專利名稱：一種基于旋轉(zhuǎn)激光器的led顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)實(shí)生活中，各種電子設(shè)備層出不窮、種類繁多，極大的豐富了人們的生活和工作。其中，顯示設(shè)備占有重要地位，因?yàn)樯倭孙@示設(shè)備就像人少了眼睛，很多內(nèi)在的東西就會(huì)看不見。顯示設(shè)備很重要也很常見，然而它的外形總顯得有些單調(diào)，像一個(gè)個(gè)的模型，影響了人們對(duì)高水準(zhǔn)生活要求的發(fā)展，人們希望通過一種新的、更現(xiàn)代的顯示屏來滿足人們的生活需需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種采用激光做光源，能夠遠(yuǎn)距離傳輸、旋轉(zhuǎn)的LED顯示系統(tǒng)，同時(shí)，鑒于旋轉(zhuǎn)LED屏的LED燈亮度有限，只能在近距離能觀察到的情況。本發(fā)明采用的如下技術(shù)方案?！N基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯不系統(tǒng),包括旋轉(zhuǎn)式激光顯不器、電源模塊、主控制器、激光打點(diǎn)模塊、光電對(duì)管定位模塊，其特征在于該LED顯示系統(tǒng)集成了雙比較集成芯片和單片機(jī)，通過控制單片機(jī)的信號(hào)輸出來控制激光打出的圖形與文字，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離激光動(dòng)動(dòng)態(tài)顯示。本發(fā)明所述的基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)運(yùn)行采用低壓差線性穩(wěn)壓芯片做電源模塊，以便保證單片機(jī)能正常穩(wěn)定的工作；另外，由于外部激光電路對(duì)電源的要求電流高，故也采用一穩(wěn)壓芯片提供其外部電路電源。上述主控制器選用STC51RC作為控制芯片。LPC2103是一個(gè)基于支持實(shí)時(shí)仿真的8位微控制器，具有8KB的片內(nèi)靜態(tài)RAM和32KB的片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，128位寬度接口/加速器，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)70MHz工作頻。32/16位定時(shí)器、增強(qiáng)型10位ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器、定時(shí)器輸出匹配PWM脈寬調(diào)制特性、多達(dá)13個(gè)邊沿、電平觸發(fā)的外部中斷、32條高速GPIO輸入輸出口，結(jié)合本系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，它特別適用于本系統(tǒng)。本發(fā)明所述的LED顯示系統(tǒng)采用遠(yuǎn)射程激光器作為其顯示光源，具有高亮度，準(zhǔn)直性高，單色性高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所述LED顯示系統(tǒng)采用光電對(duì)管作為定位信號(hào)，來定位確定圖形的起始位，使得每次LED顯示器旋轉(zhuǎn)都能從固定位置開始顯示，而不至于顯示錯(cuò)亂。本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)激光LED顯示屏，是一種通過同步控制激光位置和點(diǎn)亮狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)圖文顯示的新型顯示屏，因其結(jié)構(gòu)新穎、成本低、可視視角達(dá)360°，滿足了人們更高的產(chǎn)品要求。由于采用了單片機(jī)控制激光，屆時(shí)旋轉(zhuǎn)中的激光打在墻上或屏幕顯示出圖形，可以大型場(chǎng)合使用。本發(fā)明中所述的LED顯示系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)方案如下。
所述激光顯示屏采用掃描方式進(jìn)行顯示，其實(shí)現(xiàn)原理是在不同時(shí)間段內(nèi)控制不同 批次的激光輪流點(diǎn)亮，根據(jù)人眼的視覺暫留特性，當(dāng)掃描幀頻達(dá)到24HZ以上時(shí)，人眼便感 覺不到掃描過程，而是一幅穩(wěn)定的圖像。旋轉(zhuǎn)顯示屏則是通過控制一行或一列激光快速移 動(dòng)位置和改變點(diǎn)亮狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)圖形的顯示，如果激光在各位循環(huán)變換速度足夠快，同樣可 以顯示出一幅穩(wěn)定的圖像。
另外，采用與旋轉(zhuǎn)LED相似的原理，通過鍵盤把要顯示的內(nèi)容編程輸入到處理器 中，電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)的速度，當(dāng)單機(jī)檢測(cè)到定位信號(hào)時(shí)，單機(jī)控制I/o 口來控制激光點(diǎn)亮的時(shí) 序,這樣就能在墻上顯示出所要求的內(nèi)容。
