飘在空中的文字(旋转LED显示灯)说明书-新

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旋转LED灯——飘在空中的文字

摘要：本作品是一种构思新颖的旋转LED（发光二极管）灯，由电动机带动LED高速旋

转，利用人体的视觉暂留效应，形成LED显示的文字或图案仿佛是在空中飘浮一般，能达到很好的视觉效果。

关键词：旋转， LED，电动机，飘浮文字

一、制作原理

在电路板上安装由LED（发光二极管）构成的阵列，运用单片机控制LED显示出特定的图案或字符，由电动机带动电路板不断高速旋转，利用人眼的视觉暂留效应，使LED显示的图案或文字流动起来，形成仿佛是在空中飘浮的效果，可达到很好的视觉效果。

二、作品外观

最终制作成功的作品外观如下图所示：

LED

阵列

单片机

控制电

路板

电动机

三、制作步骤

1. 制作难点

（1）供电：由于LED及电路板是在旋转的，因此如何给旋转部件供电就成为了一个难题。给旋转部分供电大致有以下几种方法：（1）巧妙的由电动机供电，在直流电动机的换向器上由漆包线引出电压供给旋转部分。这种方法供电很稳定，但需拆开电动机进行改造，制作起来比较麻烦。（2）在电动机外面的轴附近加两层线圈，外圈通电且不动，内圈与电路板相连且随电动机轴旋转，利用电磁感应原理，把电能从外圈传递给内圈，为电路板供电。（3）用电池给旋转部分供电，这样会增加旋转部分的质量，且电池电量耗尽后需要更换或重新充电。

（2）定位问题：定位准确，才能使LED的流动图案或文字产生很好得视觉效果，这就需要在某一时刻旋转电机转动和第一个灯亮的时间一致。为解决这一问题，可将定位信号选自换向器的电流，换向器上的电极电流在变化，正好可以使用其中的一路信号来给LED显示的起始位置定位。

（3）要考虑机械稳定性问题，电动机带动电路板旋转要考虑离心力的作用，因此旋转部分要稳定，否则会使电路板甩飞或损坏。

2. 电动机的改装

通过对几种供电方案的论证，决定采用第一种供电方案，即对电动机进行改造，由电动机的换向器上取出电压为旋转部分供电，改装步骤如下：（1）拆开一个12V直流电动机，找到电刷，如下图所示：

（2）小心地从电机换向器上的三个电极引出三条漆包线。

（3）取下电机外壳的含油轴

（4）用原装在电机的皮带轮试一下，正好可以放进含油轴承的地方，在在上面钻几个小孔，把三条漆包线从小孔中引出。（注意：代替上去的部分是和转子保持固定和壳之间是可以旋转的）。

（5）组装回整个电机，改造结束，改造完后的效果如下图所示：

由电动机换向

器引出的三根

漆包线

从电动机换向器引出的三根漆包线上具有电压，将它们接到旋转部分，就可以为电路板供电。

四、电路原理和程序设计

1. 电路原理图

整个电路的原理如下图所示：

2. 单片机控制程序：

#include

#define uchar unsigned char

void delay();

uchar zimo[16]={0xff,0x7d,0x00,0x7d,0xff, 0xc7,0x83,0xc1,0x83,0xc7,

0xff,

0x03,0xfd,0xfd,0xfd,0x03};

//0xc9,0xb6,0xb6,0xb6,0xc9};

void main()

{TCON|=0x01;

IE=0x81;

while(1);

}

void delay()

{uchar j;

for(j=0;j<255;j++)

{;}

}

void display() interrupt 0

{uchar i;

for(i=0;i<16;i++)

{P1=zimo[i];

delay();}

P1=0xff;

}

五、作品的特点和价值

通过这个电路我学会了给旋转部件供电的方法，当电动机旋转后，随着LED 在单片机的控制下按照一定规律点亮，于是便出现了“飘浮在空中的文字或图案”，带给人一种很奇特的视觉美感。利用该作品的原理可制成各种礼品或装饰彩灯，有一定的市场前景。