[发明专利]通过物体的机械运动构成图像的显示器

说明书

技术领域

本发明涉及显示系统，尤其是触摸式显示系统，具体地，涉及通过物体的机械运动构成图像的显示器。

背景技术

人类获取的信息有80％来自视觉，因此可以想象盲人生活在一个怎样枯燥乏味的世界，能否让盲人体验到正常人丰富的视觉感受？显示技术在不断进步，如今的显示技术已经高度发达，大多显示设备已经可以显示出物体极细微的部分。但所有显示设备都是通过点阵的光变换直接作用于人眼，从而产生视觉，显然盲人无法感受这样的视觉。因此有必要开发一种能够让盲人也能够感受图像的显示系统。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种通过物体的机械运动构成图像的显示器。

根据本发明的一个方面，提供一种通过物体的机械运动构成图像的显示器，包括如下装置：

显示芯片，其用于输出LED驱动信号；

MCU单元，其用于根据接收到的所述LED驱动信号生成伺服电机控制信号；

伺服电机，其用于根据所述伺服电机控制信号执行相应的机械动作。

优选地，所述LED驱动信号为PWM信号。

优选地，所述MCU单元包括如下部分：

占空比检测单元，其用于检测R、G、B三个通道PWM信号的占空比；

第一处理单元，其用于根据所述R、G、B三个通道PWM信号的占空比生成灰度比例值；

信号输出单元，其用于根据所述灰度比例值生成所述伺服电机控制信号。

优选地，所述占空比检测装置采用外部中断方式检测R、G、B三个通道PWM信号的占空比。

优选地，所述MCU单元包括如下装置：

误差判断装置，其用于消除抖动。

优选地，还包括圆筒和小球，所述小球根据所述伺服电机的机械动作在圆筒内运动。

优选地，所述MCU单元和所述伺服电机分别配置有各自的电源。

优选地，所述MCU单元的电源为三端稳压模块。

优选地，所述伺服电机的电源为7805稳压模块。

优选地，所述MCU单元包括MEGA64芯片。

本发明提供了一种新的显示系统，通过机械运动的变换间接作用于人的感官，这种感官可以是触觉、视觉或者其他。如果作用于触觉，这对盲人来说是个好消息，此外这套系统产生的显示效果也很吸引人，可以用于户外大型娱乐活动设施，增加活动的新意和乐趣。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明的通过物体的机械运动构成图像的显示器的结构示意图；

图2示出根据本发明的通过物体的机械运动构成图像的显示器中伺服电机所控制小球的结构示意图；

图3示出占空比计算的原理示意图。

具体实施方式

R、G、B(红、绿、蓝)三种颜色按照不同比例组合可以构成自然界任意一种颜色。显示器都由若干点构成点阵，每个点都包含R、G、B三元色显示单元。这样显示器就可以显示出自然界任意图像。本发明采用常见的LED显示系统的控制器，控制器向显示屏发出串行数据，每个显示单元接收到对应的显示数据，然后显示单元控制LED发出相应的光线，我们把每个显示单元的信号提取出来，经过一定运算转换成伺服电机的转动角度信号，再用若干伺服电机控制每一个点状物体运动，这些点状物体的高度各不相同就可构成一个深浅层次各不相同的点阵，从而构成一幅“机械图像”。如果这些点状物体都是反光材料，那么它们的高度层次或者角度不同所反射的光强不等同样可以呈现出该点灰度的变化，从而构成一幅灰度图像。

其中，提取普通显示器的点阵单元信号并非易事，而户外大型LED显示屏的每一个点阵单元都由显示芯片驱动。该显示芯片有数据输入、输出和LED驱动端口，可以很容易提取到该像素点的显示信号，一般的驱动信号是PWM信号，该信号周期4ms，可控制LED产生256级灰度变化，通过MCU的外部中断可以测出PWM信号的占空比，我们的MCU采用比较常见的8MHz震荡频率，那么一个机器周期1/8微秒，如果不分频，理论上在控制LED信号的一个周期中可以最多捕捉到10000个以上的计数，从而可计算出PWM的占空比，而控制伺服电机是周期为20ms的PWM信号，将提取的PWM信号的参数通过一定的算法即可转换为伺服电机的控制信号。

下面结合附图具体说明：