Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Dokumentation eines Persistence-of-Vision-Anzeigeelements. Dabei handelt es sich um ein Anzeigeelement, welches aus einem Rotor mit darauf aufgebrachten Lichtpunkten besteht. Diese Lichtpunkte können individuell von einem Mikrocontroller angesteuert werden und stellen die Pixel der Bildfläche dar. Ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Rotors schneller als die für das menschliche Auge maximal wahrnehmbare Geschwindigkeit, ergibt sich für den Betrachter ein zusammenhängender Bildeindruck.
Die Motivation dieser Arbeit ist es, diese Anzeigetechnologie zu verstehen und selbst anzuwenden, da diese Technologie bisher kommerziell nicht genutzt wird und es wenige Anbieter am Markt gibt, die ein Persistence of Vision Display herstellen. Außerdem bietet dieses Anzeigeelement gegenüber einem klassischen Display Vorteile. Beispielsweise wirkt bei hohen Umdrehungsfrequenzen des Rotors die Anzeige durchsichtig. Dadurch erschließen sich neue Einsatzmöglichkeiten.
Es werden die wissenschaftlichen Grundlagen erarbeitet und anschließend ein technisches Konzept zur Realisierung des Persistence of Vision Anzeigeelementes entwickelt. Auf Basis der elektrischen und mechanischen Konstruktion werden die benötigten Bauteile bestellt. Zusätzlich wird geeignete Software zur Steuerung entwickelt und das Anzeigeelement aufgebaut.
Diese Arbeit baut auf dem ersten Teil der Studienarbeit auf, in der bereits ein Prototyp entwickelt werden konnte. Dabei erkannte Optimierungspotentiale werden in dieser Arbeit berücksichtigt. Als Ergebnis wird ein funktionsfähiges Persistence of Vision Anzeigeelement entwickelt und aufgebaut. Dieses kann alphanumerische Zeichen, Freihandzeichnungen und Bilddateien darstellen. Damit wird die Funktionsfähigkeit des Konzeptes nachgewiesen. Zukünftig kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit mithilfe eines leistungsfähigeren Mikrocontrollers erhöht werden oder mehr individuelle Leuchtdioden verwendet werden, um höhere Bildauflösungen zu ermöglichen.
Die Ausarbeitung enthält alle notwendigen Informationen zum Verständnis der Technologie und zum eigenständigen Aufbau eines leistungsfähigen Persistence-of-Vision-Displays.
Inhaltsverzeichnis
- Zusammenfassung
- Abstract
- Abkürzungsverzeichnis
- Formelgrößen
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Gegenstand und Ziele der Arbeit
- Einführung
- Problemstellung und Motivation
- Aufgabenbeschreibung und Ziele
- Vorgehensweise
- Persistence of Vision
- Definition und biologischer Hintergrund
- Vergleich mit herkömmlichen Displaytechnologien
- Anwendungsmöglichkeiten
- Technische Umsetzung
- Technische Grundlagen
- Leuchtdioden LEDs
- Grundlagen
- Bauformen
- LED Streifen
- Elektromotor
- Gleichstrommotor
- Wechsel- und Drehstrommotor
- Elektronische Impulsgeber
- Mechanische Impulsgeber
- Optische Impulsgeber
- Magnetische Impulsgeber
- Mikrocomputer und Mikrocontroller
- Mikrocomputer
- Mikrocontroller
- Energieversorgung
- Netzteil
- Induktive Übertragung
- Leuchtdioden LEDs
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Das Ziel dieser Studienarbeit ist die Entwicklung und Dokumentation eines Persistence of Vision Anzeigeelements. Dabei handelt es sich um ein Anzeigeelement, welches aus einem Rotor mit darauf aufgebrachten Lichtpunkten besteht. Diese Lichtpunkte können individuell von einem Mikrocontroller angesteuert werden und stellen die Pixel der Bildfläche dar. Die Motivation der Arbeit liegt darin, diese Technologie zu verstehen und anzuwenden, da sie bisher kaum kommerziell genutzt wird und nur wenige Anbieter am Markt ein solches Display herstellen.
- Funktionsweise des Persistence of Vision Prinzips
- Vergleich von Persistence of Vision Displays mit herkömmlichen Displaytechnologien
- Entwicklung eines technischen Konzepts für die Realisierung eines Persistence of Vision Anzeigeelements
- Erstellung von Software zur Steuerung des Anzeigeelements
- Evaluierung der Leistungsfähigkeit des entwickelten Prototypen
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Thematik des Persistence of Vision Prinzips, welches die Grundlage für die Entwicklung des Anzeigeelements bildet. Es wird ein Vergleich mit etablierten Displaytechnologien gezogen und verschiedene Anwendungsmöglichkeiten beleuchtet. Anschließend werden die technischen Grundlagen der verwendeten Komponenten, wie Leuchtdioden, Elektromotoren, Impulsgeber, Mikrocontroller und Energieversorgung, detailliert erläutert. Das technische Konzept für das Persistence of Vision Anzeigeelement wird vorgestellt und die Entwicklung der benötigten Software behandelt. Die Arbeit schließt mit der Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise des entwickelten Prototypen.
Schlüsselwörter
Persistence of Vision, Anzeigeelement, Rotor, Lichtpunkte, Mikrocontroller, Displaytechnologie, LED, Elektromotor, Impulsgeber, Softwareentwicklung, Prototypenentwicklung.
- Quote paper
- Alexander Backes (Author), 2022, Entwicklung eines Persistence-of-Vision-Anzeigeelementes, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/1246649
