專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能晃動(dòng)式led顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED顯示裝置，特別涉及是一種基于運(yùn)動(dòng)傳感器的智能 LED列動(dòng)態(tài)顯示圖文的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，利用LED列動(dòng)態(tài)顯示的技術(shù)和專(zhuān)利在國(guó)內(nèi)外都有報(bào)道，這些現(xiàn)有 的技術(shù)和裝置的主要思路都是通過(guò)一列LED以一定速度按照一定軌跡在空中 劃過(guò)，在不同時(shí)刻改變此列LED在不同軌跡點(diǎn)的顯示內(nèi)容，由于人眼視覺(jué)殘 留效果，整體給人完整的圖文顯示效果。但是現(xiàn)有的LED顯示裝置，無(wú)法對(duì)LED列在晃動(dòng)時(shí)的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，只是通過(guò)簡(jiǎn)單的使用微處理器對(duì)LED列的顯示頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，無(wú)法準(zhǔn)確判定晃 動(dòng)時(shí)的LED列的最大擺幅點(diǎn)和理想的顯示時(shí)間段和區(qū)域，從而導(dǎo)致在晃動(dòng)時(shí) LED列的正程和返程的顯示內(nèi)容重疊，以及顯示字體大小不一或顯示內(nèi)容在 擺動(dòng)邊緣無(wú)法顯示等情形出現(xiàn)，造成顯示效果不理想。而且，現(xiàn)有的LED顯 示裝置通過(guò)微處理器設(shè)定后可調(diào)性比較差，當(dāng)使用者以不同速率、不同晃動(dòng) 方向進(jìn)行擺幅晃動(dòng)時(shí)就無(wú)法正確的進(jìn)行工作。同時(shí)，現(xiàn)有的LED顯示裝置不具有人機(jī)輸入界面和PC下載支持等功能， 只能采用儲(chǔ)存器預(yù)存顯示內(nèi)容，通過(guò)開(kāi)關(guān)等方式進(jìn)行選擇，因此，現(xiàn)有的LED 顯示裝置的顯示內(nèi)容比較有限和單一，限制了該裝置的廣泛應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置， 有效克服了現(xiàn)有的LED顯示裝置揮舞方向單一，顯示重影和圖文忽大忽小的 現(xiàn)象，具有較強(qiáng)的智能性、適用性。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于，它包括一主控CPU單元，對(duì)采集到的信息進(jìn)行抽樣處理轉(zhuǎn)化為適合LED列顯示 的字庫(kù)并存儲(chǔ)在主控CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器中供調(diào)用 ，一運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元，檢測(cè)整個(gè)LED顯示裝置在晃動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，同 時(shí)將這些物理參數(shù)傳輸給主控CPU單元處理；一電源管理單元，產(chǎn)生合適的電壓為整個(gè)LED顯示裝置提供電源；及LED顯示列單元，將主控CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的由主控CPU單 元轉(zhuǎn)化的LED列顯示的字庫(kù)顯示出來(lái)；所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元通過(guò)數(shù)字接口與所述主控CPU單元連接，所述LED 顯示列單元通過(guò)控制總線和數(shù)據(jù)總線與所述主控CPU單元連接，所述電源管 理單元與所述主控CPU單元、運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元及LED顯示列單元連接。所述多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置還包括一 LCD顯示裝置，所述LCD顯示 裝置通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線與所述主控CPU單元連接，同步顯示當(dāng)前顯示 的內(nèi)容。所述LCD顯示裝置為L(zhǎng)CD觸摸屏顯示裝置，通過(guò)所述LCD顯示裝置可直 接輸入所要顯示的內(nèi)容并將信號(hào)傳輸給主控CPU單元。