基于单片机的磁流体显示设计
——以数字时钟为例

黄运米，曹书蕾，吕方怡，徐 焘，黄鹏翔，吴鑫涛

(温州大学 数理学院，浙江 温州 325035)

传统显示器，特别是CRT显示器能产生比较大的电磁辐射[1,2]，对人体有一定影响，这也是它被淘汰的重要原因之一。诸如LED显示器的闪屏等传统显示器普遍具有的蓝光对眼睛有损伤，长久使用会带来永久性伤害[3-5]。

亚马逊推出的产品kindle可能是显示器中独树一帜的存在。该产品被称为“电纸书”，其显示屏为“水墨屏”，因为阅读感受与纸质书相仿而受到追捧。相较于产品功能而言，这种显示器才是卖点。这也说明标新立异的产品依旧吸引大众的目光。受到kindle卖点和减压玩具的启发，设计的磁流体显示器是利用磁流体自身的颜色和背景板底色产生对比而被肉眼看见，不会带来视力损伤。因此可以带给人们更加健康的视觉体验。

本文以电磁铁作为点阵元，利用磁性功能材料——磁流体，作为显示材料，利用磁流体与磁场的作用以及磁流体自身的流动性，通过外加点阵型磁场，使其显示出特定的字符或图案。且由于磁流体的流动性，其在形成图形的过程中，往往能在磁场的作用下呈现出类似花纹的簇状形貌，十分动感有趣。采用点阵更容易实现编程控制，机械部分更少更精简，轻便无声，成本也能够大大降低。

为了展示制作成品能够达成预期的效果，以显示数字时间为例。这种显示内容能够同时展示磁流体视觉感官效果、磁流体变化运动情况和程序控制效果。

1 磁流体的制备

磁流体又称磁性液体，是一种液体功能性材料，通常是某种强磁性纳米颗粒分散在某种液态载体中形成的比较均匀稳定的胶体。……