На сегодняшний день существует множество различных устройств вывода изображений, как больших, например, рекламные мониторы, установленные на торговых центрах, так и компактных дисплеев, которые можно использовать даже в умных часах. И количество новых видов гаджетов растёт с каждым годом всё больше, однако размеры почти у них всех разные, поэтому приходится работать над адаптацией экранов. Студенты Пермского Политеха разработали переносной матричный дисплей на адресных светодиодах, который можно использовать для игр, работы или прикрепить, например, к электросамокату . Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Статья с результатами исследования была представлена на всероссийской студенческой научно-технической конференции «Автоматизированные системы управления и информационные технологии».
В основе почти каждого дисплея лежат светодиоды — электронные компоненты, способные излучать свет. Сегодня они массово применяются в различной электронной технике: в компьютерах, машинах, телефонах, планшетах и во многих других устройствах. Благодаря светящимся диодам можно создать экран большого размера и даже обклеить им фасад небольшого здания целиком, что выделит его на фоне других сооружений города. Также светодиодные дисплеи очень просты в использовании, так как управляются они с обычного компьютера. Однако сейчас существует потребность в создании небольших экранов, которые можно крепить на рюкзаки и особенно на электросамокаты, которые становятся всё больше популярными. Такие мини-экраны могут служить в качестве габаритов на средствах индивидуальной мобильности или дисплея для вывода полезной информации.
«В основе разработанного нами матричного дисплея лежат адресные RGB-светодиоды, которые состоят из излучателей красного, зеленого и синего цветов, собранных в одном корпусе. Адресный светодиод — это RGB-светодиод, дополненный контроллером, который может быть как внешним, так и интегрированным в световой диод. Дисплей состоит из светодиодных лент, соединенных последовательно методом «зигзаг». Преимуществом такого способа является меньшая длина проводов, а параллельного — меньшее количество точек пайки и более равномерное распределение нагрузки. Корпус строится по принципу «слоеного пирога». На стеклотекстолит, то есть особый многослойный пластик, приклеиваются отрезки светодиодной ленты, которые в дальнейшем соединяются проводами. Дисплей можно масштабировать по горизонтали или вертикали, с ограничением в 1500 светодиодов, максимальный размер квадратного дисплея ограничивался размерами примерно 60 на 60 сантиметров», — рассказывает Андрей Фёдоров, старший преподаватель кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ.
Также для формирования отдельных пикселей выводимого на экран изображения разработчики на 3D-принтере напечатали решётку из биоразлагаемого пластика с прямоугольными ячейками и вырезами под провода и светодиодную ленту. Сверху её накрыли светорассеивателем, в качестве которого выступает полупрозрачный чёрный или белый поликарбонат толщиной 2–3 мм, внутренняя сторона которого дополнительно обрабатывается среднезернистой наждачной бумагой для усиления эффекта светорассеивания.
«Кроме того, нам удалось напечатать уменьшенную версию 14 на 14 сантиметров, которую можно спокойно и без особых проблем носить с собой. Её можно прикрепить на рюкзак или на самокат в качестве габаритных огней или информационно-развлекательного табло для вывода текста или изображения. Этот вариант полностью напечатан на 3D-принтере», — говорит студент ПНИПУ Владислав Куракин.
По словам разработчиков ПНИПУ, матричный дисплей на адресных светодиодах можно использовать в личных, социальных или коммерческих целях, например, для рекламных экранов. Также он подойдёт для игр с простой графикой, такой как «Super Mario», вывода текстовой и графической информации и прочих целей. Кроме того, политехникам удалось на 3D-принтере создать уменьшенную копию дисплея, который можно спокойно носить с собой или прикрепить на средства индивидуальной мобильности, такие как электросамокаты.