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摘要：利用LED点阵的高速旋转产生影像的原理，我们设计出了立体显示的led显示器，它主要是基于立体图形的八叉树结构，根据生成相关的算法，这样就可以保证不论从空间的任何角度还是任何位置看都会有很高的立体感。
关键词：LED；立体显示器
随着电子技术的发展，电器设备的应用也越来越广泛，电视、电影屏幕等很多部分都是由一些主流的显示器组成的，但是很少有能够实现立体影像的显示器，立体显示与平面显示之间存在着很大的差别，因为它能够体现出更高的互动性和真实性，从而在相关的映像呈现和实际的色彩感方面都有很大的进步，并且能够考虑到人的双目效应从而产生更好的三维立体图像，本文针对了相关的空间立体技术进行了研究，设计出了led三维装置的硬件系统，并且通过相关的算法设置完美展现出了立体效果。
一、显示系统立体显示原理
1.1视觉残影
虽然人的脑容量比较大，但是由于所开发的部，使得自身在对一些图像的认知上可能会存在很大的偏差，主要是因为一些物体的运动速度过快，使得人的大脑在接收到相关的图像之后，所形成的神经反射时间与运动物体对视觉神经的刺激之间形成很大的相对时间差，从而使得大脑无法辨认出一些物体的真实运动状态，出现残影现象。一般情况下都是物体的运动速度达到40转每秒以上的时候就已经无法识别了。
1.2系统设计原理
在LED立体显示的设计过程中,我们主要是利用相关的高速发光点的排列组合来保证二维阵列的排列能够顺利完成，这样就能够在发动机的驱动下，使得图像面板中的发光点可以绕中心轴进行旋转，从而产生出一定的三维立体效果。旋转过程的实现不仅需要电机的带动，还需要反映对外界的信息反馈，所以主要是利用单片机来进行控制的。
通过上述过程所产生的三维图像，因为是旋转所造成的，所以在空间中呈现的是一种柱状的空间体感。但是如果我们通过相应的技术手段对这1t图像进行分割处理，那么它所呈现出来的实际画面就是比较平滑的，并且能够满足各个角度和色彩，对图像旋转的需求。
二、LED 点阵数据生成算法
在显示算法的设计上我们主要是通过二维平面上的点阵列的旋转来建立起实际的实体模型，并且通过扫描相关的图形来保证它显示在扫描面与模型之间的交叉集合上。
因为空间八叉树自身的各个方面的优势，使得它广泛应用在三维图形的实际数据模拟过程中，并且它可以通过一定的手段把空间分割为八个相等的小正方体，每个正方体代表一个节点，这样就可以通过根结点和其他的路径保证各个节点之间都有一定的联系，从而保证图像在空间内各个区域都有一定的投影效果，因为八叉树的划分模式，可以保证空间中各个部位都可以通过相关的节点来表示，再者各个子节点之间的阈值都是相同的，这就建立起了一个统一的规范，从而保证了三维图像的逼真感。
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三、系统设计
LED立体三维显示装置的设计是一个系统设计的过程，因为这一过程需要考虑到多个机械结构之间的关系所以就应该在给定的工作范围内，综合考虑到成本以及工艺等其他方面的影响，做好对机械系统的设计。
显示器一般情况下都是由LED显示板，电动机带动的主轴旋转杆、上下旋转圆盘以及电路芯片等等部分组成、矩形连接板、左右旋转模块以及其他的小部件组成，因为他们之间所是一种互相联动、协同工作的关系。工作过程一般都是这样的：通过电动机的带动相关的转盘，能够在比较合适的时刻产生一定的角度旋转，最终在空间中呈现出一定的三维立体柱形图形，然后通过一定的控制使得它在实际的显示版上显示出一个立体感比较强的画面。
四、控制电路设计
因为控制电路所要实现的功能是比较多的，再加上它的结构组成部分比较多，这就是的对它的设计需要考虑的东西有很多，特别是LED显示屏的控制电路的设计，我们需要考虑到面板的分辨率以及型号以及立体显示方法等很多方面，所以就需要在对LED矩阵的选择上做好一定的分析，一般情况下都是选AT89S52作为系统的cpu，因为这个cpu既能够满足实际的显示过程对flash的需求，也能够满足在系统运行过程中对RAM的需求，并且32位的I/O接口能够使得定时器的时间运作和相关的计数器的计数功能都可以完整实现。
AT89S52为控制中心，通过对他的接口的设置，我们可以保证附庸电路的架构和正常的运行，并且通过时钟系统进行系统的标准信号和基准频率的输出，通过接口的不同连接方式可以完成对存储器的相关信号的输入，这样就能够保证在数据显示的时候控制能够给旋转阵列一个串行通讯信号，使得各个点之间产生相应的变化，然后通过电动机带动相关的显示面板产生旋转，进而形成对应的三维图形，通过人眼对相关特征光点的不活就可以看到立体的图像效果。
五、结语
总而言之，本文主要是利用旋转LED阵列的方法来产生立体空间影像，着重介绍了显示系统的机械系统的组成和相关控制电路的设计，并且通过空间图形八叉树的结构模式，生成了相关的点阵信息计算，从而使得立体图形的显示更加逼真。通过本文原理性质的讲述，可以帮助广大的相关工作者，基本掌握相关的理论，为以后该技术的发展提供指引。
参考文献：
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作者简介：
张磊（1987-10-17），男，汉族，籍贯：天津市，学历：大学本科，当前职务：结构开发主管，当前职称：工程技术助理工程师，研究方向：机械设计制造及自动化
论文作者:张磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/16
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