基本信息
- 项目名称：
- 旋转LED——飘在空中的文字
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品是一种构思新颖的旋转LED（发光二极管）灯，由电动机带动LED高速旋转，利用人体的视觉暂留效应，形成LED显示的文字或图案仿佛是在空中飘浮一般，能达到很好的视觉效果。
- 详细介绍：
- 一、制作原理 在电路板上安装由LED（发光二极管）构成的阵列，运用单片机控制LED显示出特定的图案或字符，由电动机带动电路板不断高速旋转，利用人眼的视觉暂留效应，使LED显示的图案或文字流动起来，形成仿佛是在空中飘浮的效果，可达到很好的视觉效果。 二、作品外观 最终制作成功的作品外观如下图所示： 三、制作步骤 1. 制作难点 （1）供电：由于LED及电路板是在旋转的，因此如何给旋转部件供电就成为了一个难题。给旋转部分供电大致有以下几种方法：（1）巧妙的由电动机供电，在直流电动机的换向器上由漆包线引出电压供给旋转部分。这种方法供电很稳定，但需拆开电动机进行改造，制作起来比较麻烦。（2）在电动机外面的轴附近加两层线圈，外圈通电且不动，内圈与电路板相连且随电动机轴旋转，利用电磁感应原理，把电能从外圈传递给内圈，为电路板供电。（3）用电池给旋转部分供电，这样会增加旋转部分的质量，且电池电量耗尽后需要更换或重新充电。 （2）定位问题：定位准确，才能使LED的流动图案或文字产生很好得视觉效果，这就需要在某一时刻旋转电机转动和第一个灯亮的时间一致。为解决这一问题，可将定位信号选自换向器的电流，换向器上的电极电流在变化，正好可以使用其中的一路信号来给LED显示的起始位置定位。 （3）要考虑机械稳定性问题，电动机带动电路板旋转要考虑离心力的作用，因此旋转部分要稳定，否则会使电路板甩飞或损坏。 2. 电动机的改装 通过对几种供电方案的论证，决定采用第一种供电方案，即对电动机进行改造，由电动机的换向器上取出电压为旋转部分供电，改装步骤如下： （1）拆开一个12V直流电动机，找到电刷，如下图所示： （2）小心地从电机换向器上的三个电极引出三条漆包线。 （3） 取下电机外壳的含油轴 （4）用原装在电机的皮带轮试一下，正好可以放进含油轴承的地方，在在上面钻几个小孔，把三条漆包线从小孔中引出。（注意：代替上去的部分是和转子保持固定和壳之间是可以旋转的）。 （5）组装回整个电机，改造结束，改造完后的效果如下图所示： 从电动机换向器引出的三根漆包线上具有电压，将它们接到旋转部分，就可以为电路板供电。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品利用高速旋转的电路板上的LED灯不断的熄灭或点亮（实质就是流水灯），利用人体的视觉暂留效应，形成LED显示的文字或图案仿佛是在空中飘浮一般，能达到很好的视觉效果。 制作的难点：1. 制作难点 （1）供电：由于LED及电路板是在旋转的，因此如何给旋转部件供电就成为了一个难题。给旋转部分供电大致有以下几种方法：（1）巧妙的由电动机供电，在直流电动机的换向器上由漆包线引出电压供给旋转部分。这种方法供电很稳定，但需拆开电动机进行改造，制作起来比较麻烦。（2）在电动机外面的轴附近加两层线圈，外圈通电且不动，内圈与电路板相连且随电动机轴旋转，利用电磁感应原理，把电能从外圈传递给内圈，为电路板供电。（3）用电池给旋转部分供电，这样会增加旋转部分的质量，且电池电量耗尽后需要更换或重新充电。 （2）定位问题：定位准确，才能使LED的流动图案或文字产生很好得视觉效果，这就需要在某一时刻旋转电机转动和第一个灯亮的时间一致。为解决这一问题，可将定位信号选自换向器的电流，换向器上的电极电流在变化，正好可以使用其中的一路信号来给LED显示的起始位置定位。 （3）要考虑机械稳定性问题，电动机带动电路板旋转要考虑离心力的作用，因此旋转部分要稳定，否则会使电路板甩飞或损坏。
科学性、先进性
- 该作品可以加强我们的动手能力，帮助我们认识单片机，同时该作品显示的图案为立体的，而现在的显示屏大多为平面的（也有立体显示的，不过很贵、很复杂），我大胆的假设，利用这种思想解决立体显示的问题。
获奖情况及鉴定结果
- 于2011年5月29日在云南省“青春彩云南•动感地带杯”第六屆云南高校青年学术科技节终审结赛中获三等奖
作品所处阶段
- 已经制作成功。
技术转让方式
- 卖出
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 随着LED在单片机的控制下按照一定规律点亮，于是便出现了“飘浮在空中的文字或图案”，带给人一种很奇特的视觉美感。利用该作品的原理可制成各种礼品或装饰彩灯，有一定的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 很少
