新型环形视觉暂留演示仪论文

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1、环形视觉暂留演示仪吉林省实验中学徐硕指导教师：吉林省实验中学李金华目录1引言21.1课题的提出21.2视觉暂留知识的学习21.3主要应用领域32现状分析及设计目标42.1现有仪器局限性分析42.2局限性原因分析52.3设计目标63视觉暂留演示仪的设计63.1设计的灵感来源63.2设计依据和构思73.3研究方案73.3.1基于行阵列设计73.3.2基于点阵列设计83.3.3基于环形的设计93.3.4对三种方案进行评估103.3.5最终方案的确定103.4演示仪的基本工作原理103.5演示仪器的整体结构框架113.6旋转模块的设计123.6.1供电方式的选择123.6.2旋转模块的信息采集133

2、.6.3核心控制流程143.7电机控制设计143.8数据采集设计153.9环形视觉暂留演示仪总体结构154视觉暂留演示仪装置的制作174.1旋转供电的制作174.2电机控制部分184.3信息采集部分185视觉暂留演示实验185.1以电机的转速作为变量，发光二极管不闪烁做实验195.1.1基于点的形式195.1.2基于线的形式195.2以电机的转速作为变量，发光二极管10HZ闪烁做实验205.2.1基于点的形式205.2.2基于线的形式205.3以电机的转速作为变量，发光二极管20HZ闪烁做实验215.3.1基于点的形式215.3.2基于线的形式215.4以电机的转速作为变量，发光二极管80H

3、Z闪烁做实验225.4.1基于点的形式225.4.2基于线的形式225.5综合演示235.6实验注意事项246.作品创新与特点247.作品的实用性248.致谢及结束语25参考文献：26环形视觉暂留演示仪吉林省实验中学徐硕指导教师：吉林省实验中学李金华摘要：针对目前演示视觉暂留现象所存在的局限性，本项目采用LED阵列显示技术、单片机控制技术和无线供电技术，提出了制作一种新型的、立体的视觉暂留演示仪的想法，并将其成功设计成为一种教学使用的演示仪器。该仪器由LED旋转显示模块、电机转速显示模块和电源及控制模块三部分组成，通过理论计算和试验研究，该装置实现了显示屏的转动与显示屏所显示的内容出现时序的

4、匹配，并最终完成了装置的制作。在研究过程中，我采用了无线供电的方式对电机进行供电，同时设置了多种演示模式，制定了新颖简便的演示方法，并对演示仪在不同转速下演示不同画面等诸多情况进行了测试分析与实验研究。实验结果表明，该装置成功实现了演示视觉暂留现象的功能，并在现象演示上达到了精确控制和视觉量化的效果，更重要的是，该装置速度可调、操作简便、新颖环保、成本低廉、能耗较小，完全适合教学演示和动漫广告等诸多领域的使用。通过该项目的研究，我掌握了许多物理电学和工程学的知识，培养了勇于探索的科学精神，提高了实践动手能力，并在实验和研究的过程中感受到了科学研究的乐趣与科学探索的魅力。在该项目中，由于采用了

5、新型的无线供电方式对电机进行供电，不仅减小了磨损、降低了噪音，而且延长了演示仪的使用寿命，更适于作为辅助的演示仪器进行教学。该项目进一步优化和改进了演示仪的设计理念，必将对教学仪器、广告、动漫、儿童玩具等诸多领域的进步与革新作出贡献。关键字环形视觉暂留单片机无刷直流电机速度可调261引言1.1课题的提出在日常生活中，人们几乎天天都在和视觉暂留这一物理现象打交道，但是你真正理解这一现象产生的原理吗？也许你知道它在电视机上有着重要的应用，但是也许你很难理解它的具体内容，为什么在看电视或电影时没有图像闪烁的感觉，而在电视中却能清楚地感觉到电脑屏幕存在刷屏的现象呢？原来，这些现象都和视觉暂留有关。目

6、前，视觉暂留现象在我们的生活中已经得到了十分广泛的应用，无论是科研、教育领域，还是民用抑或商用，视觉暂留现象都给我们的生活带来了很多益处和便利，但是通过对相关资料的研究，我发现目前还没有能够比较完美地演示这一现象的仪器，而对于像我们这些刚刚涉及这一原理的学生来说，视觉暂留原理却又十分抽象，不易理解。为了能让同学们更好地学习和理解视觉暂留现象，我萌发了研究一种操作简单且效果直观的演示仪的想法。我把这一想法同李金华老师进行了沟通，他对我的想法给予了充分的肯定，并且表示将全力支持我的研究工作。同我完成的前几项课题一样，李老师要求我首先查阅50篇以上的相关文章，学习视觉暂留知识，了解目前国内外视觉暂

7、留演示应用于教学的现状，并且对广大学生及教师对视觉暂留现象的认知程度进行细致调查。于是，我开始了新课题的设计和研究。1.2视觉暂留知识的学习视觉暂留现象（Visualstayingphenomenon，durationofvision），顾名思义，是一种视觉在大脑中短暂停留的现象。人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经需要一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉影象并不立即消失（这种残留的视觉影象又称“后像”），这