基于视觉暂留特性的led光立方显示器设计【字数：12206】
摘 要随着科学技术的不断发展社会生产力的提高，二维的显示方式已不再能满足人们的需求，立体显示逐渐走上舞台。LED技术近些年也在全球内得到了长足的发展，LED产品也已经成为人们的主流选择。能够开发和设计出性能优良的LED光立方显示器来迎合市场需求，也开始变得重要起来。本论文着重于LED光立方显示器的设计与原理，从LED产业的现状与前景入手，引入了LED的概念。之后在阐述了人眼能够产生立体效果的原因以及立体显示的意义，并且介绍了现在的两种立体显示方法裸眼式立体显示和辅助式立体显示。记录了光立方显示器的制作过程，光立方显示器是基于人眼视觉暂留特性所制成的。最后对光立方显示器进行了调试，并记录了调试结果。
目录
1．引言 4
1.1课题来源及研究背景 4
1.2 立方显示国内外研究状况 5
1.2.1 国内研究现状与发展趋势 5
1.2.2 国外研究现状与发展趋势 6
2.立体显示的原理 7
2.1人眼成像原理 7
2.1.1人眼的视觉暂留效应 7
2.1.2 人眼感知立体的原理 8
2.2立体显示的意义 11
2.3立体显示技术 12
3.LED硬件系统设计 15
3.1 LED产业发展的现状和前景 15
3.2 LED在生活生产中的应用 15
3.3 LED硬件系统驱动电源 19
3.3.1 稳压LED驱动器 19
3.3.2 恒流LED驱动器 20
3.3.3 实验测试硬件及调试图 20
4.光立方的焊接与软件设计 22
4.1总述 22
4.2硬件部分 22
4.2.1硬件材料准备 22
4.2.2硬件的焊接 23
4.3软件部分 24
4.4实物模拟 25
结 语 29
参考文献 30
致 谢 31
1．引言
1.1课题来源及研究背景
本课题来源于平时对LED产品的研究而产生的想法。
21世 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
纪是一个信息化的时代，人们获取信息的渠道也不单单局限于的报纸、杂志、电视等传统的信息传播方式。相应的人们对于信息呈现的方式也开始有了新的追求，从最开始的纸质到互联网。现在人们已经在追求如何将数量繁多的的信息转变为能够很好的用图像、数字等这些更贴近现实的视觉信息，便于人们的查看和应用。由此这个课题的意义便显现了出来。相比于二维显示在显示方面的局限性三维显示在显示方面更加全面且更能迎合人类的视觉感官，能够更真实有效地再现原有物体和对象。所以三维显示代表着显示领域大展的未来。
LED产业近些年在全球范围内得到了长足的发展，尤其是在我国社会上对于LED产业的发展前途极为看好，各种LED相关产业也得到了很好的发展。市面上的LED产品不管从发光功效还显示技术上都有着快速的进步，价格相较之前也下降了很多，越来越多的人们开始青睐LED产品。在二维显示已不能满足人们的需求的时候，在现有的模式下人们提出了一种新的概念，即将LED显示技术与3D技术相结合得出来的一种新型设备叫做光立方LED显示设备。在这个设备中所有的LED装置都排列成立体矩阵状，这样的排列方式更加有利于其作为显示设备起到3D现实的效果，这个装置中的每一个LED设备都会被独立控制。光立方显示器在科研领域有着广泛的应用例如海底地貌测绘、地貌地理数据的三维显示、飞行器设计以及其他相关方面的研究；除了科研领域光立方显示器在广告等服务型行业也有着很高得存在感。
在广告方面，随着生活水平的提升科技的发展，人们对于传统的广告宣传模式已经不再感到新奇，传统的广告方式如横幅、挂画等面对激烈的市场竞争已不能满足人们的需求。如何追求更新颖的广告宣传方式也成了很多商家所头疼的目标。 以灯光为信息载体的LED体三维显示这种新型的宣传方式就应运而生，并得到了长足的发展，并且与传统的宜传形式互补。相对于传统二维显示方式,光立方具有传统二维设备没有的三维表现效果，在具备更加震撼的表现性的同时，还更给与使用者基础的APP控制系统， 这使得用户可以很方便地修改光立方所展示的内容,充分展现了高效、简便、低耗的特点，是室外广告宣传极佳的选择之一。
