专利名称：一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光电显示技术领域，更具体地说，涉及一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置。
背景技术：
现有的点阵式图文显示装置大多采用静态的平面LED点阵显示方式，利用发光二极管LED作为光源显示不同的图文，这种图文显示装置需要大量的LED来显示图形或文字，运行时其发热量大，功率消耗大，同时，这种图文显示装置的控制电路比较复杂，制造成本也比较高。
目前，出现了利用少量发光二极管LED，通过旋转方式显示图案的显示装置，这种显示装置成本低，控制电路简单，功耗小，但是，这种显示装置的显示方式没能让显示图案定位，只能显示一些连续的对称性图案，而且，其显示图案的大小和位置无法控制，即显示图案的宽度会随着旋转速度的改变而发生变化，旋转部件的旋转速度越快，显示图案被拉伸变形越严重。同时，这种显示装置不能显示中文、英文、数字以及动物图案等。而且，其显示图案不稳定，有闪烁现象。
于2005年02月02日，本申请人申请了发明名称为“用于旋转部件上的点阵式图文显示装置”的发明专利，其公开号为CN1652172A，该发明提供了一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，该图文显示装置包括一组发光二极管LED，通过各个发光二极管LED的发光或熄灭，完成图文在运动的旋转部件上的定点显示；一微处理器MCU，其I/O口直接驱动发光二极管LED；预编图文，存储在微处理器MCU中；图文显示控制软件，通过微处理器MCU实时控制旋转部件上的发光二极管LED按预编图文的信息发光或熄灭；一旋转部件角速度检测装置，用于向微处理器MCU提供旋转部件的角速度，便于微处理器MCU在发光二极管LED到达图文显示的设定起始位置时开始发送图文数据，在发光二极管LED到达图文显示的结束位置时停止发送图文数据。
上述发明专利不仅能显示图案、中英文和数字，而且可根据需要调整图文的显示位置，增强图文显示的趣味性；成本低，结构简单，体积小，安装方便，耗电量小，可广泛用于商业广告，具有广阔的市场前景。
但是，该发明专利的图文显示是按照图文显示控制软件中预编图文的设定程序显示，因而图文显示缺乏选择的自由性，也就是说，使用者不能根据自己的需要对显示图文进行选择，因而降低了图文显示装置的实用性，不能满足消费者的不同需求。
发明内容
本实用新型在原发明专利的基础上进行改进，其目的在于提供一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，使用者可以根据自己的需要，在不同的时间段内，选择图文显示装置中不同预编图文进行显示。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，包括一组发光二极管LED，一微处理器MCU，预编图文，图文显示控制软件，一旋转部件角速度检测装置，上述发光二极管LED与微处理器MCU的I/O口电连接，预编图文、图文显示控制软件分别存储在微处理器MCU中，旋转部件角速度检测装置与微处理器MCU电连接，其特征在于上述微处理器MCU的I/O口电连接有一选择显示图文用的控制装置。
所述选择显示图文用的控制装置包括按键、外部上拉电阻和电源滤波器，上述按键的一端与微处理器MCU的I/O口电连接，按键与微处理器MCU的I/O口之间通过上述外部上拉电阻与电源VDD电连接；按键的另一端接地，并且通过上述电源滤波器与电源VDD电连接。
由于图文显示装置增加了选择显示图文用的控制装置，使用者可以根据自己的需要，在不同的时间段内，选择图文显示装置中不同预编图文进行显示，增强了图文显示装置的实用性，从而满足了消费者的不同需求，具有更加广阔的市场前景。
所述旋转部件角速度检测装置包括一感应装置、一波形发生器和一计数器，上述感应装置包括检测元件和感应元件，检测元件与波形发生器电连接，波形发生器与计数器电连接，波形发生器和计数器设在微处理器MCU内，检测元件安装在旋转部件上，感应元件安装在旋转部件一侧的固定部件上，检测元件与感应元件之间电信息配合。
所述检测元件和感应元件可以分别是干簧管和磁体、霍尔IC和磁体、电感元件和磁体、或者光电耦合器和遮光部件。
所述感应元件与检测元件最好是相对地安装在半径相同的两个同轴圆的圆周上。
所述发光二极管LED可以是条状排列，或者根据实际需要设计成其他形状排列。