本發(fā)明中的硬件系統(tǒng)中的激光模塊，其激光器是利用受激輻射原理使光在某些受 激發(fā)的物質(zhì)中放大或振蕩發(fā)射的器件，用光、電及其他辦法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)，使得其中一部 分粒子激發(fā)到能量較高的狀態(tài)，當(dāng)這種狀態(tài)的粒子數(shù)大于能量較低狀態(tài)的粒子數(shù)時(shí)，由于 受激輻射，物質(zhì)就能對(duì)某一波長(zhǎng)的光輻射產(chǎn)生放大作用，也就是這種波長(zhǎng)的光輻射通過物 質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)射強(qiáng)度放大并與入射光波位、頻率和方向一致的光福射按工作介質(zhì)分，激光器可 分為氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和染料激光器4大類。近來還發(fā)展了自由電子 激光器，大功率激光器通常都是脈脈沖式輸出。
這里采用大功率遠(yuǎn)射程的激光器，激光器在旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)一字排開，間距約為1. 5cm,并確保每個(gè)激光器所射出激光在一條水平直線上。
本發(fā)明所述的定位啟動(dòng)模塊，其定位系統(tǒng)是為了確保激光器在旋轉(zhuǎn)的情況下打出 的內(nèi)容在我們要求的位置處。我們采用光電對(duì)管的形式來確定這個(gè)位置。
本發(fā)明中的電源模塊，常用的電源有串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源，如LM2940前者具有 紋波小、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于單片機(jī)，需要提供穩(wěn)定的5V電源，由于LM2940的穩(wěn)壓 的線性度非常好，所以選用LM2940-5單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行供電；而其它模塊則需要通過較大的電 流，而LM2596-5，轉(zhuǎn)換效率高，帶載能力大，缺點(diǎn)是其紋波電壓大，不適合做單片機(jī)電源，不 過對(duì)激光模塊供電還是能保證充電的電源。利用LM2940和LM2596-5對(duì)控制系統(tǒng)和執(zhí)行部 分開供電，可以有效地防止各器件之間發(fā)生干擾，以及電流不足的問題，使得系統(tǒng)能夠穩(wěn)定 地工作。
另外，LM2940/2940C還含有一個(gè)靜態(tài)電流降低電路，當(dāng)輸入輸出壓差超過3V時(shí)， 可以減少地電流；在輸出電流為IA或輸入輸出壓差為5V時(shí)，靜態(tài)電流僅為30MA。此外，該 電路內(nèi)還沒有防反接電路，防止輸入電壓反接對(duì)電路造成損害。
上述LM2940/2940C的基本應(yīng)用與常見的三端穩(wěn)壓器相同。
本發(fā)明所述的工作流程如下。
用戶通過輸入器輸入想要顯示的內(nèi)容給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)每個(gè)漢字進(jìn)行編碼，并 將編碼后的二進(jìn)制數(shù)賦值給每個(gè)I/o 口，同時(shí)單片機(jī)通過PWM控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向。 通過定位模塊確定激光管第一次運(yùn)行編碼的時(shí)間。單片機(jī)不停地循環(huán)程序。通過對(duì)程序延 時(shí)的控制，使電機(jī)沒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈程序循環(huán)200 300次。
由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
本發(fā)明所述的基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，由于采用遠(yuǎn)射程激光器作為其顯 示光源，其旋轉(zhuǎn)LED屏具有結(jié)構(gòu)新穎、成本低、可視視角達(dá)360°的優(yōu)點(diǎn)，并能用單片機(jī)控制 激光，將旋轉(zhuǎn)中的激光打在墻上或屏幕顯示出圖形，可以大型場(chǎng)合使用，滿足了人們對(duì)產(chǎn)品性能更高的追求，并以此實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離顯示。


