磁性介质显示系统_湖北大学

获得奖项:第十一届竞赛决赛团队一等奖

本作品是一种磁性介质显示系统,应用于特定场景的信息展示领域。与诸如液晶屏、投影等传统信息展示方式不同,该作品采用磁流体溶液作为显示介质,通过控制外部磁场来驱动溶液中的磁流体,呈现特定显示内容。整体的设计思路来源于国外设计师Zelf Koelman于2015年设计的一款Ferrolic流体时钟。由于其生产工艺复杂和产品极具创意性等原因,该时钟全球限售24个,单价高达8300美元。同时这款磁流体时钟在其实现技术上有一定的局限性,而且创意还未完全拓展,仅仅用于显示数字时钟。

本作品在研制技术上涵盖了纳米材料、电磁控制、嵌入式系统设计、计算机网络等工科技术领域,是一个跨学科的综合型系统。同时,在创意上拓展到显示水墨性元素,例如名人墨宝、水墨画等。在设计上的主要特色有:

1.特性良好的显示媒介。研制出的整套磁流体显示媒介物理特性稳定、灵敏度高、不趋附玻璃器皿壁等特点,能够很好的应用于信息展示领域。

2.灵活的磁场驱动电路模块。使用电磁极控制方式取代Zelf Koelman设计的推杆式磁性控制方式,由电磁控制代替机械控制,使得驱动模块更加简单方便易于编程控制;

3.紧凑的磁极布局结构,外加散热模块。使得磁极组合驱动效果良好,同时也能保证系统能够长期稳定的运行。

4.优化数据传输接口,内部自带显存。数据传输从并口通信转为带有自定义协议的串行通信,方便模块普适化;磁性介质显示模块添加内部高速缓存功能,以适应高速率的屏幕显示应用。

5.增加网络控制模块,使显示系统能够实现基于网络的控制显示。

团队通过移植web服务器、自定义通信协议、Linux C应用程序调用、驱动设计、自定义IP核设计和硬件显存等技术方法,最终实现了基于网络的8×8点阵磁性介质显示系统。同时,该作品也完美结合了磁流体的本身特点(流动感和厚重感),使整体显示效果能够较好的体现出中国水墨性文字的神韵。


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