所述微处理器MCU、发光二极管LED、检测元件和选择显示图文用的控制装置分别安装在手摇式旋转部件的转动部分的壳体内，发光二极管LED的发光部分和选择显示图文用的控制装置其按键分别露出于转动部分的壳体；感应元件固定安装在手摇式旋转部件的手柄上，感应元件与检测元件相对地安装在半径相同的两个同轴圆的圆周上。
所述微处理器MCU、发光二极管LED、检测元件和选择显示图文用的控制装置分别封装在连接件内，发光二极管LED露出发光部分，选择显示图文用的控制装置露出其按键；连接件设有固定脚以方便固定安装在旋转部件上，连接件可以通过固定脚安装在旋转部件上，感应元件安装在旋转部件一侧的固定部件上，感应元件与检测元件相对地安装在半径相同的两个同轴圆的圆周上。
上述旋转部件每旋转一周，检测元件每经过感应元件所在位置时产生一个感应信号并将其输送给微处理器MCU；计数器记录波形发生器在微处理器MCU收到相邻两个感应信号的时间内发生的波形个数，从而计算出旋转部件的角速度。微处理器MCU根据旋转部件的角速度和设定的图文显示起始位置(显示元件LED偏离感应元件的角度)，计算出发光二极管LED从感应元件所在位置运动到图文显示的设定起始位置所用的时间，即延迟时间，并不断地调整该延迟时间，使微处理器MCU在显示元件LED到达设定起始位置时，送出存储的预编图文数据，并由其I/O口直接驱动发光二极管LED发光或熄灭；同时，微处理器MCU根据旋转部件的角速度和固定的图文宽度，不断地调整每幅图文的显示时间，并且使每幅图文在其显示时间内显示完毕。
上述波形发生器和计数器可以设在微处理器MCU内，它们可以由软件实现，波形发生器能够产生一波形，例如产生一脉冲方波，该脉冲方波的周期可设定为T1(T1可以根据实际情况而定)，T1的值很小，一般只有几十微秒，当图文显示装置开始工作时，微处理器MCU启动角速度检测装置，波形发生器输出脉冲方波，当微处理器MCU收到由检测元件产生并经过处理的第一个感应信号时，使计数器清零并开始记录波形发生器输出的脉冲方波个数，当由检测元件产生并经过处理的第二个感应信号到来时，计数器停止记数，微处理器MCU读取并记录此时计数器中脉冲方波的个数M，同时将计数器清零，以便下一次记录，设旋转部件旋转一周的时间为T，则有T＝T1*M。
本实用新型的图文显示装置根据人的眼睛的“视觉滞留效应”，通过微处理器MCU实时控制旋转部件上的发光二极管LED按程序设定的时间发光或熄灭，利用旋转运动的发光二极管LED点阵列的快速受控点亮和熄灭，将平板式LED点阵单元在固定不动状态下完成的图文显示，转变成为条状排列的LED在旋转屏幕上相对于观察者其显示位置和显示宽度都不变的图文显示。
由于本实用新型的图文显示装置增加了选择显示图文用的控制装置，使用者可以根据自己的需要，在不同的时间段内，选择图文显示装置中不同预编图文进行显示，增强了图文显示装置的实用性，从而满足了消费者的不同需求，具有更加广阔的市场前景。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的说明。
图1是本实用新型优选实施例1用于旋转玩具上的结构示意图；图2是本实用新型优选实施例1的电路图；图3是本实用新型优选实施例2用于旋转盘上的结构框图；图4是本实用新型优选实施例2剖面结构示意图；图5是本实用新型优选实施例3用于自行车车轮上的结构示意图。
具体实施方式
实施例1如图1、图2所示，一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，包括一组发光二极管1(LED1～LED11)，一微处理器2(MCU)，预编图文，图文显示控制软件，一旋转部件角速度检测装置，发光二极管1(LED1～LED11)分别与微处理器2的输出I/O口PA0～PA7、PC0～PC2电连接，预编图文、图文显示控制软件分别存储在微处理器2中，旋转部件角速度检测装置与微处理器2电连接，微处理器2的双向I/O口电连接有一选择显示图文用的控制装置3。
上述旋转部件角速度检测装置包括一感应装置、一波形发生器和一计数器，上述感应装置包括检测元件和感应元件，检测元件和感应元件分别选用干簧管4和磁体5，干簧管4与波形发生器电连接，波形发生器与计数器电连接，波形发生器和计数器设在微处理器2内，上述微处理器2、发光二极管1、干簧管4和选择显示图文用的控制装置3分别安装在手摇式旋转玩具的转动部分6的壳体内，其中，发光二极管1为条状排列，发光二极管1的发光部分和选择显示图文用的控制装置3其按键7分别露出于转动部分6的壳体；磁体5固定安装在手摇式旋转玩具的手柄8上，磁体5与干簧管4相对地安装在半径相同的两个同轴圆的圆周上。
