題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 旋轉(zhuǎn)LED——飄在空中的文字
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品是一種構(gòu)思新穎的旋轉(zhuǎn)LED（發(fā)光二極管）燈，由電動機(jī)帶動LED高速旋轉(zhuǎn)，利用人體的視覺暫留效應(yīng)，形成LED顯示的文字或圖案仿佛是在空中飄浮一般，能達(dá)到很好的視覺效果。
- 詳細(xì)介紹：
- 一、制作原理 在電路板上安裝由LED（發(fā)光二極管）構(gòu)成的陣列，運(yùn)用單片機(jī)控制LED顯示出特定的圖案或字符，由電動機(jī)帶動電路板不斷高速旋轉(zhuǎn)，利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，使LED顯示的圖案或文字流動起來，形成仿佛是在空中飄浮的效果，可達(dá)到很好的視覺效果。 二、作品外觀 最終制作成功的作品外觀如下圖所示： 三、制作步驟 1. 制作難點(diǎn) （1）供電：由于LED及電路板是在旋轉(zhuǎn)的，因此如何給旋轉(zhuǎn)部件供電就成為了一個難題。給旋轉(zhuǎn)部分供電大致有以下幾種方法：（1）巧妙的由電動機(jī)供電，在直流電動機(jī)的換向器上由漆包線引出電壓供給旋轉(zhuǎn)部分。這種方法供電很穩(wěn)定，但需拆開電動機(jī)進(jìn)行改造，制作起來比較麻煩。（2）在電動機(jī)外面的軸附近加兩層線圈，外圈通電且不動，內(nèi)圈與電路板相連且隨電動機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應(yīng)原理，把電能從外圈傳遞給內(nèi)圈，為電路板供電。（3）用電池給旋轉(zhuǎn)部分供電，這樣會增加旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，且電池電量耗盡后需要更換或重新充電。 （2）定位問題：定位準(zhǔn)確，才能使LED的流動圖案或文字產(chǎn)生很好得視覺效果，這就需要在某一時刻旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動和第一個燈亮的時間一致。為解決這一問題，可將定位信號選自換向器的電流，換向器上的電極電流在變化，正好可以使用其中的一路信號來給LED顯示的起始位置定位。 （3）要考慮機(jī)械穩(wěn)定性問題，電動機(jī)帶動電路板旋轉(zhuǎn)要考慮離心力的作用，因此旋轉(zhuǎn)部分要穩(wěn)定，否則會使電路板甩飛或損壞。 2. 電動機(jī)的改裝 通過對幾種供電方案的論證，決定采用第一種供電方案，即對電動機(jī)進(jìn)行改造，由電動機(jī)的換向器上取出電壓為旋轉(zhuǎn)部分供電，改裝步驟如下： （1）拆開一個12V直流電動機(jī)，找到電刷，如下圖所示： （2）小心地從電機(jī)換向器上的三個電極引出三條漆包線。 （3） 取下電機(jī)外殼的含油軸 （4）用原裝在電機(jī)的皮帶輪試一下，正好可以放進(jìn)含油軸承的地方，在在上面鉆幾個小孔，把三條漆包線從小孔中引出。（注意：代替上去的部分是和轉(zhuǎn)子保持固定和殼之間是可以旋轉(zhuǎn)的）。 （5）組裝回整個電機(jī)，改造結(jié)束，改造完后的效果如下圖所示： 從電動機(jī)換向器引出的三根漆包線上具有電壓，將它們接到旋轉(zhuǎn)部分，就可以為電路板供電。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品利用高速旋轉(zhuǎn)的電路板上的LED燈不斷的熄滅或點(diǎn)亮（實(shí)質(zhì)就是流水燈），利用人體的視覺暫留效應(yīng)，形成LED顯示的文字或圖案仿佛是在空中飄浮一般，能達(dá)到很好的視覺效果。 制作的難點(diǎn)：1. 制作難點(diǎn) （1）供電：由于LED及電路板是在旋轉(zhuǎn)的，因此如何給旋轉(zhuǎn)部件供電就成為了一個難題。給旋轉(zhuǎn)部分供電大致有以下幾種方法：（1）巧妙的由電動機(jī)供電，在直流電動機(jī)的換向器上由漆包線引出電壓供給旋轉(zhuǎn)部分。這種方法供電很穩(wěn)定，但需拆開電動機(jī)進(jìn)行改造，制作起來比較麻煩。（2）在電動機(jī)外面的軸附近加兩層線圈，外圈通電且不動，內(nèi)圈與電路板相連且隨電動機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應(yīng)原理，把電能從外圈傳遞給內(nèi)圈，為電路板供電。（3）用電池給旋轉(zhuǎn)部分供電，這樣會增加旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，且電池電量耗盡后需要更換或重新充電。 （2）定位問題：定位準(zhǔn)確，才能使LED的流動圖案或文字產(chǎn)生很好得視覺效果，這就需要在某一時刻旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動和第一個燈亮的時間一致。為解決這一問題，可將定位信號選自換向器的電流，換向器上的電極電流在變化，正好可以使用其中的一路信號來給LED顯示的起始位置定位。 （3）要考慮機(jī)械穩(wěn)定性問題，電動機(jī)帶動電路板旋轉(zhuǎn)要考慮離心力的作用，因此旋轉(zhuǎn)部分要穩(wěn)定，否則會使電路板甩飛或損壞。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品可以加強(qiáng)我們的動手能力，幫助我們認(rèn)識單片機(jī)，同時該作品顯示的圖案為立體的，而現(xiàn)在的顯示屏大多為平面的（也有立體顯示的，不過很貴、很復(fù)雜），我大膽的假設(shè)，利用這種思想解決立體顯示的問題。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 于2011年5月29日在云南省“青春彩云南?動感地帶杯”第六屆云南高校青年學(xué)術(shù)科技節(jié)終審結(jié)賽中獲三等獎
作品所處階段
- 已經(jīng)制作成功。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 賣出
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 隨著LED在單片機(jī)的控制下按照一定規(guī)律點(diǎn)亮，于是便出現(xiàn)了“飄浮在空中的文字或圖案”，帶給人一種很奇特的視覺美感。利用該作品的原理可制成各種禮品或裝飾彩燈，有一定的市場前景。
同類課題研究水平概述
- 很少
