pov简单小实验讲解.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 20 单片机POV 十字旋转LED 学院：电气与电子工程学院 班级：电子信息工程 学号：110408324 POV显示制作概要 1什么是POV POV 即英文PersistenceofVision一词的缩写,中文是“视觉暂留”的意思。 每当人的眼睛在观察物体之后,物体的映像会在视网膜上保留一段很短暂的时间。在这短暂的时间段里,当前面的视觉形象还没有完全消退,新的视觉形象又 继续产生时,就会在人的大脑里形成连贯的视觉错觉。其实,对于这种独特有趣生物现象,我们随时都能感受到。下雨时,纷纷快速下落的雨滴,在我们的眼里却成了一条条富有诗意的“雨丝”;用一支激光笔射在墙上,并快速晃动,我们会感受到一幅由线条组成的画面。进一步的研究发现,人的视觉暂留时间约为1/24s,这个时间值并非是个标准值,它因观察者的个体差异和观察的物体的亮度及大小约有不同。现代电影根据这一事实,以每秒24个画格的速度进行拍摄和放映,使得一系列原本不动的连续变化画面,在人眼里产生连贯的活动错觉影像。对“POV”现象的认识和利用,可追溯到两百多年前。 2 POV显示制作概要 利用POV 即“视觉暂留”这一原理,我们可以通过发光体的运动,产生一系 列运动轨迹的残留影像,达到漂浮在空中似的神奇梦幻般显示效果。纵观各种与此相关制作,无论是商业化产品还是DIY 作品, 归纳起来无非就是看运动的是发光体,发光体如何运动,如何给运动的系统供电,采用什么样的传感器感知运行状态,如何控制运转着的系统。下面将对这几个方面进行归纳和探讨。 1. 发光体 由于LED(发光二极管)有亮度高、色彩丰富、寿命长、耐冲击、功耗小、驱动简单、工作电压低等优点,因而成为POV 显示制作的首选发光体。各式各样发 着各种颜色光的LED形成了一个庞大家族,我们可以根据各自特殊的需要选择不同的LED。本书制作中还用古老的辉光管制作POV 显示,我们不妨把它看成是另类,在这里就不再进一步探讨了。 2. 运动状态 发光体的不同的运动方式,成就了各种显示形态的POV。归纳起来看,形 形色色的POV 制作,其运动状态大多超不出以下的这几种方式: 1.圆盘式旋转运动 发光体安装在钟表指针式的旋转体上,通过旋转形成圆形显示画面,如 图1 2所示。 图1 2 圆盘式旋转运动 这种运动方式的特点是: (1)由于发光体旋转速度可一直保持不变,使得显示图案均匀一致。不过 显示字体时字型变化较大,特别在接近圆心的地方。如要想使显示的字体和图 案不产生变形,还需要专门软件对发光点进行的坐标转换。 (2)制作调试时运转的振动现象易于控制。这种运动方式常见的制 作有: ① 车轮上的POV 显示。 ② 风扇上的POV 显示。 ③ 数字/模拟双模式显示时钟。 2.柱面式旋转运动 让发光体与旋转轴处于平行状态,这样运动产生的画面效果为一柱面,如 图1 3所示。 其特点是: (1)发光体旋转速度可保持不变,这样能使显示图案均匀一致,字体及图案 都能原样显示出来。 图1 3 柱面式旋转运动 (2)由于显示面不是一个平面,一般无法完整观察整个显示面,多采取画面 滚动显示来弥补。 (3)制作调试时的运转的振动现象能很好控制。 这种运动方式制作的POV 屏很适合用于广告,造型能大型化。 3.摇摆式往复运动 发光体分布在往复运动的摇摆状的棒上,通过棒体摇摆产生扇形画面,如 图1 4所示。 图1 4 摇摆式往复运动 这种方式的特点是: (1)静止的底座与运动的发光体之间可直接用柔性排线供电,与其他送电 方式相比,省去了复杂的送电装置。 (2)由于光棒往复运动过程中并非均速,如在软件编程上不作特别处理的 图1 5 球状体旋转运动话,显示的字符和图案会出现中间宽两边窄的变形现象。 (3)在机械方面,运行时振动较大,不易大型化。这种运动方式的POV 屏,大多做成时钟。 3. 送电方式 由于大多数POV 制作中的发光体是处于运动状态,为了简化接线,一般都 将主控电路也与发光体安排在一起同时运动。这样,如何给系统供电,就成为制作规划时必须考虑的一个关键问题。 1.电池供电 这种供电方式简单方便,易于携带,但不适合长时间运行。常用在摇摇棒这 类便携式制作上。 2.柔性导线供电 这种供电方式简单直接,适用范围较单一,仅适合用于摇摆运动类的POV 制作上。 3.电动机转子取电 由于显示部件与旋转驱动电动机的旋转轴是相对静止的,可通过主轴的结 构特点,对电动机进行改造,将电动机内部的整流子上的电直接引出作为主控显示板的电源。电动机转子取电这种方式能得到较大的电能,不会另外产生噪声。但对电动机改造需要很高的机械加工技能,另外,对取得的电还要进行整流滤波,主控显示板上要添加相应的电路。 4.电刷送电