所述LCD觸摸屏顯示裝置包括觸摸屏、觸摸屏控制單元、LCD列顯示單 元及其顯示控制單元，其中觸摸屏控制單元和LCD列顯示控制單元通過(guò)數(shù)據(jù) 總線和控制總線與主控CPU單元相連。所述LED顯示裝置上還設(shè)有供下載使用的接插件，所述接插件與所述主 控CPU單元連接，外部設(shè)備通過(guò)所述的接插件可直接將需要顯示的個(gè)性化文 字和圖案輸入到所述LED顯示裝置中并在晃動(dòng)時(shí)顯示出來(lái)。所述LED顯示裝置還包括一 PC端的控制軟件，使用者在所述控制軟件的 界面中輸入自己想要顯示的個(gè)性化文字和圖案，通過(guò)控制軟件轉(zhuǎn)化成適合 LED顯示列單元的圖文庫(kù)并通過(guò)所述接插件固化到所述LED顯示裝置中。所述PC端的控制軟件與所述接插件之間通過(guò)電纜連接。所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元包括高性能的三軸加速度傳感器及其外圍元器 件，能提供X、 Y、 Z三方向的運(yùn)動(dòng)加速度，同時(shí)其還具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能、溫 度提示、自由落體檢測(cè)等功能，通過(guò)數(shù)字接口提供加速度、溫度等物理參數(shù) 供主控CPU單元處理。
所述電源管理單元包括電池、電源轉(zhuǎn)換芯片和LCD顯示驅(qū)動(dòng)供電芯片及 其外圍元器件電路；所述電池固定在電池艙內(nèi)，與電源轉(zhuǎn)換芯片和LCD顯示 驅(qū)動(dòng)供電芯片相連負(fù)責(zé)產(chǎn)生合適電壓供給整機(jī)芯片、電子元件和LCD顯示屏。所述電池與電源轉(zhuǎn)換芯片和LCD顯示驅(qū)動(dòng)供電芯片之間通過(guò)開(kāi)關(guān)連接， 由開(kāi)關(guān)控制電池的通斷。所述LED顯示列單元包括采用高效發(fā)光二極管規(guī)則排成一豎列安裝固定 在整機(jī)外殼上的LED顯示列和LED驅(qū)動(dòng)單元，所述LED顯示列通過(guò)連接線與 LED驅(qū)動(dòng)單元相連，LED驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)控制總線與主控CPU單元相連。本發(fā)明的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置具有以下特點(diǎn)1、 本發(fā)明通過(guò)運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元在一兩次晃動(dòng)"學(xué)習(xí)"后，能準(zhǔn)確把握 使用者當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀況(如速度、擺幅、方向)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示調(diào)整，給 出理想的顯示圖像和文字，沒(méi)有重影、字體忽大忽小、邊緣不顯等狀況出現(xiàn)；2、 本發(fā)明采用觸摸屏作為人機(jī)輸入界面，用戶通過(guò)手指或者觸筆可以輸 入自己的個(gè)性化文字和圖案，主控CPU采集處理成合適顯示的字庫(kù)，預(yù)存起 來(lái)在晃動(dòng)時(shí)顯示，這種輸入方式修改靈活，可設(shè)計(jì)個(gè)性化圖案、文字；3、 本發(fā)明還設(shè)計(jì)了下載接口和PC端的軟件，用戶可以在PC軟件界面上 輸入自己理想的圖案，或者鍵入自己想顯示的文字，該軟件會(huì)生成標(biāo)準(zhǔn)的適 合LED列顯示的圖文庫(kù)，并通過(guò)下載電纜和接口固化至裝置中，用戶在下次 晃動(dòng)時(shí)即可展示自己設(shè)計(jì)的圖像和文字；4、 利用運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元，能實(shí)現(xiàn)溫度提示，防摔保護(hù)，運(yùn)動(dòng)量提示等 多種功能，豐富了人機(jī)間的交互，具有較強(qiáng)的可視性；當(dāng)用戶大幅晃動(dòng)不慎 甩出時(shí)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元可自主檢測(cè)裝置處于自由落體狀態(tài)，提示CPU進(jìn) 入掉電保護(hù)模式，從而防止電子器件摔壞受損和程序紊亂等狀況出現(xiàn)；5、 當(dāng)用戶在應(yīng)用場(chǎng)合長(zhǎng)時(shí)間晃動(dòng)時(shí)，通過(guò)界面可以顯示用戶晃動(dòng)次數(shù)和 里程，當(dāng)用于演唱會(huì)場(chǎng)時(shí)，可給出激勵(lì)提示，從而間接幫助完成歌唱家與觀 眾的互動(dòng)，促進(jìn)演唱會(huì)氣氛；6、 良好的人機(jī)界面，顯示方式較新穎，并可靈活修改顯示內(nèi)容和設(shè)計(jì)個(gè) 性化顯示圖文，能廣泛應(yīng)用與演唱會(huì)，球賽等大型集會(huì)，為宣傳活動(dòng)和互動(dòng) 提供良好媒介，可以應(yīng)用于大型裝潢或手機(jī)、玩具等應(yīng)用場(chǎng)合，為產(chǎn)品增加 新賣(mài)點(diǎn)。 