上述选择显示图文用的控制装置3包括按键7(KEY1、KEY2、KEY3、KEY4)，外部上拉电阻R1、R2、R3、R4和电源滤波器C1，参照图2，上述按键KEY1的一端、KEY2的一端、KEY3的一端、KEY4的一端分别与微处理器2的双向I/O口PB3、PB2、PB1、PC3电连接，按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4与微处理器2的双向I/O口PB3、PB2、PB1、PC3之间通过外部上拉电阻R1、R2、R3、R4、分别与电源VDD电连接，PB3、PB2、PB1、PC3作为双向I/O口，具有外部中断功能，这里用作按键信号输入，有“唤醒”功能；按键KEY1的另一端、KEY2的另一端、KEY3的另一端、KEY4的另一端接地，并且同时通过电源滤波器C1与电源VDD电连接。其中，电源VDD由一微电池9提供，并且VDD＝3V，外部上拉电阻R1、R2、R3、R4给微处理器2的双向I/O口PB3、PB2、PB1、PC3提供一个稳定的高电平。按键KEY1的功能是清除--“DEL”，按键KEY2的功能是往下移动--“↓”，按键KEY3的功能是往上移动--“↑”，按键KEY4的功能是设置--“SET”。长按KEY4两秒进入设置状态，在设置状态下通过按键KEY2、KEY3向下、向上移动进行图文选择，短按一次KEY4储存选择图文，再长按KEY4两秒离开设置状态；当设定错误时，在设置状态下按KEY1进行删除。
如图2所示，电阻R与电容C构成一个RC振荡器，用于产生微处理器2的工作系统频率。干簧管4的一端与电源VDD电连接，其另一端与微处理器2的双向I/O口PB0电连接，干簧管4与微处理器2的双向I/O口PB0之间通过一R′C′充放电电路与地连接，干簧管4遇到由磁体5产生的磁场会闭合从而给微处理器2的双向I/O口PB0提供输入信号。
上述旋转玩具的旋转部分6每旋转一周，干簧管4每经过磁体5所在位置时产生一个感应信号并将其输送给微处理器2；计数器记录波形发生器在微处理器2收到相邻两个感应信号的时间内发生的波形个数，从而计算出旋转部件的角速度。微处理器2根据旋转玩具的角速度和设定的图文显示起始位置(显示元件LED偏离感应元件的角度)，计算出发光二极管1从磁体5所在位置运动到图文显示的设定起始位置所用的时间，即延迟时间，并不断地调整该延迟时间，使微处理器2在显示元件LED到达设定起始位置时，送出存储的预编图文数据，并由其I/O口直接驱动发光二极管1发光或熄灭；同时，微处理器2根据旋转部件的角速度和固定的图文宽度，不断地调整每幅图文的显示时间，并且使每幅图文在其显示时间内显示完毕。这样，根据人的眼睛的“视觉滞留效应”，通过微处理器2实时控制旋转玩具上的发光二极管1按程序设定的时间发光或熄灭，利用旋转运动的发光二极管1点阵列的快速受控点亮和熄灭，将平板式LED点阵单元在固定不动状态下完成的图文显示，转变成为条状排列的LED在旋转屏幕上相对于观察者其显示位置和显示宽度都不变的图文显示。
实施例2如图3、图4所示，一种旋转部件上的点阵式图文显示装置，包括一微处理器2、一由霍尔IC10和磁体5构成的感应装置、一设有条状排列的发光二极管1的连接件11和一选择显示图文用的控制装置3，发光二极管1与微处理器2的I/O口电连接，连接件11为一PCB板，微处理器2、发光二极管1、霍尔IC10和选择显示图文用的控制装置3封装在连接件11内，发光二极管1只露出发光部分，选择显示图文用的控制装置3只露出按键7部分，连接件11可以紧贴在旋转盘12上表面随旋转盘12一起转动，也可以垂直地安装在旋转盘12上表面，条状排列的发光二极管1也可以直接安装在旋转盘12上，霍尔IC10从旋转盘12的背面嵌入旋转盘12并且与微处理器2信号输入端电连接，参照图4，磁体5安装在旋转盘12背面一侧的固定部件13上，霍尔IC10和磁体5地安装在半径相同的两个同轴圆的圆周上，霍尔IC10和磁体5电信息配合。
实施例2的电路及其工作原理与实施例1的相同。
实施例3如图4所示，一种旋转部件上的点阵式图文显示装置，包括一微处理器MCU、一由电感元件和磁体5构成的感应装置、一设有条状排列的发光二极管1的连接件11和一选择显示图文用的控制装置3，发光二极管11与微处理器MCU的I/O口直接驱动，连接件11为一PCB板，微处理器MCU、发光二极管1、电感元件和选择显示图文用的控制装置3封装在连接件11内，发光二极管1只露出发光部分，选择显示图文用的控制装置3只露出按键7部分，连接件11上装有电感元件处设有标记，连接件11上设有固定脚(图中没有表示出)，固定脚可以将连接件11固定在自行车车轮14的钢线15上，磁体5安装在自行车车叉16上，磁体5与连接件11上的电感元件标记相对地安装在半径相同的两个同轴圆的圆周上。