1.2 立方显示国内外研究状况
立方显示这个理念第一次被提出是在上个世纪的四十年代，当时的立方显示技术原理与现在的光立方显示器不同，其主要依靠的是化学手段：在一个封闭透明空间内注入荧光气体，并用紫外线对其进行扫描来激发荧光气体从而能够让荧光气体在这个密封空间内达成立体显示的效果。但是因为技术方面的原因很多条件都难以达成，所以这种技术在上个世纪九十年代之前还基本停留在理论的研究阶段人们并没有真正掌握这项技术。直至今日随着科学技术的进步达成3D显示已不再局限于化学技术，在计算机软件技术和LED技术的双加持下，光立方技术逐渐获得了人们的青睐，3D显示这项技术也得到了很大的提高。
1.2.1 国内研究现状与发展趋势
我国在体三维方面的研究还仍然处于起步阶段，相关技术依然不成熟，还没有达到国际水准。但是国内的科研机构及一些高校对于3D技术探索的脚步却从未停止。例如南京航空航天大学领导的一项应用于海洋馆的体三维显示技术的研究，这项研究的目的在于将3D显示的效果体现在物体上即原本人类在观看一些三维影像时需要佩戴3D眼镜转移到了屏幕上面，使得大家可以在脱离视觉辅助设备的情况下，就可以凭借肉眼切身体会到3D所带来的视觉上的享受。除此以外，上海交大在钻井工程领域取得的突破，使用计算机软件技术以及UML建模技术，开发出来的关于井下工作及钻井工程方面的3D全息显示技术。
浙江大学研究团队也提出了一种叫“LED体三维显示系统”的全新的概念，这个系统将LED与3D技术相结合，通过发光二极管的旋转来达成在三维显示的效果，在该系统推出之前国内在该方面的研究还是一片空白这个概念的提出也具有重要意义。
在国家政策的大力支持下国内的众多高校都投入了很多科研力量对3D技术进行研究，对3D显示技术的研究也取得了很大的突破，虽然与国际领先水平仍有差距，但已经有了很大的进步，也有了属于自己的核心科技。
光立方显示技术是3D显示领域里最为先进、且最有发展潜力的3D显示技术，这种全新的显示技术在全球范围内都吸引了很多目光。对于我们国家来说由于我国在三维显示领域起步较晚，对这项全新技术的研究及探索有利于我们国家在这项领域攀登上高峰并且超越国际化水平。
1.2.2 国外研究现状与发展趋势
目录
1．引言 4
1.1课题来源及研究背景 4
1.2 立方显示国内外研究状况 5
1.2.1 国内研究现状与发展趋势 5
1.2.2 国外研究现状与发展趋势 6
2.立体显示的原理 7
2.1人眼成像原理 7
2.1.1人眼的视觉暂留效应 7
2.1.2 人眼感知立体的原理 8
2.2立体显示的意义 11
2.3立体显示技术 12
3.LED硬件系统设计 15
3.1 LED产业发展的现状和前景 15
3.2 LED在生活生产中的应用 15
3.3 LED硬件系统驱动电源 19
3.3.1 稳压LED驱动器 19
3.3.2 恒流LED驱动器 20
3.3.3 实验测试硬件及调试图 20
4.光立方的焊接与软件设计 22
4.1总述 22
4.2硬件部分 22
4.2.1硬件材料准备 22
4.2.2硬件的焊接 23
4.3软件部分 24
4.4实物模拟 25
结 语 29
参考文献 30
致 谢 31
1．引言
1.1课题来源及研究背景
本课题来源于平时对LED产品的研究而产生的想法。
21世 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
纪是一个信息化的时代，人们获取信息的渠道也不单单局限于的报纸、杂志、电视等传统的信息传播方式。相应的人们对于信息呈现的方式也开始有了新的追求，从最开始的纸质到互联网。现在人们已经在追求如何将数量繁多的的信息转变为能够很好的用图像、数字等这些更贴近现实的视觉信息，便于人们的查看和应用。由此这个课题的意义便显现了出来。相比于二维显示在显示方面的局限性三维显示在显示方面更加全面且更能迎合人类的视觉感官，能够更真实有效地再现原有物体和对象。所以三维显示代表着显示领域大展的未来。