本發(fā)明的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，通過(guò)觸摸屏和PC界面兩種圖文輸 入方式，能在任何時(shí)間、地點(diǎn)輸入個(gè)性化或者標(biāo)準(zhǔn)圖案、文字，具有極大的 靈活性和適應(yīng)性，功能強(qiáng)大，可以輸出溫度，揮舞次數(shù)、里程等信息，與用 戶進(jìn)行良好互動(dòng)，同時(shí)還可在裝置摔落時(shí)，進(jìn)入掉電保護(hù)模式，極大增強(qiáng)了裝置的實(shí)用壽命；具有多功能、外形美觀，'可根據(jù)用戶揮舞狀況進(jìn)行自適應(yīng) 學(xué)習(xí)判決等強(qiáng)大功能，能廣泛應(yīng)用與演唱會(huì)，球賽等大型集會(huì)，為宣傳活動(dòng) 和互動(dòng)提供良好媒介，也可以應(yīng)用于大型裝潢或手機(jī)、大型玩具等應(yīng)用場(chǎng)合， 為產(chǎn)品增加新賣(mài)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明手持晃動(dòng)式LED顯示棒電路連接示意圖；圖2為觸摸屏圖文輸入方式原理框圖；圖3為PC界面圖文輸入方式原理框圖；圖4為PC界面圖文輸入方式程序設(shè)計(jì)框圖；圖5為運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元功能輸出示意圖；圖6為顯示控制原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示， 一種多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，它包括主控CPU單元 1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元2、電源管理單元3、 LED顯示列單元4及LCD觸摸屏 顯示裝置5。電源管理單元3包括電池31、電源轉(zhuǎn)換芯片32和LCD顯示驅(qū)動(dòng)供電芯 片33及其外圍元器件電路；所述電池31固定在電池艙內(nèi)，與電源轉(zhuǎn)換芯片 32相連負(fù)責(zé)產(chǎn)生合適電壓供給主控CPU單元1、 LCD觸摸屏顯示裝置5和其 它電子元件。電池31固定在電池艙內(nèi)，與開(kāi)關(guān)34相連，開(kāi)關(guān)34負(fù)責(zé)整個(gè)電力的通斷， 電池31通過(guò)開(kāi)關(guān)34與電源轉(zhuǎn)換芯片32和LCD顯示驅(qū)動(dòng)供電芯片33相連； LCD顯示驅(qū)動(dòng)供電芯片33負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)LCD觸摸屏顯示裝置5，其他芯片元器件 均由電源轉(zhuǎn)換芯片32提供，所述電源轉(zhuǎn)換芯片32為3. 3V DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯 片。主控CPU單元1是一高性能單片機(jī)同時(shí)也包括外圍相連電子元器件，其 與運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元2、LED顯示列單元4和LCD觸摸屏顯示裝置5均通過(guò)數(shù) 據(jù)口相連。主控CPU單元1是整個(gè)裝置的處理中心，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元 2初始化與運(yùn)動(dòng)參數(shù)的提取與處理，LED顯示列單元4的邏輯輸出，LCD觸摸 屏顯示裝置5的控制初始化及坐標(biāo)的提取和LCD顯示控制等功能。LCD觸摸屏顯示裝置5包括觸摸屏51、觸摸屏控制單元52、 LCD顯示單 元53及其顯示控制單元54，其中觸摸屏控制單元和LCD列顯示控制單元通 過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線與主控CPU單元1相連。其中觸摸屏51、觸摸屏控制 芯片52負(fù)責(zé)用戶圖文坐標(biāo)輸入，并將坐標(biāo)通過(guò)數(shù)字接口傳給主控CPU單元1; LCD顯示單元53及其顯示控制單元54負(fù)責(zé)從主控CPU單元1接收顯示數(shù)據(jù)， 從而實(shí)現(xiàn)用戶輸入圖文的回顯和其他運(yùn)動(dòng)信息、溫度狀態(tài)的顯示。