专利名称：便携式发光二极管图文显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发光二极管即LED显示技术，特别涉及利用视觉暂留现象减少LED使用数量、从而减轻装置重量，并利用机、电装置检测运动特征，实现清晰、准确显示图文信息的技术。
背景技术：
便携式、主动发光的、同时向众人显示图文信息的产品目前很少。现有技术中足球比赛场边工作人员显示上、下场球员号码使用LED号码牌，采用固定像素的LED显示技术，即每一颗LED显示图像中的固定一个像素。这种技术LED的用量较多，至少等于像素的数量，因此具有重量重、成本高、体积大的限制，使产品难于向其它应用领域普及。
还有利用视觉暂留现象用少量LED显示多较像素的产品，如机场显示航班信息的360°环形全彩显示屏。这类产品采用机械方式驱动LED发光体，使LED按一定规律产生空间位移，通过电路控制LED在不同位置显示不同像素的图像，从而用一行或一列LED就可显示整幅图像。这项技术的关键点是必须严格控制机械运动产生的位移和LED点亮的时间使之完全同步，否则无法显示清晰、稳定的图像。采用电机驱动的显示装置虽然比较容易实现上述的同步，但其缺点仍然是重量重、成本高，难以做成便携式产品。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提出一种人手挥动LED发光体产生位移、利用视觉暂留现象形成图像的便携式显示装置。通过机电传感器感知人手运动的规律，控制LED点亮的时间，同时通过软件运算补偿人手运动的不规则性，来显示稳定的图像。由于采用人手代替电机来驱动LED，不仅减轻了重量，降低了成本，还可以减少耗电，从而可以采用电池供电；另外由于利用了视觉暂留现象减少了LED的数量，使该装置非常轻便和便宜。
本实用新型的目的可以这样来达到设计、制造一种便携式发光二极管图文显示装置，包括一组发光二极管即LED及其驱动电路；尤其是还设有与所述驱动电路相连的单片机；所述LED成单行排列。
附图简要说明
图1是本实用新型便携式发光二极管图文显示装置的模块总体结构示意图；图2是所述显示装置所用的光电运动传感器的正视示意图；图3是所述光运动传感器的侧视示意图；图4是所述光电运动传感器的电路图；图5是采用水银开关作为运动传感器的结构示意图；图6是使用光遮断开关的阐述图文显示装置电路图；图7是使用水银开关的图文显示装置电路图。
具体实施方式
以下结合附图详述本实用新型的实施例。
一种便携式发光二极管图文显示装置，包括一组发光二极管即LED 8及其驱动电路7；尤其是还设有与所述驱动电路7相连的单片机4；所述LED8成单行排列。
所述图文显示装置还设有与所述单片机4相连的运动传感器3。
所述运动传感器3采用光电开关结构，包括弹簧片35和固定在其一端的重锤34；在所述重锤34摆动的两边，设有左、右遮断开关架31和32，该开关架上各自成对设有一个光发射端331和光接收端332。
所述运动传感器3采用水银开关结构，包括水银管36和设置在该水银管一端的电极37；所述水银管中装有充当开关介质的水银361。
所述水银管36的静态工作位置与地平线有约30°的夹角。
所述图文显示装置还设有与所述单片机4双向连接的存储器6和控制界面1，以及与所述单片机4相连的输入接口5。
实用中的便携式LED图文显示装置，包括LED排8和与之相连的驱动电路7，驱动电路由单片机4控制。装置上设有采用机电原理构成的运动传感器3，传感器感知人挥动本显示装置的速度和位置，并传递给单片机4，单片机通过计算在适当的时间向驱动电路7发出指令，以显示出正确的图像。电池向各部分电路供电，存储器6储存需要显示的内容；由按键和数码管构成的控制界面1接收用户发出的控制信息，改变显示的特性。此外还有输入接口5同PC、PDA等信息设备连接，用来更新显示内容。所述运动传感器3有两种方案，方案一由两只光遮断开关31、32以及重锤34和弹簧片35构成；方案二由两只以一定角度放置的水银开关36构成。所述显示装置的总体结构图如
图1；机、光、电运动传感器的结构图如图2、图3和图4；水银开关运动传感器的结构图如图5所示。
