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重力感應互動地磚LED屏解決方案詳細分析

編輯:格非兒 文章來源:數字展示在線 發布日期:2019-9-17 7:15:39

  在互動地磚屏出現之前,市場上的類似產品發光地磚也是被應用于商業裝飾等方面。發光地磚能夠在地磚上顯示圖案,這種發光地磚一般是依靠內置的單片機控制顯示簡單的圖案或者可以通過連接計算機進行控制使得整個舞臺能夠顯示變幻的效果,但是這些圖案或者效果都是預設在單片機或者計算機中,只是單純的依據程序的控制輸出,不會跟舞臺上的人產生任何的互動。

  隨著近年觸摸技術的發展,出現了可以與人產生互動的發光地磚,其新穎有趣的體驗方式被市場所青睞 。互動地磚屏的實現原理是在地磚上設置壓力傳感器或電容式傳感器或紅外傳感器等,當人與地磚屏產生互動時,這些傳感器感應到人的位置并將其觸發信息反饋給主控制器,然后主控制器邏輯判斷后輸出相應的顯示效果。

重力感應互動地磚LED屏解決方案詳細分析

  常見的互動地磚控制方式有:脫機控制方式、以太網聯機控制方式、無線分布式控制方式,針對不同的工程應用都生產出了相應的地磚屏產品并設計配套的效果制作軟件,利用軟件用戶可控制地磚屏進入不同圖案的互動模式 ( 可分別或同時實現感應圖案和感應音效功能 ) 或作為屏幕播放全彩圖像。

  可以一鍵生成多套絢麗內置效果 , 亦可截取或導入不同格式效果;具備強大的文字編輯功能 , 可根據需要編輯文字效果;實時調整亮度、速度,可根據應用場合靈活調整亮度和速度;用戶還可以通過安裝設置仔細設置或修改工程參數、走線,簡單快捷。

  脫機控制與以太網聯機控制方式互動地磚屏控制系統是由多個子系統組成的,每個子系統分別包括均勻分布在線路板上的傳感器檢測單元、LED 顯示單元、檢測處理單元以及顯示控制單元,傳感器檢測單元與檢測處理單元輸入端相連,LED 顯示單元與顯示控制單元的輸出端相連,還設有獨立于子系統外的數據處理器,其輸出接口與子系統的顯示控制單元的輸入接口相連,其輸入接口與檢測處理單元輸出接口相連。實際產品中,每一個子系統便是一塊地磚屏模塊,在連線時,子系統之間通過通信接口依次串聯,數據處理器。

  只需要與其中的一個子系統通信接口相連就可以,這樣設計的目的是讓走線更簡單。采用脫機控制方式時,脫機控制器起到數據處理器的作用,一方面需要接收所有傳感器檢測單元傳輸回來的的信息,通過數據融合處理后可以得知被觸發的地磚屏位置,然后讀取存儲于 CF 卡、SD 卡等移動存儲設備中的數據文件來實現相應效果展示。脫機控制器的設計是采用數據處理能力較強的單片機再加上其外圍電路組成。

  采用以太網聯機控制方式時,計算器起到數據處理器的作用,由于計算機具有更強大的數據處理能力,所以這種控制方式可以隨時修改顯示效果并且可以實時地對大型舞臺實現統一的監控。如下圖所示,模塊可以以級聯的方式實現拓展,在大型的互動地磚屏工程應用中有巨大的優勢。

  基于無線分布式控制的互動地磚屏系統設計方法,相比于以往的系統設計,控制方法以無線方式工作,省去了現場布線的麻煩,同時采用分布式控制,將數據處理部分的工作分散到各個地磚屏的控制處理器中,數據處理部分由這些處理器協同完成,因此主控制器部分不需要強大的數據處理能力,在大型應用時也不用必須使用計算機作為數據處理中心,這種控制方式可以大大降低系統設計成本。

  無線分布式控制的地磚屏系統工作過程及原理描述如下 :

  地磚屏的感應點被觸發后,與其相連的分控會將觸發點的位置 ID 信息以無線的方式發送給主控;主控接收到該位置信息后,通過廣播的方式將該位置信息同步到所有分控;分控會把該信息傳送給每一個地磚屏內部的處理器,因此每個地磚屏模塊會自動計算自己與觸發點的位置距離信息,進而判斷出自己應該展示的顯示效果;整個系統會通過特殊的同步幀來實現系統具有一個統一的時間基準,因此每個地磚屏模塊可以準確計算出自己應該什么時間顯示對應的效果,進而可以實現整個觸發效果的無縫連接與完美展示。

  總結:

  (1)脫機式控制方式,由于主控制器的數據處理能力有限,所以主要應用于桌面互動感應,適合酒吧臺,KTV 室臺面等比較小型的應用。

  (2)以太網聯機式控制方式,可以應用與大型的舞臺控制等場合,由于采用計算機作為數據處理中心,所以這種控制方式可以比較方便的隨時修改顯示效果并且可以實時地對大型舞臺實現統一的監控。

  (3)無線分布式控制方式,區別于上述兩種的有線數據傳輸方式,本方法是通過無線來實現關鍵數據傳輸的,在實際工程應用時,不但提高了現場的布置效率,而且降低了人工成本和線材成本,這在在大型應用具有更明顯的優勢。

  同時在數據處理方面,區別于上述兩種集中式處理的方法,無線分布式控制方式將數據處理部分的工作分散到各個地磚屏的控制處理器中,由這些處理器協同處理完成效果的展示,因此主控制器不需要強大的數據處理能力,在大型舞臺應用時也不用必須使用計算機作為數據處理中心,因而可以進一步降低整體系統的應用成本。

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