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指导老师 王克俭
研究目的
传统的CRT、LCD、DLP等显示技术都是由美国、欧洲或日本发明,在这个领域我国几乎没有掌握任何核心技术。随着媒体应用的迅速膨胀,诸如广告牌、电视、显示器、投影等视觉载体技术也快速成长。因此设计不同于以上几种技术的新型显示技术具有非常现实的战略意义。我希望通过努力设计出拥有自主知识产权的新型显示核心技术,打破国际领域在此的技术垄断。
基本思路
在寻找新的显示技术的过程中,我想到了镜面反射。通过不断思考和探索,基本上形成了由发光二极管为光源,由镜面为反射源的基本设计思路。具体实现原理就是由程序控制发光二极管发出像线,通过旋转镜面反射像线以及像线变换,最终形成完整的显示图像。
研究成果
1.学习思考阶段
刚刚完成中考考试,我想再重新组装一台电脑(以前电脑就是自己组装的,也帮别人组装过),由于父母答应给的钱不多,在设备的性能和价格上还真让我权衡了一段时间。为了速度与稳定我最后决定主机的组成部分尽量好些,显示器只能差些了。所以我买了一个纯平的显示器,不过仍然觉得显示器再便宜些就好了。这时我突发奇想,要是自己也能组装显示器就好了。这个想法让我激动了好几天,我设想制造一个便宜显示器的种种好处。由于知道了一些光学成像原理,于是我决定在这方面进行一些尝试。为发明自己的显示器,我开始进行相关知识的学习和积累。相关知识的获取主要通过书本、网上查阅和向老师请教。我先后查阅和了解了光的反射技术、视觉成像技术、发光技术等光学技术和理论:还查阅和了解了电路设计、单片机技术和自动控制等电子技术知识以及软件编程的相关知识。通过相关知识的了解,加上自己的不断思考逐渐形成了自己的设计思路。
2.试验摸索阶段
研究工作开始进入模型建造阶段。首先是材料选择。由于此时没有任何现成的参考原型,因此每样材料都经过了反复的比较和实验才最终确定,有时为方便起见干脆找现成的替代品,如带动镜片旋转的电动机就是计算机的风扇。由于制作条件和工具限制,我的这个模型是比较粗糙的。尽管如此,它仍能将我的制作原理展示清楚。模型建设期间真可谓困难重重,我遇到了太多的问题和困难。有几次屡遭失败的我差点选择放弃。要不是把这个实验看成是对自己的一次挑战,我的信心和勇气早就没了。给我带来很大困扰的几个问题至今历历在目,现列举几个如下:
第一个记忆最深的问题是源程序无法写入单片机中。按照参考资料我反复检查自己的操作方法,怎么也找不出毛病。我用了2天时间换了3个单片机仍然无法写入,当时懊丧极了。仅仅是按照操作说明就可以完成的工作却无法实现,真让我开始怀疑起自己的能力。后来,我无意间摆弄数据线时突然发现好像它的接收端和发送端接反了。经过核对果然如此。重新焊接后,源程序终于写进去了。这次的教训非常深刻,自此我做每件工作都非行细心,生怕点滴疏忽带来太多麻烦。不过类似的情况后来还是发生过。所有器件都焊接完成后,当我兴冲冲地进行发光测试时所有发光管竟然统统不亮。我耐着性子一遍一遍检查,在我进行第三次检查时发现原来是1个三极管的管脚接反了,果然,重新焊接之后终于发光管大放光明。发光管亮了以后问题又来了。它们竟然始终亮着,根本不受程序控制。检查了所有已用和未用的元件才发现忘记了焊接1个阻排,补焊之后问题解决了。再有1个问题就是模型的显示不够稳定;图像显示晃动、不够清晰。经与导师共同分析认为是单片机的CPU速度不够造成的,打算在以后的模型中试用更高处理速度的元件。
整个模型建设共用去我5个多月的业余时间。我的这款模型是在反复试验的过程中逐渐建立起来了。虽然还只是初步的模型,但包含了我太多的喜悦与懊丧、快乐与痛苦。
专家点评
