В основе проекта лежит так называемый POV (Persistence Of Vision)-эффект или говоря по русски: эффект персистенции. Эффект основан на возможности нашего мозга и глаз соединять в одно изображение быстро меняющиеся (движущиеся или мерцающие) картинки. К примеру на этом основан эффект кинематографа. Самые первые телевизоры были с механической разверткой на диске Нипкова (1884г) и основывались на том же принципе.
В проекте реализовано два POV дисплея на одном контроллере, что само по себе является оригинальным решением. Это удалось благодаря высокой степени оптимизации программного кода контроллера. Один дисплей, наружный, используется для отображения контура ёлки, второй, внутренний используется для отображения текстовой информации. Синхронизация оборотов двигателя с частотой включения светодиодов синхронизируется автоматически с помощью фотоячейки. Предусмотрено удаленное управление системой с ИК пульта.
Этапы реализации:
1. Проектирование. На этом этапе в течении недели была создана принципиальная электрическая схема, разводка платы и 3D сборка всей конструкции.
2. Изготовление шасси, корпуса и печатной платы. Этап занял 12 дней: была изготовлена на фрезерном станке печатная плата, вырезан на лазерном станке из зеленого оргстекла корпус вращающейся рамки, напечатаны на 3D принтере детали шасси.
3. Сборка. 3 дня. В первую очередь была распаяна печатная плата. Затем собранны и склеены все детали конструкции.
4. Балансировка. 1 день. На этом этапе было необходимо предельно точно отбалансировать рамку относительно оси вращения.
5. Программирование контроллера. Основной трудностью было реализовать алгоритм программы с предельно коротким временем выполнения, т.к. контроллеру за один оборот рамки нужно было отработать два дисплея. На весь этап ушло 7 дней.
6. Отладка и настройка. 2 дня.
Всего на изготовление устройства, с учетом параллельности некоторых этапов ушло около 20 дней.
Данный проект можно коммерциализировать как бизнес-сувенир или рекламную продукцию. На российском рынке POV-дисплеи представлены несколькими китайскими экземплярами и в основном это вентиляторы-часы.
Работа полностью выполнялась на базе ЦМИТ "Дружба". Основные используемые материалы используемые в конструкции: оргстекло и PLA пластик. В ходе изготовления применялось различное специальное оборудование: 3D принтер, лазерный резак, фрезерный станок, паяльная станция. Ядро электронной составляющей проекта реализовано с помощью контроллера Arduino Nano.