本装置所述机、光、电运动传感器的正视图和侧视图见图2、图3，电路图见图4。本显示装置在工作时光遮断开关的发射端331恒有电流I1流过，当显示装置静止时重锤34由于弹簧片35的弹力作用处于中间位置，光遮断开关的光路畅通。两只光遮断开关的接收端332均有电流I2。以正视图位置为例，当本显示装置被从右向左挥动时，重锤34由于惯性的作用相对显示装置本体向右偏移，遮住右边的光遮断开关32中的光路，于是右边的光遮断开关32接收端332中的电流I2为零；单片机检测到右开关电流I2的变化，便开始从右向左显示需要的内容。当本显示装置被挥动到左端尽头，并开始从左向右挥时，重锤34由于惯性的作用相对显示装置本体向左偏移，遮住左边的光遮断开关31中的光路，于是左边的光遮断开关31接收端332中的电流I2为零；单片机检测到左开关电流I2的变化，便开始从左向右显示需要的内容。由此循环往复，本显示装置就可显示连续的图像了。
水银开关运动传感器的示意图见图5。本显示装置的水银开关36在正常工作的位置时与地平线呈夹角α，约为30°。当显示装置静止时由于重力作用水银361处于下端位置，电极37不导通。当本显示装置被从右向左挥动时，右边开关中的水银由于惯性的作用相对显示装置本体向右上偏移，接通右水银开关中的电极，而左边水银开关的电极没有变化。单片机检测到右水银开关导通后，便开始从右向左显示需要的内容。当本显示装置被挥动到左端尽头，并开始从左向右挥时，左边开关中的水银由于惯性的作用相对显示装置本体向左上偏移，接通左水银开关中的电极，而右边水银开关的电极没有变化。单片机检测到左水银开关导通后，便开始从左向右显示需要的内容。由此循环往复，本显示装置就可显示连续的图像了。
由于不同的人挥动本装置的速度可能不同，因此可由本装置单片机中的软件计算出每次挥动的周期，并根据周期调整显示的速度。
附图6是一个十六颗LED构成的显示棒的控制电路的一种具体实施例。
图6中D1-D16是排成竖排的LED，U4和U5是串行输入的八位锁存器74HC595，用作LED驱动；U2是ATMEL公司的AT89C2051单片机，完成所有控制功能；U6和U7是两只光遮断开关，完成上述的运动感知功能；U3是低压串行EEPROM 24AA16，共有1024个字节的存储空间，可存储64×16点阵的汉字；另一片74HC595 U1驱动一只七段数码管U8，与连接在单片机上的按键开关SW2-SW4配合，可选择十个需要显示的句子，同时还可以设置每行显示的字数和每字显示的时间。
附图7是由水银开关SW5、SW6代替图6中的光遮断开关U6和U7而构成的显示棒的控制电路的另一种具体实施例，其原理与图6完全相同。
权利要求1.一种便携式发光二极管图文显示装置，包括一组发光二极管即LED(8)及其驱动电路(7)；其特征在于还设有与所述驱动电路(7)相连的单片机(4)；所述LED(8)成单行排列。
2.根据权利要求1所述的发光二极管图文显示装置，其特征在于所述图文显示装置还设有与所述单片机(4)相连的运动传感器(3)。
3.根据权利要求2所述发光二极管图文显示装置，其特征在于所述运动传感器(3)采用光电开关结构，包括弹簧片(35)和固定在其一端的重锤(34)；在所述重锤(34)摆动的两边，设有左、右遮断开关架(31)和(32)，该开关架上各自成对设有光发射端(331)和光接收端(332)。
4.根据权利要求2所述发光二极管图文显示装置，其特征在于所述运动传感器(3)采用水银开关结构，包括水银管(36)和设置在该水银管一端的电极(37)；所述水银管中装有充当开关介质的水银(361)。
5.根据权利要求4所述的发光二极管图文显示装置，其特征在于所述水银管(36)的静态工作位置与地平线有30°左右的夹角。
6.根据权利要求3或4所述的发光二极管图文显示装置，其特征在于还设有与所述单片机(4)双向连接的存储器(6)。
7.根据权利要求6所述的发光二极管图文显示装置中，其特征在于还设有与所述单片机(4)相连的输入接口(5)。
8.根据权利要求7所述的发光二极管图文显示装置，其特征在于还设置有与所述单片机(4)双向连接的控制界面(1)。
专利摘要一种便携式发光二极管图文显示装置，包括一组发光二极管LED(8)及其驱动电路(7)；其特征在于还设有与所述驱动电路(7)相连的单片机(4)；所述LED(8)成单行排列。该装置提出一种人手挥动LED发光体产生位移、利用视觉暂留现象形成图像的便携式显示装置。通过机电传感器感知人手运动的规律，控制LED点亮的时间，同时通过软件运算补偿人手运动的不规则性，来显示稳定的图像。由于采用人手代替电机来驱动LED，不仅减轻了重量，降低了成本，还可以减少耗电，从而可以采用电池供电；另外由于利用了视觉暂留现象减少了LED的数量，使该装置非常轻便和便宜。
文档编号G09F9/33GK2624322SQ0324485
公开日2004年7月7日 申请日期2003年4月9日 优先权日2003年4月9日
发明者李亚平, 王晓峰 申请人:深圳市方向科技有限公司