(shí)驗(yàn)證明臨界閃爍頻率大約為24Hz。因此采用每秒24幅畫面的電影，在人看起來就是連續(xù)活動(dòng)的圖像了。由于視覺具有暫留性，人們?cè)诟哂谂R界閃爍頻率的反復(fù)通斷的光線時(shí)，所得到的主觀亮度感受實(shí)際上是客觀亮度的平均值。視覺暫留效應(yīng)可以說是靜態(tài)圖像和運(yùn)動(dòng)圖像顯示的視覺生理基礎(chǔ)。當(dāng)光源是以脈沖式發(fā)光時(shí)（間隔很小時(shí)），人看上去會(huì)感覺到它是一直發(fā)光的，是平均的亮度。

1.2 顯示基本原理

本系統(tǒng)是利用視覺暫留原理來實(shí)現(xiàn)字符或圖像的顯示。把64個(gè)超高亮度的LED并排成一列，然后將要顯示的漢字分解為32×32的點(diǎn)陣式、圖型分解為64×64的點(diǎn)陣式，通過單片機(jī)編程把每一列的數(shù)據(jù)按順序送給LED點(diǎn)陣，通過電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)LED旋轉(zhuǎn)，每一圈就重新刷新要顯示的內(nèi)容，這樣由于人眼的視覺暫留效應(yīng)，使人看到的顯示內(nèi)容效果跟平面連續(xù)顯示效果一樣。

2 硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)主要有移動(dòng)控制器和顯示屏兩部分組成，如圖1所示。移動(dòng)控制器主要負(fù)責(zé)接收PC機(jī)端軟件取摸數(shù)據(jù)、加入控制字符并保存，還能向顯示屏發(fā)送特定控制命令、切換顯示內(nèi)容、改變顯示效果。顯示屏主要有電機(jī)控制轉(zhuǎn)速和單片機(jī)控制E3jLED顯示內(nèi)容等。

2.1 移動(dòng)控制器

移動(dòng)控制器是由5部分組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C55、串行口收發(fā)器、無線發(fā)送模塊、鍵盤、液晶顯示屏。

單片機(jī)選用AT89C55，內(nèi)存量較大；串行口收發(fā)器，利用成熟的串行收發(fā)芯片MAX232組成；無線發(fā)送模塊，采用RFW102芯片組，它是一種半雙工DSSS的無線收發(fā)兩用Ic，采用ASK調(diào)制方式，工作頻率是2.4GHz，功耗非常低。該芯片組是短程無線收發(fā)Ic，最高傳輸速率為1Mb/s；鍵盤控制鍵由4個(gè)鍵組成，分別為“確定”、“退出”、“左移”、“右移”，由于鍵數(shù)較少，所以分別直接接到4個(gè)I/O口；液晶顯示屏，選用128x64的液晶模塊，可與CPU直接通訊。鍵盤和液晶組成了強(qiáng)大的遙控控制菜單。通過“退出”、“確定”、“左移”、“右移”4個(gè)鍵實(shí)現(xiàn)從PC機(jī)接受數(shù)據(jù)、保存數(shù)據(jù)、無線發(fā)送數(shù)據(jù)等強(qiáng)大功能。