本项目利用光的反射原理和视觉暂留原理,反射光线成光态显示图像。项目具有一定创新,由程序控制发光二级管陈列,技术含量较高。
研究目的
传统的CRT、LCD、DLP等显示技术都是由美国、欧洲或日本发明,在这个领域我国几乎没有掌握任何核心技术。随着媒体应用的迅速膨胀,诸如广告牌、电视、显示器、投影等视觉载体技术也快速成长。因此设计不同于以上几种技术的新型显示技术具有非常现实的战略意义。我希望通过努力设计出拥有自主知识产权的新型显示核心技术,打破国际领域在此的技术垄断。
基本思路
在寻找新的显示技术的过程中,我想到了镜面反射。通过不断思考和探索,基本上形成了由发光二极管为光源,由镜面为反射源的基本设计思路。具体实现原理就是由程序控制发光二极管发出像线,通过旋转镜面反射像线以及像线变换,最终形成完整的显示图像。
研究成果
1.学习思考阶段
刚刚完成中考考试,我想再重新组装一台电脑(以前电脑就是自己组装的,也帮别人组装过),由于父母答应给的钱不多,在设备的性能和价格上还真让我权衡了一段时间。为了速度与稳定我最后决定主机的组成部分尽量好些,显示器只能差些了。所以我买了一个纯平的显示器,不过仍然觉得显示器再便宜些就好了。这时我突发奇想,要是自己也能组装显示器就好了。这个想法让我激动了好几天,我设想制造一个便宜显示器的种种好处。由于知道了一些光学成像原理,于是我决定在这方面进行一些尝试。为发明自己的显示器,我开始进行相关知识的学习和积累。相关知识的获取主要通过书本、网上查阅和向老师请教。我先后查阅和了解了光的反射技术、视觉成像技术、发光技术等光学技术和理论:还查阅和了解了电路设计、单片机技术和自动控制等电子技术知识以及软件编程的相关知识。通过相关知识的了解,加上自己的不断思考逐渐形成了自己的设计思路。
2.试验摸索阶段
研究工作开始进入模型建造阶段。首先是材料选择。由于此时没有任何现成的参考原型,因此每样材料都经过了反复的比较和实验才最终确定,有时为方便起见干脆找现成的替代品,如带动镜片旋转的电动机就是计算机的风扇。由于制作条件和工具限制,我的这个模型是比较粗糙的。尽管如此,它仍能将我的制作原理展示清楚。模型建设期间真可谓困难重重,我遇到了太多的问题和困难。有几次屡遭失败的我差点选择放弃。要不是把这个实验看成是对自己的一次挑战,我的信心和勇气早就没了。给我带来很大困扰的几个问题至今历历在目,现列举几个如下:
第一个记忆最深的问题是源程序无法写入单片机中。按照参考资料我反复检查自己的操作方法,怎么也找不出毛病。我用了2天时间换了3个单片机仍然无法写入,当时懊丧极了。仅仅是按照操作说明就可以完成的工作却无法实现,真让我开始怀疑起自己的能力。后来,我无意间摆弄数据线时突然发现好像它的接收端和发送端接反了。经过核对果然如此。重新焊接后,源程序终于写进去了。这次的教训非常深刻,自此我做每件工作都非行细心,生怕点滴疏忽带来太多麻烦。不过类似的情况后来还是发生过。所有器件都焊接完成后,当我兴冲冲地进行发光测试时所有发光管竟然统统不亮。我耐着性子一遍一遍检查,在我进行第三次检查时发现原来是1个三极管的管脚接反了,果然,重新焊接之后终于发光管大放光明。发光管亮了以后问题又来了。它们竟然始终亮着,根本不受程序控制。检查了所有已用和未用的元件才发现忘记了焊接1个阻排,补焊之后问题解决了。再有1个问题就是模型的显示不够稳定;图像显示晃动、不够清晰。经与导师共同分析认为是单片机的CPU速度不够造成的,打算在以后的模型中试用更高处理速度的元件。
整个模型建设共用去我5个多月的业余时间。我的这款模型是在反复试验的过程中逐渐建立起来了。虽然还只是初步的模型,但包含了我太多的喜悦与懊丧、快乐与痛苦。
专家点评
本项目利用光的反射原理和视觉暂留原理,反射光线成光态显示图像。项目具有一定创新,由程序控制发光二级管陈列,技术含量较高。