運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元2包括高性能的三軸加速度傳感器及其外圍元器件， 能提供X、 Y、 Z三方向的運(yùn)動(dòng)加速度，同時(shí)其還具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能、溫度提示、自由落體檢測(cè)等功能，通過(guò)數(shù)字接口提供加速度、溫度等物理參數(shù)供主 控CPU單元處理。LED顯示列單元4包括采用高效發(fā)光二極管規(guī)則排成一豎列安裝固定在 整機(jī)外殼上的LED顯示列41和LED驅(qū)動(dòng)單元42，所述LED顯示列41通過(guò)連 接線與LED驅(qū)動(dòng)單元42相連，LED驅(qū)動(dòng)單元42通過(guò)控制總線與主控CPU單 元1相連，主控CPU單元1輸出控制邏輯電平從而控制LED列41各燈在某時(shí) 刻的亮滅，按前描述的顯示原理，給用戶整體的圖文視覺(jué)映象。本發(fā)明的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置還設(shè)有供下載使用的接插件6，接 插件6與主控CPU單元1連接，外部設(shè)備通過(guò)接插件6可直接將需要顯示的 個(gè)性化文字和圖案輸入并在晃動(dòng)時(shí)顯示出來(lái)。本發(fā)明的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置還包括一 PC端的控制軟件7，使用 者在所述控制軟件7的界面中輸入自己想要顯示的個(gè)性化文字和圖案，通過(guò) 控制軟件7轉(zhuǎn)化成適合LED顯示列單元4的圖文庫(kù)并通過(guò)所述接插件6固化 到所述LED顯示裝置中；所述PC端的控制軟件7與所述接插件6之間通過(guò)電 纜連接。整機(jī)外殼是一特別設(shè)計(jì)的塑料模具，模具采用兩頁(yè)設(shè)計(jì)，中間用螺絲連 接固定，主控CPU單元1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元2、電源管理單元3、 LED顯示 列單元4及LCD觸摸屏顯示裝置5等電路板上元器件固定在模具內(nèi)殼，觸摸 屏51與LCD顯示單元53鑲嵌在模具正面，模具后頁(yè)設(shè)計(jì)了一個(gè)電池艙安放 電池31，還有一個(gè)供下載用的接插件6與下載電纜連接，模具上半部特意設(shè) 計(jì)成方管狀負(fù)責(zé)安放LED顯示列41 ， LED顯示列41前方有一個(gè)透明的保護(hù)罩。 開(kāi)關(guān)54鑲嵌在模具側(cè)面，通過(guò)開(kāi)關(guān)54的開(kāi)閉負(fù)責(zé)電池31電力的接入。用戶通過(guò)觸摸屏51設(shè)計(jì)自己喜歡的個(gè)性化圖文，同時(shí)也可以通過(guò)PC輸 入顯示圖文，供給主控CPU單元1顯示時(shí)使用。當(dāng)用戶揮舞裝置時(shí)，運(yùn)動(dòng)參 數(shù)檢測(cè)單元2獲取用戶運(yùn)動(dòng)方向、速度及擺幅等物理產(chǎn)量提供給主控CPU單 元1，主控CPU單元1通過(guò)算法設(shè)定燈的顯示時(shí)間段和每列顯示持續(xù)時(shí)間， 指示顯示驅(qū)動(dòng)邏輯。LED顯示列41在LED驅(qū)動(dòng)單元42驅(qū)動(dòng)下，按照指定的 顯示時(shí)序顯示對(duì)應(yīng)內(nèi)容，由于人眼視覺(jué)殘留效應(yīng)整體給人合理的圖文顯示效 果。本發(fā)明支持兩種輸入方式觸摸屏輸入和PC界面輸入，下面詳細(xì)描述。 如圖2所示，開(kāi)關(guān)54閉合后，主控CPU單元1通過(guò)數(shù)據(jù)和控制總線對(duì)觸 摸屏控制單元52和LCD顯示控制單元54進(jìn)行初始狀態(tài)設(shè)置，使觸摸屏控制 單元52和LCD顯示控制單元54進(jìn)入合理的工作狀態(tài)(圖2中a所示)。當(dāng)用 戶手指或者觸筆接觸觸摸屏51時(shí)，位置坐標(biāo)信息以電壓形式輸出給觸摸屏控 制單元52，該單元內(nèi)集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)為坐標(biāo)信號(hào)，并通 過(guò)串口供主控CPU單元1使用(圖2中b所示)。主控CPU單元1通過(guò)數(shù)據(jù)和 控制總線將用戶劃過(guò)的圖文軌跡坐標(biāo)實(shí)時(shí)傳給LCD顯示控制單元54的顯存部 分，由該單元按照一定的顯示格式傳給LCD顯示單元53刷屏顯示(圖2中c 所示)。同時(shí)主控CPU單元1會(huì)將用戶輸入圖文坐標(biāo)存在暫存中，并通過(guò)一定 算法進(jìn)行提取，將上述圖文坐標(biāo)提取成適合LED顯示列41顯示的16X 16的 字庫(kù)點(diǎn)陣，供顯示時(shí)使用(圖2中d所示)。如圖3、圖4所示，針對(duì)用戶PC端下載，本發(fā)明還涉及一個(gè)PC端的控 制軟件7，輸入圖文經(jīng)過(guò)一定算法轉(zhuǎn)為合適LED顯示列41顯示的字庫(kù)，然后 通過(guò)接插件6，固化在主控CPU單元1，驅(qū)動(dòng)指導(dǎo)LED顯示列單元4工作。所 述控制軟件7設(shè)計(jì)了一個(gè)類(lèi)似于畫(huà)圖板的圖像輸入界面，用戶可以在該界面 輸入希望顯示的圖形，利用圖形編程獲取該圖型的坐標(biāo)，按照一定算法，將
