Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Development and construction of a device allowing to display two-dimensional image in space using inertia of sight

Rafał Paweł Sobótka

Abstract

This work is the result of an attempt to construct a simple propeller display, based on the "Arduino Nano - ATmega328" microcontroller, allowing the display of any content using 16 monochrome LED diodes. In the process of creating the device, three main stages could be distinguished. First part was designing an electronic system and creating a printed circuit board. Next, the microcontroller had to be programmed so that the individual elements properly fulfilled their functions, allowing displaying the expected content. The final stage was the consolidation and assembly of all components making up the display. As a result, the device was supposed to be capable of operating in three basic modes including a multi-line text display, a timer and a position display. The project took into account that the programs were easily modifiable and the device could be freely extended with new functions. The principle of operation of the device is based on the use of inertia of human vision, which in this case allows to project a two-dimensional image using a rapidly moving one-dimensional LED strip. This is possible because the human eye averages the brightness of a rotating light source in a given space, in a short period of time, instead of treating it as a single point. Similar applications can be found for example in electronic gadgets or light illuminations that create various visual effects. Devices may vary in size, number and arrangement of diodes in space, a range of designed colors or casing.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Rafał Paweł Sobótka (FM) Rafał Paweł Sobótka,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Opracowanie i konstrukcja urządzenia pozwalającego na wyświetlenie dwuwymiarowego obrazu w przestrzeni wykorzystującego bezwładność wzroku
Supervisor
Marcin Rafał Witkowski (FM/IMPh) Marcin Rafał Witkowski,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)
Study subject / specialization
, Mechatronika
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
14-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Anna Pakuła (FM/IMPh) Anna Pakuła,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM) Marcin Rafał Witkowski (FM/IMPh) Marcin Rafał Witkowski,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
Mikrokontroler, wyświetlacz, widmowy
Keywords in English
Microcontroller, propeller, display
Abstract in Polish
Niniejsza praca jest efektem próby skonstruowania prostego wyświetlacza widmowego, opartego na mikrokontrolerze „Arduino Nano – ATmega328”, pozwalającego na wyświetlanie dowolnej zawartości za pomocą 16-tu monochromatycznych diod LED. W procesie tworzenia urządzenia można było wyróżnić trzy główne etapy. Pierwszy z nich polegał na zaprojektowaniu układu elektronicznego wraz z wytworzeniem płytki obwodu drukowanego. Następnie należało zaprogramować mikrokontroler, aby poszczególne elementy właściwie spełniały należące do nich funkcje, pozwalając na wyświetlanie oczekiwanej zawartości. Ostatnim etapem była konsolidacja oraz montaż wszystkich podzespołów tworzących wyświetlacz. W efekcie urządzenie miało być zdolne do działania w trzech bazowych trybach obejmujących wieloliniowy wyświetlacz tekstu, czasomierz oraz wyświetlacz pozycji. W projekcie uwzględniono, aby programy można było w łatwy sposób modyfikować, a urządzenie miało możliwość rozbudowy o nowe funkcje. Zasada działania urządzenia opiera się na wykorzystaniu bezwładności ludzkiego wzroku, która w tym przypadku pozwala na projekcję dwuwymiarowego obrazu wykorzystując odpowiednio szybko poruszający się jednowymiarowy pas diod LED. Jest to możliwe dzięki temu, że ludzkie oko uśrednia jasność obracającego się źródła światła na danej przestrzeni, w krótkim okresie czasu, zamiast traktować je jako pojedynczy punkt. Podobne zastosowania można znaleźć np. w gadżetach elektronicznych lub iluminacjach świetlnych tworzących rozmaite efekty wizualne. Urządzenia mogą różnić się rozmiarem, liczbą i ułożeniem diod w przestrzeni, paletą projektowanych kolorów lub obudową.
File
  • File: 1
    Rafał_Sobótka_Praca_inżynierska_269941.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 32070

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa343b2a79e3641dea012478dae0dbb2e/
URN
urn:pw-repo:WUTa343b2a79e3641dea012478dae0dbb2e

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page