实施例3的电路及其工作原理与实施例1的相同。
权利要求1.一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，包括一组发光二极管LED，一微处理器MCU，预编图文，图文显示控制软件，一旋转部件角速度检测装置，上述发光二极管LED与微处理器MCU的I/O口电连接，预编图文、图文显示控制软件分别存储在微处理器MCU中，旋转部件角速度检测装置与微处理器MCU电连接，其特征在于上述微处理器MCU的I/O口电连接有一选择显示图文用的控制装置。
2.如权利要求1所述的用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，其特征在于所述选择显示图文用的控制装置包括按键、外部上拉电阻和电源滤波器，上述按键的一端与微处理器MCU的I/O口电连接，按键与微处理器MCU的I/O口之间通过上述外部上拉电阻与电源VDD电连接；按键的另一端接地，并且通过上述电源滤波器与电源VDD电连接。
3.如权利要求1所述的用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，其特征在于所述旋转部件角速度检测装置包括一感应装置、一波形发生器和一计数器，上述感应装置包括检测元件和感应元件，检测元件与波形发生器电连接，波形发生器与计数器电连接，波形发生器和计数器设在微处理器MCU内，检测元件安装在旋转部件上，感应元件安装在旋转部件一侧的固定部件上，检测元件与感应元件之间电信息配合。
4.如权利要求3所述的用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，其特征在于所述检测元件和感应元件分别是干簧管和磁体、霍尔IC和磁体、电感元件和磁体、或者光电耦合器和遮光部件。
5.如权利要求4所述的用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，其特征在于所述感应元件与检测元件相对地安装在半径相同的两个同轴圆的圆周上。
6.如权利要求5所述的用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，其特征在于所述发光二极管LED为条状排列。
7.如权利要求6所述的用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，其特征在于所述微处理器MCU、发光二极管LED、检测元件和选择显示图文用的控制装置分别安装在手摇式旋转部件的转动部分的壳体内，发光二极管LED的发光部分和选择显示图文用的控制装置其按键分别露出于转动部分的壳体；感应元件固定安装在手摇式旋转部件的手柄上。
8.如权利要求6所述的用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，其特征在于所述微处理器MCU、发光二极管LED、检测元件和选择显示图文用的控制装置分别封装在连接件内，发光二极管LED露出发光部分，选择显示图文用的控制装置露出其按键；连接件设有固定脚以方便固定安装在旋转部件上，连接件通过固定脚安装在旋转部件上，感应元件安装在旋转部件一侧的固定部件上。
专利摘要一种用于旋转部件上的点阵式图文显示装置，包括一组发光二极管LED，一微处理器MCU，预编图文，图文显示控制软件，一旋转部件角速度检测装置，上述发光二极管LED与微处理器MCU的I/O口电连接，预编图文、图文显示控制软件分别存储在微处理器MCU中，旋转部件角速度检测装置与微处理器MCU电连接，其特征在于上述微处理器MCU的I/O口电连接有一选择显示图文用的控制装置。由于本实用新型的图文显示装置增加了选择显示图文用的控制装置，使用者可以根据自己的需要，在不同的时间段内，选择图文显示装置中不同预编图文进行显示，增强了图文显示装置的实用性，从而满足了消费者的不同需求，具有更加广阔的市场前景。
文档编号G09F9/33GK2919437SQ200620054790
公开日2007年7月4日 申请日期2006年1月27日 优先权日2006年1月27日
发明者蔡彦雄 申请人:蔡彦雄