數(shù)字機(jī)械矩陣的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展與文化建設(shè)的需要國內(nèi)展覽展示行業(yè)近年來發(fā)展迅猛。作為新型現(xiàn)代展示技術(shù)的數(shù)字機(jī)械矩陣逐漸得到更多的重視,一些從事展覽展示行業(yè)的公司、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開始對其展開深入的研究和開發(fā)。數(shù)字機(jī)械矩陣一改往常固態(tài)單調(diào)“合字模”或者卡通畫的表現(xiàn)形式,開始配以視頻或投影使其成為具有動態(tài)過程的情節(jié)展示系統(tǒng)。
　　本文研究數(shù)字機(jī)械矩陣的機(jī)械、控制硬件及軟件,主要包括各矩陣單元升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),基于微控制器(MCU)對各矩陣單元升降運(yùn)動精確

2、控制的下位機(jī)系統(tǒng),對各矩陣單元運(yùn)動進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的上位機(jī)系統(tǒng)及上位機(jī)與下位機(jī)之間的通訊。在具體設(shè)計(jì)過程中,對比升降機(jī)構(gòu)的不同的傳動方式,包括帶輪同步帶機(jī)傳動、絲杠螺母副傳動和齒輪齒條傳動,選擇最合適的方式。在下位機(jī)控制的電路設(shè)計(jì)方面,對以往習(xí)慣使用的AT89S52驅(qū)動系統(tǒng)作了分析和改進(jìn),使用dsPIC33F作為電機(jī)的驅(qū)動芯片,其優(yōu)秀的性能使程序的處理更加安全可靠,配合細(xì)分驅(qū)動技術(shù),使電機(jī)的運(yùn)行更加平穩(wěn)。
　　各個(gè)像素單元運(yùn)動和控制的

3、主要過程為:上位機(jī)讀取需要展示的圖片,通過內(nèi)部運(yùn)算獲得每個(gè)矩陣單元的運(yùn)動距離發(fā)送到下位機(jī);CPU產(chǎn)生脈沖信號,經(jīng)過細(xì)分驅(qū)動電路的脈沖分配和功率放大,驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按照控制數(shù)據(jù)帶動矩陣單元運(yùn)動;步進(jìn)電機(jī)帶動同步帶輪,通過帶輪同步帶機(jī)構(gòu)帶動像素單元實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動。本次項(xiàng)目計(jì)劃為2400個(gè)像素單元,現(xiàn)前期制作432個(gè)用于系統(tǒng)調(diào)試,每塊控制電路板控制6個(gè)電機(jī)。上位機(jī)控制系統(tǒng)基于MFC開發(fā),負(fù)責(zé)讀取設(shè)定的展示圖案,將各像素單元灰度值轉(zhuǎn)換為一定的升降高