專利名稱：可自編輯的立體數字水滴字符圖形顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示裝置，特別涉及一種可自編輯的立體數字水滴字符圖形顯示
裝置。
背景技術：
現有的數字水滴顯示系統由控制系統讀取預先存儲在存儲系統中的字符或圖形， 采用單排或雙排電磁閥進行平面噴射，來控制水滴產生的頻率和空間位置，由水滴組成字 符或圖形進行顯示。現有的顯示系統還存在如下不足 1.用戶無法方便的輸入需要顯示的信息，只是利用預先存儲的字符或圖形進行顯 示，在顯示信息更換時操作復雜； 2.采用單排或雙排電磁閥進行平面噴射，顯示的效果和立體感不強； 3.閥控系統不支持閥組任意擴展，當需要大量閥組時同步性不夠完善，并且安裝
調試不便； 4.安裝和顯示效果受閥尺寸制約，顯示分辨率調整操作復雜。
發明內容
本發明的目的在于克服現有系統的缺陷，提供可以由用戶便捷的輸入顯示信息 的、顯示效果更好的更方便安裝的數字水滴字符圖形顯示裝置。 實現本發明的技術方案是一種可自編輯的立體數字水滴字符圖形顯示裝置，包 括上位機字符圖形分析傳輸系統、閥控系統、供水匯流系統、分辨率可調節水滴噴射系統和 燈光渲染系統。 所述的上位機字符圖形分析傳輸系統根據用戶輸入的內容和顯示效果，實時的或
者定時的通過通訊模塊將所要顯示的內容傳輸給閥控系統，由閥控系統根據上位機傳輸的
顯示內容與效果控制分辨率可調節水滴噴射系統與燈光渲染系統。所述水滴噴射系統由多
排電磁閥組成矩陣，可以根據用戶要求的顯示內容和效果進行平面或立體的水滴噴射。所
述水滴噴射系統中電磁閥的出水口與噴射板相連，可以進行水滴噴射的分辨率調節。電磁
閥的入水口與供水匯流系統中的匯流板相連接，匯流板上裝有旋轉軸承，可以根據用戶要
求的顯示內容和效果有選擇的旋轉水滴噴射系統。供水匯流系統利用泵進行水的循環利
用。在水滴進行噴射時，由燈光渲染系統根據顯示內容和效果進行渲染。 所述上位機字符圖形分析傳輸系統包括PC機、用戶界面、串口通訊模塊和網絡通
訊模塊，上位機字符圖形分析傳輸系統中用戶通過界面輸入字符或圖片，選擇顯示效果，或
者通過網絡通訊模塊進行遠程數據輸入和控制，提取出所需要的信息，通過串口或網絡通
訊模塊輸出至閥控系統。所述的串口通訊模塊為以MAX3232為核心的模塊，所述的網絡通
訊模塊為spi接口的網絡通信芯片，包括但不限于以ENC28J60為核心的模塊。 所述的閥控系統包括微控制器、存儲單元、串口通訊模塊、網絡通訊模塊和繼電
器組。所述的閥控系統由串口 /網絡通訊模塊接收到上位機信息，經過微控制器進行處
4理，計算每個繼電器的工作時間來控制水滴噴射系統的電磁閥矩陣。所述的微控制器以 arm7芯片和cpld芯片為核心，包括但不限于MP公司的LPC2214arm7芯片和Altera公司 的EPM3256Acpld芯片，所述的存儲單元為flash芯片和sd卡，包括但不限于AMD公司的 AM29LV320DTflash芯片，所述的串口通訊模塊為以MAX3232為核心的模塊，所述的網絡通 訊模塊為spi接口的網絡通信芯片，包括但不限于以ENC28J60為核心的模塊，所述的繼電 器包括但不限于為歐姆龍公司的G6D-1A繼電器。 所述的供水匯流系統包括管道泵、匯流板、水箱、安全閥、電機和旋轉軸承。所述的 匯流板采用多塊鋁型材中間打通孔拼接而成，兩側面打與通孔相連接的螺紋孔并與電磁閥 矩陣相連接，軸承與匯流板相連接，可根據用戶要求進行旋轉。匯流板與水滴噴射系統中的 電磁閥相連接，管道泵與水箱和匯流板連接，進行水流的循環利用。 