CN102930784A - 三维立体式led广告牌制作及调试方法 - Google Patents

Abstract

介绍了一种能进行三维立体显示，成本低，功耗小的三维立体式LED广告牌制作及调试方法。广告牌由两部分组成：一部分是LED点阵条及LED控制电路，用单个发光二极管组成直线状的LED点阵条，当点阵条沿某一直线平动时，点阵条经过的面就是平面，形成的是二维平面LED广告牌，当点阵条沿某一曲线平动时，点阵条经过的面就是曲面，形成的就是三维立体LED广告牌，广告牌显示的内容(表现形式为文字、图形)由点阵条中发光二极管亮灭组合构成；另一部分是点阵条的曲线平动装置和平动的控制装置，用于控制点阵条沿某一曲线平动，并保证运动的位置与该位置显示的内容保持同步。

Description

三维立体式LED广告牌制作及调试方法

技术领域

本发明属于一种广告牌制作及调试方法，具体地说就是三维立体式LED广告牌制作及调试方法。

背景技术

LED广告是一种新媒体广告，是新媒体技术与室内外广告发布形式的完美结合。LED广告是利用发光二极管拼成广告字样或者图片，通过控制半导体发光二极管的亮、灭来显示文字、图像，譬如我们平常在大街上看到的电子大屏幕广告或是一些路边带彩光的高亮的招牌。与传统的广告牌相比LED广告牌具有寿命长、光效高、无辐射、可显示彩色和动态画面、显示内容更换方便、低功耗等优点。但现行的LED广告牌也有明显的缺点：1、仅能显示二维平面，且具有视觉局限性。目前使用的LED广告牌大多是由发光二极管组成的点阵块或直接用发光二极管组成一定长宽的显示屏，由于点阵块是平面的，组成的显示屏也只能是平面的，不能进行三维立体空间的显示。发光二极管发光强度是方向的分布函数，称为发光角度，发光角度越小发光强度越大，不同的LED其发光角度不一样，但都有一个阈值，超过阈值时，其发光强度仅为最大发光强度的10％以下，因此不同角度视觉上的感受不同，存在视觉上的局限性。2、成本高，控制电路复杂。由于单个发光二极管或8×8的点阵块面积较小，要组成一定面积的显示屏，需要的发光二极管或8×8的点阵块数量就会很多，成本相对较高。LED显示屏的显示原理是将要显示的二维平面内容(文字或图形)按行或列进行分解，转化成相应的控制电压信号，然后将这些控制电压信号按时间先后顺序分别传送到固定的位置，使发光二极管按电压信号的要求亮或灭，由于人眼的视觉惰性，只要控制好传送的行或列信息的时间，就能让人感觉显示的是一张完整的画面。由于分解的行或列多，控制电路复杂。3、功耗大。相对传统的霓虹灯广告牌，LED广告牌具有显著的节能效果，但就LED广告牌本身来说，由于使用的发光二极管或8×8的点阵块的数量巨大，其实际功耗也很大。

发明内容

为了克服现有的LED广告牌不能进行三维立体显示，成本高，功耗大的不足，本发明提供一种能进行三维立体显示，成本低，功耗小的三维立体式LED广告牌以及使用时的调试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用单个发光二极管组成直线状的LED长条，称为发光二极管点阵条，简称点阵条。这个点阵条作为三维立体式LED广告牌的发光源的基本单元，用不同的控制信号控制点阵条中的发光二极管，点阵条中发光二极管就形成不同的亮灭组合，三维立体式LED广告牌的宽度决定了点阵条中发光二极管的数量。这个点阵条作为基本单元可以平动，当点阵条沿某一直线平动时，点阵条经过的面就是平面，形成的就是通常的二维平面LED广告牌，当点阵条沿某一曲线平动时，点阵条经过的面就是曲面，形成的就是三维立体广告牌，曲线不同，形成的三维立体广告牌的形状不同，平动的距离是三维立体式LED广告牌的等效长度。广告牌显示的内容或称图案(表现形式为文字、图形)由点阵条中发光二极管亮灭组合构成，当点阵条在某一位置静止不动时，不同的控制信号使点阵条中发光二极管亮灭形成的图案是在同一位置顺序显示的，这时的图案还是条状的，当控制信号使发光二极管从一个显示图案变化到下一个显示图案的同时再让点阵条沿某一曲线平动，这时的发光二极管点阵条形成的条状图案就会被按时间先后，顺序地送到曲线中的各个位置，排列成一个曲面，即形成三维立体空间。虽然在某一时刻，发光二极管点阵条只在某个位置显示某个图案，这一时刻曲面上其他位置没有点阵条，也就是说实际上这个时刻三维立体空间只有一个点阵条显示图案，但由于人眼有视觉惰性以及LED存在余辉效应，只要点阵条在曲面上各个位置的时间足够短、位置变化的时间足够快，也就是点阵条沿曲线平动的速度足够快，即只要满足点阵条沿曲线平动一次的时间小于人眼的视觉惰性(0.2s)，人眼看到的仍然是一幅连续、完整的画面，LED的这种显示技术称为动态显示技术。为了使三维立体式LED广告牌显示内容稳定、完整，要求加在点阵条发光二极管上的各控制信号的时间与点阵条到达曲线上相应位置的时间保持同步，加在点阵条发光二极管上的各控制信号的时间总和等于点阵条做曲线平动时的时间，且这个时间要小于人眼视觉惰性。根据上述原理，三维立体式LED广告牌由两部分组成：一部分是LED点阵条及LED控制电路，用于控制三维立体式LED广告牌的显示内容。为了能方便的更换三维立体式LED广告牌的显示内容，LED控制电路可用可编程控制器件构成的电路组成，如CPLD、单片机、ARM、DSP等。若显示的内容是文字，由于可编程控制器件的控制信号的字模是以字节为单位，则点阵条中发光二极管的个数一般取8的整数倍，如8，16，24，32等等；另一部分是LED点阵条曲线运动装置和运动的控制装置，用于控制点阵条沿某一曲线运动，并保证运动的位置与该位置显示的内容保持同步。

