一种旋转式立体显示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种旋转式立体显示装置，涉及显示装置领域，该装置结构简单，且制作成本低。旋转式立体显示装置，包括：主控制电路、子控制电路、驱动电路、二维LED灯阵、供电电路、同步电路、24L01无线收发电路、遥控键盘电路、机械旋转支架，其中，二维LED灯阵与上述各种电路固定在机械旋转支架上，由直流电机带动机械旋转支架旋转，进而带动二维LED灯阵高速旋转；遥控键盘电路通过24L01无线收发电路将接收到的信息传输至主控制电路中；主控制电路通过控制子控制电路，控制所述驱动电路对LED灯阵进行锁存、驱动。
【专利说明】一种旋转式立体显示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及显示装置领域，尤其涉及一种旋转式立体显示装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，显示器用成像装置大多都是由上基板组件、偏振板及膜、下玻璃组件、LCD或LED、驱动电路单元、背光灯模组及其他附件等组成，结构复杂、成本高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的实施例提供一种旋转式立体显示装置，结构简单，且制作成本低。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:
[0005]一种旋转式立体显示装置，包括:主控制电路、子控制电路、驱动电路、二维LED灯阵、供电电路、同步电路、24L01无线收发电路、遥控键盘电路、机械旋转支架，其中，
[0006]所述机械旋转支架主体框架为三棱柱，中心转轴上安装三个滚珠轴承，下部装有直流电机和皮带轮传动机构，三棱柱所在圆柱面安装有透明的硬塑料外壳；
[0007]所述二维LED灯阵与上述各种电路固定在所述机械旋转支架上，由直流电机带动所述机械旋转支架旋转，进而带动所述二维LED灯阵在空间内高速旋转；
[0008]所述遥控键盘电路通过24L01无线收发电路将接收到的信息传输至所述主控制电路中；
[0009]所述主控电路用于接收同步电路的信号保证显示同步，并解析接收到的所述信息，并根据所述信息控制子控制电路；
[0010]所述子控制电路用于控制所述驱动电路对所述二维LED灯阵进行锁存、驱动，驱动所述二维LED灯阵列的亮暗，使所述二维LED灯阵在空间里实现立体显示。
[0011]可选的，所述二维LED灯阵通过驱动电路与子控制电路连接，子控制电路通过八位并行数据线与主控制电路连接。
[0012]可选的，所述的子控制电路、驱动电路和二维LED灯阵排布于同一块PCB电路板上，组成一个拼接模块，所述拼接模块具有拼接功能。
[0013]可选的，所述二维LED灯阵由128个0805封装的LED通过平面密铺的形式排列成16行8列，行列之间的间距为5_;所述的拼接功能是指所述拼接模块四脚留有可拼接的连接孔和电路接口，可以通过将多块所述拼接模块组合拼接成一整块更大的显示平面。
[0014]可选的，所述供电电路将12V电压通过滤波子电路、稳压子电路稳定于5V，然后提供给控制电路和显示电路；
[0015]所述支架在中心轴的周围装上两个集电环，由12V电源通过电刷对高速旋转中的所述主电路板进行供电；
[0016]所述滤波子电路、稳压子电路安装于两个集电环之后，12V直流电源通过集电环与滤波子电路、稳压子电路相连。
[0017]可选的，所述同步电路采用霍尔传感器模块。
[0018]可选的，所述遥控键盘电路采用5个1扫描25个按键的方式。
[0019]上述技术方案提供的旋转式立体显示装置，结构简单，且制作成本低。采用了24L01无线网络控制方式，操作方便。采用了霍尔传感器进行相位检查并完成校正功能，使LED发光与旋转保持同步，稳定性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型实施例提供的一种旋转式立体显示装置的功能框图；
[0021]图2为本实用新型实施例提供的一种八位并行数据通信电路及电源接口图示；
[0022]图3为本实用新型实施例提供的一种电平转换电路图示；
[0023]图4为本实用新型实施例提供的一种电平转换电路的PCB板图；
[0024]图5为本实用新型实施例提供的一种子控制电路图示；
[0025]图6为本实用新型实施例提供的一种阳极驱动电路图示；
[0026]图7为本实用新型实施例提供的一种阴极驱动电路图示；