所述的分辨率可調節水滴噴射系統包括電磁閥矩陣、軟管噴嘴、噴射板和支撐結 構。所述的噴射板由若干條狀鋁型材拼接而成，每條上面打螺紋通孔，通孔間距小于2mm，通 孔直徑小于5mm，所述的軟管噴嘴兩端有螺紋，可固定于電磁閥與噴射板之間，由若干電磁 閥組成矩陣，所述的軟管噴嘴一端通過螺紋安裝在電磁閥出水口，另一端安裝在噴射板的 孔上，可根據要求的顯示分辨率與噴射板上的孔相連接，這樣閥組噴出的水滴間距由噴射 板上不同的孔的位置決定，而不受電磁閥尺寸的限制，達到顯示分辨率可調節的目的。水滴 噴射系統由閥控系統控制，并與供水匯流系統相連接，由后者提供水流。
所述的燈光渲染系統包括微控制器、存儲單元、串口通訊模塊和多顏色射燈和多 顏色透光板。所述的多顏色射燈有白紅橙黃綠青藍紫8種顏色，多顏色透光板有紅橙黃綠 青藍紫7種顏色，將射燈的點光源轉換為面光源。燈光渲染系統與閥控系統相連接，根據顯 示內容和效果進行燈光渲染。所述的微控制器以arm7芯片和cpld芯片為核心，包括但不 限于NXP公司的LPC2214arm7芯片和Altera公司的EPM3256Acpld芯片，所述的存儲單元 為flash芯片和sd卡，包括但不限于AMD公司的AM29LV320DTflash芯片，所述的串口通訊 模塊為以MAX3232為核心的模塊。 本發明的有益效果是以往的數字水滴顯示系統無法方便的對所顯示內容和效果 進行自編輯，同時僅采用單排或雙排電磁閥組進行平面的水滴噴射，顯示分辨率不可調，并 且顯示內容不夠生動形象。本發明利用上位機字符圖形分析傳輸系統可以使用戶方便的輸 入和編輯所要顯示的內容和效果，同時采用電磁閥組矩陣陣列進行水滴噴射，使顯示效果 立體化，利用噴射板和接通軟管達到顯示分辨率可以方便調節的目的，利用旋轉軸承使其 顯示效果更加多樣化，并且應用可控的燈光渲染系統使顯示內容更加生動形象。
圖1是本發明可自編輯的立體數字水滴字符圖形顯示系統結構框圖
圖2是本發明的結構示意圖
圖3是本發明的控制流程圖
圖4是噴射板示結構意圖
具體實施例方式
下面結合實施例進行說明。
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所述的上位機字符圖形分析傳輸系統中用戶通過界面輸入字符或圖片，由用戶選 擇顯示效果，提取出所需要的信息，通過串口通訊模塊或網絡通訊模塊輸出至閥控系統。
利用微控制器、繼電器和存儲單元，所述的閥控系統由串口通訊模塊接收到上位 機信息，經過微處理器進行處理，計算每個繼電器的工作時間來控制水滴噴射系統的電磁 閥矩陣。
匯流板利用如下方法制作采用一塊鋁型材中間打通孔，通孔大小由管道泵的出
水口所接管道口徑確定，兩側面打與通孔相連接的螺紋孔，螺紋孔大小與電磁閥入水口所
接軟管口徑確定，將軟管與電磁閥矩陣相連接。供水裝置上加裝安全閥防止過壓。匯流板
上接旋轉軸承，利用電機使軸承根據用戶顯示需要的效果進行旋轉。電機由微控制器控制。 噴射板由若干條狀鋁型材拼接而成，每條上面打螺紋通孔，通孔間距小于2mm，通
孔直徑小于5mm。利用兩端有螺紋的軟管噴嘴，固定于電磁閥與噴射板之間，由若干電磁閥
組成矩陣，所述的軟管噴嘴一端通過螺紋安裝在電磁閥出水口，另一端安裝在噴射板的孔
上，可根據要求的顯示分辨率與噴射板上的孔相連接，這樣閥組噴出的水滴間距由噴射板
上不同的孔的位置決定，而不受電磁閥尺寸的限制，達到顯示分辨率可調的目的。 利用白紅橙黃綠青藍紫8種顏色的多顏色射燈，和紅橙黃綠青藍紫7種顏色的有