附圖用來進(jìn)一步理解本發(fā)明，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明。圖1為本發(fā)明中LED顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的一種方框圖。圖2為本本發(fā)明的一種工作流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1為本實(shí)施例中，LED顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的一種方框圖?！N基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯不系統(tǒng)的裝置,包括旋轉(zhuǎn)式激光顯不器、電源模塊、主控制器、激光打點(diǎn)模塊、光電對(duì)管定位模塊，其特征在于該LED顯不系統(tǒng)集成了雙比較集成芯片和單片機(jī)，通過控制單片機(jī)的信號(hào)輸出來控制激光打出的圖形與文字。如圖1所示，本實(shí)施例所述的激光顯示屏采用掃描方式進(jìn)行顯示，其實(shí)現(xiàn)原理是在不同時(shí)間段內(nèi)控制不同批次的激光輪流點(diǎn)亮，根據(jù)人眼的視覺暫留特性，當(dāng)掃描幀頻達(dá)到24HZ以上時(shí)，人眼便感覺不到掃描過程，而是一幅穩(wěn)定的圖像。旋轉(zhuǎn)顯示屏則是通過控制一行或一列激光快速移動(dòng)位置和改變點(diǎn)亮狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)圖形的顯示，如果激光在各位循環(huán)變換速度足夠快，同樣可以顯示出一幅穩(wěn)定的圖像。另外，采用與旋轉(zhuǎn)LED相似的原理，通過鍵盤把要顯示的內(nèi)容編程輸入到處理器STC89C52中，電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)的速度，當(dāng)單機(jī)檢測(cè)到定位信號(hào)時(shí)，單機(jī)控制I/O 口來控制激光點(diǎn)亮的時(shí)序，這樣就能在墻上顯示出所要求的內(nèi)容。圖2為本發(fā)明的一種工作流程圖。如圖所示，當(dāng)用戶通過輸入器如鍵盤，輸入想要顯示的內(nèi)容給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)每個(gè)漢字進(jìn)行編碼，并將編碼后的二進(jìn)制數(shù)賦值給每個(gè)I/o 口，同時(shí)單片機(jī)通過PWM控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向。通過定位模塊確定激光管第一次運(yùn)行編碼的時(shí)間。單片機(jī)不停地循環(huán)程序。通過對(duì)程序延時(shí)的控制，使電機(jī)沒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈程序循環(huán)200 300次。本發(fā)明所披露的一種基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，其實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可其他形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯不系統(tǒng),包括旋轉(zhuǎn)式激光顯不器、電源模塊、主控制器、激光打點(diǎn)模塊、光電對(duì)管定位模塊，其特征在于該LED顯示系統(tǒng)集成了雙比較集成芯片和單片機(jī)，通過控制單片機(jī)的信號(hào)輸出來控制激光打出的圖形與文字。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)運(yùn)行采用低壓差線性穩(wěn)壓芯片做電源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，其特征在于其主控制器選用STC51RC作為控制芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，其特征在于該LED顯示系統(tǒng)采用遠(yuǎn)射程激光器作為其顯示光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，其特征在于該LED顯示系統(tǒng)采用光電對(duì)管作為定位信號(hào)，來定位確定圖形的起始位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于旋轉(zhuǎn)激光器的LED顯示系統(tǒng)，包括旋轉(zhuǎn)式激光顯示器、電源模塊、主控制器、激光打點(diǎn)模塊、光電對(duì)管定位模塊，其特征在于該LED顯示系統(tǒng)集成了雙比較集成芯片和單片機(jī)，通過控制單片機(jī)的信號(hào)輸出來控制激光打出的圖形與文字，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離激光動(dòng)動(dòng)態(tài)顯示及移動(dòng)顯示。本發(fā)明所述的單片機(jī)運(yùn)行采用低壓差線性穩(wěn)壓芯片做電源模塊，所述的LED顯示系統(tǒng)采用遠(yuǎn)射程激光器作為其顯示光源。上述旋轉(zhuǎn)LED屏具有結(jié)構(gòu)新穎、成本低、可視視角達(dá)360°的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本發(fā)明采用單片機(jī)控制激光，將旋轉(zhuǎn)中的激光打在墻上或屏幕顯示出圖形，可以大型場(chǎng)合使用，滿足了人們對(duì)產(chǎn)品性能更高的追求。
文檔編號(hào)G09G3/32GK103050086SQ201210517778
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者孫霽 申請(qǐng)人:孫霽