上述坐標(biāo)轉(zhuǎn)為適合LED顯示列41顯示的16*16的點(diǎn)陣字庫(kù)。同時(shí)用戶也可以 在控制軟件7界面下輸入想顯示的文字，由控制軟件7得到該文字的對(duì)應(yīng)機(jī) 內(nèi)碼，然后按照一定算法換算成區(qū)位碼，按照區(qū)位碼查找對(duì)應(yīng)的PC內(nèi)字庫(kù)， 提出字庫(kù)后，按照一定的算法，轉(zhuǎn)換成適合LED顯示列41顯示的字庫(kù)矩陣。 最后這些字或圖形通過(guò)接插件6固化在主控CPU單元1的只讀存儲(chǔ)器中，供 顯示時(shí)調(diào)用。如圖5所示，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元2包括一高性能的三軸加速度傳感器及 其外圍元器件，其功能強(qiáng)大，具有溫度傳感器21， XYZ三軸加速度傳感器22， 自由落體檢測(cè)器23。開(kāi)機(jī)后，三軸加速度傳感器22進(jìn)入加速度測(cè)量模式， 也可以由主控CPU單元1通過(guò)控制總線對(duì)其狀態(tài)寄存器進(jìn)行設(shè)置，使得該傳 感器22進(jìn)入運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模式。傳感器22設(shè)置正確后，主控CPU單元1可以通 過(guò)數(shù)據(jù)總線對(duì)其X、 Y、 Z三軸加速度傳感器22進(jìn)行讀寫(xiě)操作獲取對(duì)應(yīng)方向的 加速度值。通過(guò)這些加速度值可以判斷當(dāng)前用戶揮舞方向?yàn)樽笥疫€是前后或 者上下，根據(jù)物理常識(shí)可知均勻揮舞時(shí)啟動(dòng)或者停止時(shí)刻加速度值最大，從 加速度最值可以判斷揮舞的擺幅點(diǎn)，這些信息可以作為主控CPU單元1顯示 控制的依據(jù)。從加速度方向改變次數(shù)就可以知道其揮舞次數(shù)，從加速度也可 以推知一段時(shí)間內(nèi)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)里程。此外，主控CPU單元1還可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線讀出溫度傳感器21的值從而 獲取當(dāng)前溫度信息供LCD顯示單元53顯示。特別是當(dāng)用戶揮舞動(dòng)作劇烈導(dǎo)致 裝置脫手時(shí)，該傳感器21某一特定引腳電平突變可以將其以硬中斷方式通知 主控CPU單元1進(jìn)入調(diào)電保護(hù)模式，保護(hù)CPU芯片安全性。如圖6所示，裝置從存儲(chǔ)器資源中獲得用戶通過(guò)觸摸屏或PC界面輸入的 顯示圖文字庫(kù)，用戶開(kāi)始晃動(dòng)后，主控CPU單元1從加速度傳感器22獲取加 速度信息，起始一兩次揮舞作為"學(xué)習(xí)"過(guò)程，從加速度信息獲取當(dāng)前用戶 揮舞方向和擺幅等信息。因?yàn)橹骺谻PU單元1可以分別從X、 Y、 Z軸加速度 傳感器22中讀取加速值從而判斷揮舞的確定方向，數(shù)值的正負(fù)值可以指示左 右、上下、前后。加速度的最值或速度零點(diǎn)可作為揮舞的最大擺幅點(diǎn)，從而 獲取當(dāng)前用戶揮舞的周期和擺幅點(diǎn)。但是注意到裝置揮舞擺幅點(diǎn)起始和停止 時(shí)速度相對(duì)較慢，若以等間隔顯示各字庫(kù)的某列，則在揮舞擺幅點(diǎn)各列顯示 間隔很小，導(dǎo)致各列重疊和整個(gè)字給人壓縮感，所以我們?cè)O(shè)定一個(gè)合適的加