[0027]图8为本实用新型实施例提供的一种二维LED灯阵图示；
[0028]图9为本实用新型实施例提供的一种供电电路图示；
[0029]图10为本实用新型实施例提供的一种同步电路图示；
[0030]图11为本实用新型实施例提供的一种24L01无线收发模块电路图示；
[0031]图12为本实用新型实施例提供的一种遥控键盘电路图示；
[0032]图13为本实用新型实施例提供的一种拼接模块的PCB制版图；
[0033]图14为本实用新型实施例提供的一种机械旋转支架效果图。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]本实用新型实施例提供了一种旋转式立体显示装置，如图1所示，为期功能框图，所述装置包括:主控制电路11、子控制电路12、驱动电路13、二维LED灯阵14、供电电路15、同步电路16、24L01无线收发电路17、遥控键盘电路18、机械旋转支架19。
[0036]如图14所示，所述机械旋转支架的主体框架为三棱柱，中心转轴上安装三个滚珠轴承，下部装有直流电机和皮带轮传动机构，三棱柱所在圆柱面安装有透明的硬塑料外壳。
[0037]所述二维LED灯阵14与上述各种电路固定在所述机械旋转支架上，直流电机带动所述机械旋转支架旋转，进而带动所述二维LED灯阵14在空间内高速旋转；所述遥控键盘电路18通过24L01无线收发电路17将接收到的信息传输至所述主控制电路11 ;所述主控制电路11接收同步电路16的信号保证显示同步，并解析接收到的所述信息，并根据所述信息控制子控制电路12 ;所述子控制电路12用于根据接收到的信息控制所述驱动电路13对所述二维LED灯阵14进行锁存、驱动，驱动所述二维LED灯阵14的亮暗，使所述二维LED灯阵14在空间里实现立体显示。
[0038]所述子控制电路12、驱动电路13和二维LED灯阵14排布于主电路板上，所述二维LED灯阵具有拼接功能。
[0039]本实用新型中的高速旋转立体显示屏，在稳定旋转的机械旋转支架上安装二维LED灯阵，各列LED等间距按一定序列排列。当旋转装置接通电源后，在小型直流电机的带动下，机械旋转支架高速旋转，二维LED灯阵随之旋转，通过控制电路控制LED阵列显示内容，利用”面动成体”的原理，不断扫描显示出预设的立体图形等；旋转载体上安装有同步电路，用于显示同步。
[0040]旋转显示屏是通过机械旋转支架上均匀排列的LED阵列被控制在特定的位置亮或灭，从而显示出特定的立体图像。
[0041]以下对上述的各个电路进行详细描述:
[0042]一、主控制电路
[0043]本实用新型实施例提供的主控制电路11包括微处理器工作电路和数据交换电路。本设计采用美国德州仪器(Texas Instruments)的ARM架构的Cortex M3系列微处理器LM3S9B96作为主控制器。所述数据交换电路是指主控制电路11与子控制电路12之间的八位并行数据通信电路(如图2所示)。由于主控制电路11兼容3.3V电平，而子控制电路12为了增加驱动能力需兼容5V电平，因此在主控制电路与子控制电路之间加入电平转换电路(见图3)，电平转换电路PCB布局如图(图4)。
[0044]二、子控制电路
[0045]子控制电路12，如图5所示，采用国产51内核单片机STC89C52RC作为子控制器。经过多次测试实验，采用24M晶振电路能够使该单片机达到最佳工作时钟，为了工作稳定，晶振采用表贴式封装。为了节省体积，同时考虑到成本，子控制器封装形式采用QFP-44封装。
[0046]三、驱动电路
[0047]驱动电路包括阳极驱动电路(见图6)和阴极驱动电路(见图7)。阳极驱动电路采用74HC138芯片和八个9012三家管配合的方式，此种设计可以增大LED阵列阳极驱动能力，同时可以节省子控制器10(输入输出)接口。阴极驱动电路采用开关速度快、稳定性高的达林顿管ULN2803。此处采用ULN2803的优点在于:1.此达林顿管输入电阻较高，可以减小对单片机的拉电流影响，提高电路的稳定性；2.此达林顿管输出只有两个状态，分别是低电平状态和高阻态，处于低电平状态时，LED阵列阴极被接通，当处于高阻态时，LED阵列阴极被切断，LED阵列与控制电路隔离，起到减小干扰的作用。
[0048]四、二维LED灯阵
[0049]在本实用新型中，所述二维LED灯阵(如图8所示为)由128个0805封装的LED通过平面密铺的形式排列成16行8列，行列之间的间距为5mm。
