转发自行车炫彩风火轮开发应用笔记
自行车彩灯效果的原理是:利用车轮旋转,在每转过一个角度时 LED 发出光,不同角度的不同发光位置和发光色彩,可以形成车轮上的漂亮的 LED 图案。由于人眼睛的视觉暂留效果,车轮较快旋转时,就好像整个车轮是一个显示屏一样
2 自行车风火轮系统设计原理如前所述,风火轮的主要原理是在不同的角度,控制沿着车轮辐条半径或直径分布的 LED 的颜色、亮度等数据,将一个圆周 360°分为 2n 等分,相当于角度间隔是360/2n 度,半径上分布着 m 个像素。根据前述分析的功能,对项目的系统设计提出了如下要求。2.1. LED 及其驱动为了实现全彩,需要有独立控制 RGB 三色的 LED,同时由于本项目要求的 LED数量较多,而且 LED 一般是恒流驱动,并能够方便组成 LED 灯条(LED-Strip),因此要求能够具有级联或者菊花链结构,即后一个 LED 连接前一个 LED,但是又能够独立控制。因此要求采用 LED 驱动芯片,经过调研,选取 LPD6803 这一款专为 LED 灯光系统设计的驱动芯片,提供三路恒流驱动和灰度调制输出,特别适合离散的多灰度全彩色灯光系统。2.2. 角度位置传感为了稳定显示,避免显示的图像旋转,需要根据不同的车速(即不同的车轮转速),调节 LED 灯条在两个等分角度的时间间隔,输出稳定不旋转的图像,需要一个能够获取当前车轮位置的传感器。要求是能够根据传感器,感知车轮的角度位置。一般采用三轴加速度传感器。但是考虑到成本和本项目采用的 MCU 资源,瑞萨单片机读取三轴加速度传感器,属于小马拉大车。借鉴目前常用的自行车里程计速码表使用的磁感应开关。在车轴支撑杆处固定一个磁铁,车轮辐条对应位置固定一个磁感应开关(或者安装位置调换,两者等同),随着车轮旋转,磁感应开关经过磁铁附近,感应到磁场后输出一个开关量信号。通过测量车轮旋转一周前后经过磁铁的时间,可以获得车轮旋转一周的时间 T。将这个时间除以间隔数 2n,就可以得到每经过一个等分角度的时间 dT,也就是每次刷新 LED灯条显示的时间,有:
完整的pdf格式文档51黑下载地址:
自行车炫彩风火轮开发应用笔记.pdf
(878.94 KB, 下载次数: 18)
|