[发明专利]一种基于LED数码管的成像装置

权利要求书

1.一种基于LED数码管的成像装置，其特征在于，包括显示臂(1)、显示控制器(2)、转速传感器(3)、信号源(4)、控制箱(5)、支撑架(6)、旋转装置(7)、水流驱动装置(8)、传动装置(9)、机电转换装置(10)、机电控制器(11)、整流/逆变电路(12)和蓄电池(13)，其中：

所述显示臂(1)的数量为三个，显示臂(1)包括条形壳体(101)、均布在条形壳体(101)正面的多个LED(102)、设置在条形壳体(101)的末端且用于连接显示控制器(2)的连接件(103)、设置在条形壳体(101)两侧且用于固定显示臂(1)与旋转件的固定件(104)、设置在LED(102)上方的透明灯罩(105)以及用于传输信号的连接软线(106)；

所述显示控制器(2)用于控制显示臂(1)工作，显示控制器(2)包括圆形连接座(201)、安装在圆形连接座(201)上的电路壳体(202)、设置在电路壳体(202)内部的圆形电路板(203)，所述电路壳体(202)的侧壁上设置有多个与连接软线(106)匹配工作的通讯接口(204)，其中，所述圆形电路板(203)基于显示臂(1)数目、LED(102)数目以及当前转速产生LED(102)的控制信号，以控制基于LED数码管的成像装置展示不同的色彩、数字、文字或图案；

所述转速传感器(3)与信号源(4)配合工作用于检测显示臂(1)的旋转速度；所述转速传感器(3)包括霍尔传感器、红外管传感器或电容式传感器，其中，所述转速传感器(3)安装在显示臂(1)或旋转装置(7)上，所述转速传感器(3)的待检测信号源(4)固定在非旋转的物体上，通过计算转速传感器(3)的信号脉冲周期获取当前转速；

所述控制箱(5)为空心壳体，空心壳体由内部隔板分割成上、下两个空间，上部空间用于安装机电转换装置(10)、机电控制器(11)、整流/逆变电路(12)和蓄电池(13)，下部空间用于安装传动装置(9)，所述支撑架(6)安装在所述控制箱(5)和/或水流驱动装置(8)的底部用于支撑成像装置，所述旋转装置(7)安装在控制箱(5)的一侧、用于带动显示臂(1)和显示控制器(2)旋转，所述水流驱动装置(8)安装在控制箱(5)的另一侧、用于获取水能；

所述传动装置(9)安装在控制箱(5)内部，传动装置(9)一方面用于将水流驱动装置(8)获取的动能传递给旋转装置(7)，传动装置(9)另一方面用于将水流驱动装置(8)获取的动能传递给机电转换装置(10)；

所述机电转换装置(10)一方面将机械能转换成电能，机电转换装置(10)另一方面也能将电能转换成机械能；所述机电控制器(11)控制机电转换装置(10)和整流/逆变电路(12)，以实现显示臂(1)所需要的转速范围；所述蓄电池(13)用于储存或释放电能；

所述显示臂(1)的连接件(103)为U型接口(1031)，所述U型接口(1031)的底部设置有安装螺丝(1032)，所述U型接口(1031)的两竖臂上垂直设置有可拆卸的定位件(1033)，所述定位件(1033)为螺丝、螺栓、铆钉或定位轴中的一种；所述显示臂(1)的固定件(104)为绑带或伸缩夹，所述伸缩夹包括夹壳(1041)、设置在夹壳(1041)两侧的固定螺丝(1042)、设置在夹壳(1041)背面的后盖(1043)、设置在夹壳(1041)内部的伸缩杆(1044)、夹壳(1041)外侧的夹头(1045)以及设置在夹头(1045)上的弹性摩擦体(1048)，其中：所述后盖(1043)通过侧面的螺纹与夹壳(1041)可拆卸连接，所述夹壳(1041)设置有容纳伸缩杆(1044)的伸缩腔，所述伸缩杆(1044)靠近后盖(1043)的一端固定有限位块，所述伸缩杆的另一端连接所述夹头(1045)，所述伸缩杆(1044)上套设有压簧(1046)，所述压簧(1046)的两端分别由限位块(1047)和伸缩腔的缩口限位；

所述机电控制器(11)的具体工作流程如下：

1)开始；

2)初始化；

3)机电控制器(11)通过转速传感器(3)获取显示臂(1)的当前转速w’；

4)基于当前转速w’和最低转速w*，判断当前水流情况：

当w’＜w*时，机电控制器(11)判断为微流情况，机电控制器(11)控制整流/逆变电路(12)中的逆变电路启动，机电控制器(11)控制相隔90°的三个线圈(102)接入，通过控制逆变电路将蓄电池(13)的直流电转换为交流电供线圈(102)带动永磁铁转子(101)运动，驱动显示臂(1)以最低转速w*运动；

当w*＜w’≤2w*时，机电控制器(11)判断为中流情况，机电控制器(11)控制所有线圈(102)断开，由水流驱动装置(8)直接驱动旋转装置(7)；

当2w*＜w’时，机电控制器(11)判断为强流情况，机电控制器(11)控制整流/逆变电路(12)中的整流电路启动，机电控制器(11)控制线圈(102)分阶段接入，通过控制整流电路将交流电供线圈(102)中的电流整流后存储在蓄电池(13)中，通过控制接入线圈(102)的数量实现发电阻力的调整，以实现显示臂(1)稳定运转；

5)判断是否关闭；

6)当系统确认未关闭时，执行步骤3)；

7)当系统确认关闭时；

8)程序结束。