LED产业近些年在全球范围内得到了长足的发展，尤其是在我国社会上对于LED产业的发展前途极为看好，各种LED相关产业也得到了很好的发展。市面上的LED产品不管从发光功效还显示技术上都有着快速的进步，价格相较之前也下降了很多，越来越多的人们开始青睐LED产品。在二维显示已不能满足人们的需求的时候，在现有的模式下人们提出了一种新的概念，即将LED显示技术与3D技术相结合得出来的一种新型设备叫做光立方LED显示设备。在这个设备中所有的LED装置都排列成立体矩阵状，这样的排列方式更加有利于其作为显示设备起到3D现实的效果，这个装置中的每一个LED设备都会被独立控制。光立方显示器在科研领域有着广泛的应用例如海底地貌测绘、地貌地理数据的三维显示、飞行器设计以及其他相关方面的研究；除了科研领域光立方显示器在广告等服务型行业也有着很高得存在感。
在广告方面，随着生活水平的提升科技的发展，人们对于传统的广告宣传模式已经不再感到新奇，传统的广告方式如横幅、挂画等面对激烈的市场竞争已不能满足人们的需求。如何追求更新颖的广告宣传方式也成了很多商家所头疼的目标。 以灯光为信息载体的LED体三维显示这种新型的宣传方式就应运而生，并得到了长足的发展，并且与传统的宜传形式互补。相对于传统二维显示方式,光立方具有传统二维设备没有的三维表现效果，在具备更加震撼的表现性的同时，还更给与使用者基础的APP控制系统， 这使得用户可以很方便地修改光立方所展示的内容,充分展现了高效、简便、低耗的特点，是室外广告宣传极佳的选择之一。
1.2 立方显示国内外研究状况
立方显示这个理念第一次被提出是在上个世纪的四十年代，当时的立方显示技术原理与现在的光立方显示器不同，其主要依靠的是化学手段：在一个封闭透明空间内注入荧光气体，并用紫外线对其进行扫描来激发荧光气体从而能够让荧光气体在这个密封空间内达成立体显示的效果。但是因为技术方面的原因很多条件都难以达成，所以这种技术在上个世纪九十年代之前还基本停留在理论的研究阶段人们并没有真正掌握这项技术。直至今日随着科学技术的进步达成3D显示已不再局限于化学技术，在计算机软件技术和LED技术的双加持下，光立方技术逐渐获得了人们的青睐，3D显示这项技术也得到了很大的提高。
1.2.1 国内研究现状与发展趋势
我国在体三维方面的研究还仍然处于起步阶段，相关技术依然不成熟，还没有达到国际水准。但是国内的科研机构及一些高校对于3D技术探索的脚步却从未停止。例如南京航空航天大学领导的一项应用于海洋馆的体三维显示技术的研究，这项研究的目的在于将3D显示的效果体现在物体上即原本人类在观看一些三维影像时需要佩戴3D眼镜转移到了屏幕上面，使得大家可以在脱离视觉辅助设备的情况下，就可以凭借肉眼切身体会到3D所带来的视觉上的享受。除此以外，上海交大在钻井工程领域取得的突破，使用计算机软件技术以及UML建模技术，开发出来的关于井下工作及钻井工程方面的3D全息显示技术。
浙江大学研究团队也提出了一种叫“LED体三维显示系统”的全新的概念，这个系统将LED与3D技术相结合，通过发光二极管的旋转来达成在三维显示的效果，在该系统推出之前国内在该方面的研究还是一片空白这个概念的提出也具有重要意义。
在国家政策的大力支持下国内的众多高校都投入了很多科研力量对3D技术进行研究，对3D显示技术的研究也取得了很大的突破，虽然与国际领先水平仍有差距，但已经有了很大的进步，也有了属于自己的核心科技。
光立方显示技术是3D显示领域里最为先进、且最有发展潜力的3D显示技术，这种全新的显示技术在全球范围内都吸引了很多目光。对于我们国家来说由于我国在三维显示领域起步较晚，对这项全新技术的研究及探索有利于我们国家在这项领域攀登上高峰并且超越国际化水平。
1.2.2 国外研究现状与发展趋势
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