速度門(mén)限(根據(jù)加速度實(shí)際測(cè)量結(jié)果可知揮舞過(guò)程中，速度/加速度變化情況 為類(lèi)余弦曲線)，這樣可以避開(kāi)擺幅點(diǎn)而在中間揮舞過(guò)程速度變化相對(duì)較平緩 的位置開(kāi)始顯示，從實(shí)際測(cè)量結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際顯示時(shí)間只占揮舞一次周期的l/3左右顯示相對(duì)平緩穩(wěn)定，沒(méi)有字符壓縮伸展情況。同時(shí)考慮揮舞正程 (以左右揮舞為例，從左到右)和返程(以左右揮舞為例，從右到左)，顯示 同一列精確重合較難，從而導(dǎo)致顯示重疊的"重影"現(xiàn)象，因此我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí) 只有正程顯示。判斷出擺幅點(diǎn)后正程和返程判斷就非常容易了。關(guān)于列與列 之間顯示的時(shí)間間隔設(shè)定，若以等間隔顯示，時(shí)間間隔短會(huì)出現(xiàn)圖文"痩長(zhǎng)" 現(xiàn)象，間隔長(zhǎng)則相反會(huì)出現(xiàn)圖文"扁肥"想象，我們經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，顯示間 隔lms左右，顯示效果最符合人眼視覺(jué)效果，當(dāng)然具體顯示間隔還是要根據(jù) 用戶揮舞周期和顯示圖文數(shù)目來(lái)確定具體的列顯示時(shí)間間隔。本發(fā)明對(duì)用戶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控，用前兩次的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)作為訓(xùn)練序 列指導(dǎo)調(diào)整當(dāng)前LED顯示列41顯示參數(shù)，所以控制具有實(shí)時(shí)性可有效避免以 前專(zhuān)利技術(shù)顯示頻率固定，無(wú)法克服用戶在不同場(chǎng)合下忽快忽慢的狀況，具 有極大的靈活性和較強(qiáng)的智能性。主控CPU單元1得到上述運(yùn)動(dòng)信息后即可在合適的時(shí)刻，輸出給LCD顯 示驅(qū)動(dòng)電路，尤其分別驅(qū)動(dòng)16個(gè)高亮LED燈。主控CPU單元1通過(guò)運(yùn)行其上 的客戶程序，負(fù)責(zé)整個(gè)的資源管理和界面展示以及資源調(diào)度。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技 術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描 述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明 還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。 本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1、一種多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于，它包括一主控CPU單元，對(duì)采集到的信息進(jìn)行抽樣處理轉(zhuǎn)化為適合LED列顯示的字庫(kù)并存儲(chǔ)在主控CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器中供調(diào)用；一運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元，檢測(cè)整個(gè)LED顯示裝置在晃動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，同時(shí)將這些物理參數(shù)傳輸給主控CPU單元處理；一電源管理單元，產(chǎn)生合適的電壓為整個(gè)LED顯示裝置提供電源；及LED顯示列單元，將主控CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的由主控CPU單元轉(zhuǎn)化的LED列顯示的字庫(kù)顯示出來(lái)；所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元通過(guò)數(shù)字接口與所述主控CPU單元連接，所述LED顯示列單元通過(guò)控制總線和數(shù)據(jù)總線與所述主控CPU單元連接，所述電源管理單元與所述主控CPU單元、運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元及LED顯示列單元連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置還包括一 LCD顯示裝置，所述LCD顯示裝置 通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線與所述主控CPU單元連接，同步顯示當(dāng)前顯示的內(nèi)容。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述LCD顯示裝置為L(zhǎng)CD觸摸屏顯示裝置，通過(guò)所述LCD顯示裝置可直接輸 入所要顯示的內(nèi)容并將信號(hào)傳輸給主控CPU單元。