[0050]如图14所示，所述二维LED灯阵排布于所述PCB电路板的正面，所述的子控制电路、驱动电路排布于所述PCB电路板反面，组成一个拼接模块，所述拼接模块具有拼接功能。所述的拼接功能是指所述拼接模块四脚留有可拼接的连接孔和电路接口，可以通过将多块所述拼接模块组合拼接成一整块更大的显示平面。图13为本实用新型实施例提供的一种拼接模块的PCB制版图。
[0051]五、供电电路
[0052]本实用新型供电电路(图9)采用高压输电原理，升高供电电压，以减小供电电流，提高供电稳定性，降低供电的损耗。采用12V直流电源对电路供电，将12V电压通过电刷(如图14所示，所述电刷在机械支架上方的2个滚珠轴承上方)，连接到滤波子电路和稳压子电路，经过滤波、降压、稳压操作后变为稳定的5V电压，提供给控制电路和显示电路(即二维LED灯阵)。
[0053]所述机械旋转支架在中心轴的周围装上两个集电环，所述滤波子电路、稳压子电路安装于两个集电环之后，12V直流电源通过集电环与滤波子电路、稳压子电路相连。
[0054]六、同步电路
[0055]在显示屏高速旋转时，显示内容的稳定与否取决于转动的相位与LED发光时间的配合精度，所以还包括一个校准器件来判断显示屏的转动是否到达准确位置并根据结果做出校正处理，本实用新型中采用了霍尔传感器进行相位检查，并由主控制电路完成校正功能，使LED发光与旋转保持同步。其具体电路如图10所示。
[0056]七、24L01无线收发电路
[0057]为了解决对旋转体中的显示电路控制的问题，采用无线传输的控制方式:操作员通过操作遥控键盘电路18将操作命令用24L01无线收发电路17传输到主控制电路11，由主控制电路11对接受到的操作命令进行解析、识别，控制子控制电路12进行相应的操作。所述24L01无线收发电路如图11所示。
[0058]八、遥控键盘电路
[0059]本实用新型的遥控键盘电路采用一种较为特殊的设计方式，5个1扫描25个按键，此种设计，相对普通矩阵式按键，1占用较少。具体电路图如图12所示。
[0060]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种旋转式立体显示装置，其特征在于，包括:机械旋转支架、主控制电路、子控制电路、驱动电路、二维LED灯阵、供电电路、同步电路、24L01无线收发电路、遥控键盘电路，其中， 所述机械旋转支架主体框架为三棱柱，中心转轴上安装三个滚珠轴承，下部装有直流电机和皮带轮传动机构，三棱柱所在圆柱面安装有透明的硬塑料外壳； 所述二维LED灯阵与上述各种电路固定在所述机械旋转支架上，由直流电机带动所述机械旋转支架旋转，进而带动所述二维LED灯阵在空间内高速旋转； 所述遥控键盘电路通过24L01无线收发电路将接收到的信息传输至所述主控制电路中； 所述主控电路用于接收同步电路的信号保证显示同步，并解析接收到的所述信息，并根据所述信息控制子控制电路； 所述子控制电路用于控制所述驱动电路对所述二维LED灯阵进行锁存、驱动，驱动所述二维LED灯阵列的亮暗，使所述二维LED灯阵在空间里实现立体显示。
2.根据权利要求1所述的旋转式立体显示装置，其特征在于，所述二维LED灯阵通过驱动电路与子控制电路连接，子控制电路通过八位并行数据线与主控制电路连接。
3.根据权利要求2所述的旋转式立体显示装置，其特征在于，所述的子控制电路、驱动电路和二维LED灯阵排布于同一块PCB电路板上，组成一个拼接模块，所述拼接模块具有拼接功能。
4.根据权利要求3所述的旋转式立体显示装置，其特征在于，所述二维LED灯阵由128个0805封装的LED通过平面密铺的形式排列成16行8列，行列之间的间距为5mm ;所述的拼接功能是指所述拼接模块四脚留有可拼接的连接孔和电路接口，可以通过将多块所述拼接模块组合拼接成一整块更大的显示平面。
5.根据权利要求3所述的旋转式立体显示装置，其特征在于，所述供电电路将12V电压通过滤波子电路、稳压子电路稳定于5V，然后提供给控制电路和显示电路； 所述机械旋转支架在中心轴的周围装上两个集电环，所述滤波子电路、稳压子电路安装于两个集电环之后，12V直流电源通过集电环与滤波子电路、稳压子电路相连。
6.根据权利要求1所述的旋转式立体显示装置，其特征在于，所述同步电路采用霍尔传感器。
7.根据权利要求1所述的旋转式立体显示装置，其特征在于，所述遥控键盘电路采用5个1扫描25个按键的方式。
【文档编号】G09G3/32GK204010571SQ201420438897
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】王洋洋, 刘永勤, 田飞 申请人:渭南师范学院