本发明的有益效果是，选择不同的曲线作为点阵条运动路径，点阵条经过的面就是曲面，实现了LED广告牌三维立体空间的显示，改变了现有的LED广告牌只能平面显示现状，扩大了LED广告牌的使用范围，提高了LED广告牌的使用效果。由于仅使用了单排发光二极管作为三维立体式LED广告牌的发光源的基本单元，LED的数量大幅度减少，因此成本大幅降低，功耗也大幅度减少。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

图2是这个实施例的LED控制器电路图

图中  1.电机转速调节器，2.两相电机，3.电机主轴，4.点阵条上固定杆，5.点阵条下固定杆，6.点阵条，7.发光二极管，8.LED控制器。

具体实施方式

本实施例的点阵条(6)中使用了24个发光二极管(7)，点阵条(6)上、下端分别装在点阵条的上固定杆(4)和下固定杆(5)之间，并由上、下固定杆固定在两相电机(2)的电机主轴(3)上，当电机(2)转动时带动点阵条(6)做圆周运动，点阵条(6)运动的曲线是一个圆，点阵条(6)经过的面是圆柱体侧表面，即形成的三维立体广告牌面是圆柱体侧表面，上固定杆(4)和下固定杆(5)是可以伸缩的杆，改变其长度就改变了圆的半径，也就改变了三维立体广告牌的有效显示面积。本实施例中LED控制器采用的是以AT89S52单片机为核心的控制电路，根据要显示的内容和LED余辉效应及人眼的视觉惰性，计算出各控制信号的传送时间，并编写好相应软件程序，烧录到AT89S52单片机的程序存储器，通电后进行显示内容的传送。为了使圆柱体侧表面上显示的内容稳定、完整，要求电机的转速与AT89S52单片机传送的控制信号保持同步，为此，系统中设计了一个电机转速调节器(1)，采用调整电机的转速以匹配控制信号的传送，使两者保持同步，本实施例使用的电机转速调节器(1)实际上是一个吊扇的无极调速器。由于显示的内容是可以更新的，不同显示内容的控制信号的传送时间也是变化的，而且上下固定杆(4、5)的长度是可调的，圆柱体的侧面积是可变的，显示内容或显示面积不同时对电机的转速要进行调整，具体的调试方法是：将程序烧录到单片机程序存储器，单片机控制系统上电后，发光二极管开始闪烁，这时接通电机电源，将电机的转速从小逐渐增大，边调节边观察，直到显示内容稳定、完整，然后固定好电机调速器(1)的位置即可。

上述仅为本发明的一个实施例，并不仅限于发明附图中给定的结构内容。对于本领域的技术人员来说，在本发明技术理论范围内可以将点阵条的结构或发光二极管的类型以及点阵条的曲线平动的方式等进行各种变化和更改。凡是通过点阵条的曲线平动来获得三维立体空间LED广告牌效果的任何结构变动、等同替换和改进等均属于本发明专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种三维立体式LED广告牌制作和调试方法，广告牌由直线状的LED点阵条及LED控制器和点阵条的曲线平动装置及运动控制装置两部分组成，其特征是：点阵条由单个发光二极管组成，点阵条做曲线平动，点阵条经过的面是曲面，形成的广告牌的形状就是三维立体空间。

2.根据权利要求1所述的三维立体式LED广告牌，通过控制器控制点阵条中发光二极管的亮灭传送广告牌显示内容，传送的速度应满足LED的余辉效应及人眼的视觉惰性，达到稳定、完整的显示效果。

3.根据权利要求1所述的三维立体式LED广告牌，其点阵条做曲线平动应与控制器传送的内容时间上保持同步。

4.根据权利要求3，其同步的方法是，先由控制器传送显示内容，然后根据人眼的直接观察调节点阵条的运动速度，达到稳定、完整显示效果。

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