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述LCD觸摸屏顯示裝置包括觸摸屏、觸摸屏控制單元、LCD列顯示單元及其 顯示控制單元，其中觸摸屏控制單元和LCD列顯示控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線和 控制總線與主控CPU單元相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述LED顯示裝置上還設(shè)有供下載使用的接插件，所述接插件與所述主控CPU 單元連接，外部設(shè)備通過(guò)所述的接插件可直接將需要顯示的個(gè)性化文字和圖 案輸入到所述LED顯示裝置中并在晃動(dòng)時(shí)顯示出來(lái)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述LED顯示裝置還包括一 PC端的控制軟件，使用者在所述控制軟件的界面 中輸入自己想要顯示的個(gè)性化文字和圖案，通過(guò)控制軟件轉(zhuǎn)化成適合LED顯 示列單元的圖文庫(kù)并通過(guò)所述接插件固化到所述LED顯示裝置中。 、
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述PC端的控制軟件與所述接插件之間通過(guò)電纜連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元包括高性能的三軸加速度傳感器及其外圍元器件，能提 供X、 Y、 Z三方向的運(yùn)動(dòng)加速度，同時(shí)其還具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能、溫度提示、 自由落體檢測(cè)等功能，通過(guò)數(shù)字接口提供加速度、溫度等物理參數(shù)供主控CPU 單元處理。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于所 述電源管理單元包括電池、電源轉(zhuǎn)換芯片和LCD顯示驅(qū)動(dòng)供電芯片及其外圍 元器件電路；所述電池固定在電池艙內(nèi)，與電源轉(zhuǎn)換芯片和LCD顯示驅(qū)動(dòng)供 電芯片相連負(fù)責(zé)產(chǎn)生合適電壓供給整機(jī)芯片、電子元件和LCD顯示屏。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于 所述電池與電源轉(zhuǎn)換芯片和LCD顯示驅(qū)動(dòng)供電芯片之間通過(guò)開(kāi)關(guān)連接，由開(kāi) 關(guān)控制電池的通斷。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，其特征在于 所述LED顯示列單元包括采用高效發(fā)光二極管規(guī)則排成一豎列安裝固定在整 機(jī)外殼上的LED顯示列和LED驅(qū)動(dòng)單元，所述LED顯示列通過(guò)連接線與LED 驅(qū)動(dòng)單元相連，LED驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)控制總線與主控CPU單元相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多功能晃動(dòng)式LED顯示裝置，它包括一主控CPU單元，對(duì)采集到的信息進(jìn)行抽樣處理轉(zhuǎn)化為適合LED列顯示的字庫(kù)并存儲(chǔ)在主控CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器中供調(diào)用；一運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元，檢測(cè)整個(gè)LED顯示裝置在晃動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，同時(shí)將這些物理參數(shù)傳輸給主控CPU單元處理；一電源管理單元，產(chǎn)生合適的電壓為整個(gè)LED顯示裝置提供電源；及LED顯示列單元，將主控CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的由主控CPU單元轉(zhuǎn)化的LED列顯示的字庫(kù)顯示出來(lái)；所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元通過(guò)數(shù)字接口與所述主控CPU單元連接，所述LED顯示列單元通過(guò)控制總線和數(shù)據(jù)總線與所述主控CPU單元連接，所述電源管理單元與所述主控CPU單元、運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)單元及LED顯示列單元連接。
文檔編號(hào)G09F19/12GK101398994SQ20071004657
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者姜興龍, 廣 梁 申請(qǐng)人:上海微小衛(wèi)星工程中心