機玻璃制造的多顏色透光板，將射燈的點光源轉換為面光源，組成燈光渲染系統。燈光的控
制由閥控系統微控制器控制。 如圖1和圖2所示，用戶將顯示內容和效果輸入上位機，上位機字符圖形分析傳輸 系統根據用戶輸入圖形或字符以及選定的顯示效果，進行實時的智能分析，分辨、提取出所 需要的信息，然后將數據儲存在本地，并實時或者由用戶定時的傳輸給閥控系統。由控制單 元通過繼電器組對分辨率可調節水滴噴射系統進行控制，通過電機控制旋轉軸承使匯流板 根據顯示效果進行旋轉，同時給出控制信號傳給燈光渲染系統對噴射系統噴出的水滴進行 燈光渲染，根據噴射效果可以對燈光系統進行進一步的調整。閥控系統通過控制單元對管 道泵進行控制，根據要顯示的內容和效果進行加壓和通斷，下落到水箱中的水滴經由供水 匯流系統重新提供給水滴噴射系統進行循環利用。安裝時，通過外支架將旋轉軸承與匯流 板架起，匯流板距離水箱至少2米。噴射板如圖4所示，通過螺栓與匯流板固定，電磁閥組 通過軟管與噴射板相連，根據需要的顯示分辨率進行閥與孔的匹配。控制模塊和射燈需要 加裝防水罩，上位機需要距離水箱一定距離防止水滴飛濺。 系統各個模塊的相互關系如圖3所示，上位機通過串口通訊模塊將顯示信息輸入 控制單元，上位機也可以擺放在距離閥控系統較遠的位置，通過網絡通訊模塊進行數據輸 入。經過控制單元將輸入信息轉化為控制信號傳輸給繼電器組控制電磁閥組、傳輸給電機 控制旋轉軸承、傳輸給泵控模塊控制管道泵、傳輸給燈光控制模塊控制燈光渲染。
權利要求
一種可自編輯的立體數字水滴字符圖形顯示裝置，包括上位機字符圖形分析傳輸系統、閥控系統、供水匯流系統、分辨率可調節水滴噴射系統和燈光渲染系統，其特征在于，上位機字符圖形分析傳輸系統根據用戶輸入的內容和顯示效果，實時的或者定時的通過通訊模塊將所要顯示的內容傳輸給閥控系統，由閥控系統根據上位機傳輸的顯示內容與效果控制分辨率可調節水滴噴射系統與燈光渲染系統。所述水滴噴射系統由多排電磁閥組成矩陣，可以根據用戶要求的顯示內容和效果進行平面或立體的水滴噴射。所述水滴噴射系統中電磁閥的出水口與噴射板相連，可以進行水滴噴射的分辨率調節。電磁閥的入水口與供水匯流系統中的匯流板相連接，匯流板上裝有旋轉軸承，可以根據用戶要求的顯示內容和效果有選擇的旋轉水滴噴射系統。供水匯流系統利用泵進行水的循環利用。在水滴進行噴射時，由燈光渲染系統根據顯示內容和效果進行渲染。
2. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征是，所述上位機字符圖形分析傳輸系統包括PC機、用戶界面、串口通訊模塊和網絡通訊模塊，上位機字符圖形分析傳輸系統中用戶通過界面輸入字符或圖片，選擇顯示效果，或者通過網絡通訊模塊進行遠程數據輸入和控制，提取出所需要的信息，通過串口或網絡通訊模塊輸出至閥控系統。
3. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征是，所述的閥控系統包括微控制器、存儲單元、串口通訊模塊、網絡通訊模塊和繼電器組。所述的閥控系統由串口 /網絡通訊模塊接收到上位機信息，經過微控制器進行處理，計算每個繼電器的工作時間來控制水滴噴射系統的電磁閥矩陣。
4. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征是，所述的供水匯流系統包括管道泵、匯流板、水箱、安全閥、電機和旋轉軸承。所述的匯流板采用多塊鋁型材中間打通孔拼接而成，兩側面打與通孔相連接的螺紋孔并與電磁閥矩陣相連接，軸承與匯流板相連接，可根據用戶要求進行旋轉。匯流板與水滴噴射系統中的電磁閥相連接，管道泵與水箱和匯流板連接，進行水流的循環利用。
5. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征是，所述的分辨率可調節水滴噴射系統包括電磁閥矩陣、軟管噴嘴、噴射板和支撐結構。所述的噴射板由若干條狀鋁型材拼接而成，每條上面打螺紋通孔，通孔間距小于2mm，通孔直徑小于5mm，所述的軟管噴嘴兩端有螺紋，可固定于電磁閥與噴射板之間，由若干電磁閥組成矩陣，所述的軟管噴嘴一端通過螺紋安裝在電磁閥出水口，另一端安裝在噴射板的孔上，可根據要求的顯示分辨率與噴射板上的孔相連接，這樣閥組噴出的水滴間距由噴射板上不同的孔的位置決定，而不受電磁閥尺寸的限制，達到顯示分辨率可調節的目的。水滴噴射系統由閥控系統控制，并與供水匯流系統相連接，由后者提供水流。
6. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征是，所述的燈光渲染系統包括微控制器、存儲單元、串口通訊模塊和多顏色射燈和多顏色透光板。所述的多顏色射燈有白紅橙黃綠青藍紫8種顏色，多顏色透光板有紅橙黃綠青藍紫7種顏色，將射燈的點光源轉換為面光源。燈光渲染系統與閥控系統相連接，根據顯示內容和效果進行燈光渲染。
7. 根據權利要求2所述顯示裝置，其特征是，所述的串口通訊模塊為以MAX3232為核心的模塊，所述的網絡通訊模塊為spi接口的網絡通信芯片，包括但不限于以ENC28J60為核心的模塊。
8. 根據權利要求3所述顯示裝置，其特征是，所述的微控制器以arm7芯片和cpld芯片為核心，包括但不限于MP公司的LPC2214arm7芯片和Altera公司的EPM3256Acpld芯片，所述的存儲單元為flash芯片和sd卡，包括但不限于AMD公司的AM29LV320DTflash芯片，所述的串口通訊模塊為以MAX3232為核心的模塊，所述的網絡通訊模塊為spi接口的網絡通信芯片，包括但不限于以ENC28J60為核心的模塊，所述的繼電器包括但不限于為歐姆龍公司的G6D-1A繼電器。
9.根據權利要求6所述顯示裝置，其特征是，所述的微控制器以arm7芯片和cpld芯片為核心，包括但不限于NXP公司的LPC2214arm7芯片和Altera公司的EPM3256Acpld芯片，所述的存儲單元為flash芯片和sd卡，包括但不限于AMD公司的AM29LV320DTflash芯片，所述的串口通訊模塊為以MAX3232為核心的模塊。
全文摘要
本發明涉及一種可自編輯的立體數字水滴字符圖形顯示算法與裝置，目的在于克服現有技術的缺陷，給出一種新的顯示方式，提供一套可由用戶自主輸入顯示內容的、分辨率可調的實時控制立體數字水滴顯示系統。本發明技術方案包括上位機字符圖形分析傳輸系統、閥控系統、供水匯流系統、分辨率可調節水滴噴射系統和燈光渲染系統。上位機字符圖形分析傳輸系統根據輸入的圖形或字符以及選定的顯示效果，傳輸給閥控系統進行處理，控制閥組通斷時間。分辨率可調節水滴噴射系統由電磁閥組成矩陣陣列，由供水匯流系統循環供水，根據預先要求的顯示分辨率噴射水滴，形成字符或圖形的立體形態以及顯示效果。燈光渲染系統根據顯示內容和效果進行燈光渲染。
文檔編號B05B12/04GK101719341SQ200910266129
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者朱嘉, 楊秀峰, 王博, 韓健 申請人:韓健;朱嘉;王博;楊秀峰