CN104470143A - Led-3d显示光立方 - Google Patents

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light cube
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肖振兴
黄振宇
刘健
于维佳
许有仕
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Liuzhou Railway Vocational Technical College
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Abstract

一种LED-3D显示光立方，涉及一种光立方，包括光立方、红外遥控手柄以及电源模块，所述的光立方包括控制单元、LED灯控制寄存器、LED显示单元，控制单元输出端分别与LED灯控制寄存器、LED显示单元的输入端连接，LED灯控制寄存器的输出端与LED显示单元的另一输入端连接；控制单元还通过红外无线接收模块与红外遥控手柄连接，所述的电源模块输入端与市电电源连接，电源模块输出端与光立方以及红外遥控手柄相连接。本发明通过控制电路通显示单元的控制，可实现显示文字、动画，可丰富色彩颜色，通过红外遥控手柄可实现无线切换显示效果的功能，适应于在居家大厅场所、教学研究场所、娱乐场所、玩具市场等场所使用。

Description

LED-3D显示光立方
技术领域
本发明涉及一种光立方显示技术，特别是一种LED-3D显示技术的光立方。同时还涉及到单片机技术，无线通信技术。
背景技术
在居家装修的时候，人们经常会对家中LED-3D显示吊灯的色彩单一感到不满；家庭中的LED台灯总是发出单一色调，不能够调节室内气氛；在各种娱乐活动中，由于所有LED显示牌发出的都是单一色彩，也不能够进行3D效果的显示，显示的效果不尽理想。而市场上的光立方，大多使用色彩灯罩来进行色彩的显示，体积大、安装不方便、不能显示文字；公开号为CN 302506300 S公开了一种吊灯光立方，其没有设计人性化的效果切换功能，不具备无线切换显示功能，造成使用者切换显示时不灵活方便。有的LED-3D只能使用固定的模式效果进行显示。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种具有可显示文字和动画、色彩丰富、无线切换显示效果特点的LED-3D显示光立方，以解决现有技术存在上述不足之处。
解决上述技术问题的技术方案是：一种LED-3D显示光立方，包括光立方、红外遥控手柄以及电源模块，所述的光立方包括控制单元、LED灯控制寄存器、LED显示单元，控制单元输出端分别与LED灯控制寄存器、LED显示单元的输入端连接，LED灯控制寄存器的输出端与LED显示单元的另一输入端连接；控制单元还通过红外无线接收模块与红外遥控手柄连接，所述的电源模块输入端与市电电源连接，电源模块输出端与光立方以及红外遥控手柄相连接。
 本发明的进一步技术方案是：所述的控制单元包括单片机，该单片机使用高频的晶体振荡器。
本发明的再进一步技术方案是：所述的单片机还连接有EEROM内存。
本发明的再进一步技术方案是：所述的LED灯控制寄存器共有9个。
本发明的再进一步技术方案是：所述的光立方还包括有数据传输指示灯，该数据传输指示灯的输入端与单片机的输出端连接。
本发明的进一步技术方案是：所述的显示单元包括由62～512盏三色LED灯构成的矩阵LED光立方。
本发明的进一步技术方案是：所述的红外遥控手柄包括发射电路、信号调理电路、中央控制器、数据存储器、按键及状态指示电路；所述的发射电路的输入端通过信号调理电路与中央控制器连接，发射电路的输出端通过所述的红外无线接收模块与光立方的控制单元连接；所述的数据存储器与中央控制器双向连接，按键与中央控制器的输入端连接，状态指示电路与中央控制器的输出端连接。
本发明的再进一步技术方案是：所述的红外无线接收模块包括无线收发集成电路及晶振电路。
本发明的再进一步技术方案是：所述的电源模块包括电源适配器。
由于采用上述结构，本发明之LED-3D显示光立方与现有技术相比，具有以下有益效果：
1. 可显示文字、动画：
由于本发明包括光立方、红外遥控手柄以及电源模块，其中光立方包括控制单元、LED灯控制寄存器、LED显示单元，控制单元输出端分别与LED灯控制寄存器、LED显示单元的输入端连接，LED灯控制寄存器的输出端与LED显示单元的另一输入端连接。因此，本发明是在LED显示的基础上，增加了控制单元，通过该控制单元能够协调地控制由62～512盏三色LED灯构成的矩阵LED光立方，该由62～512盏三色LED灯构成的矩阵LED光立方可以显示包括文字、动画在内的各种效果，从而使3D光立方具有显示3D内容的功能。
2．色彩丰富：
由于本发明显示单元包括由62～512盏三色LED灯构成的矩阵LED光立方，每一盏通过控制可以发出7种颜色以上的光彩；而整个3D光立方具有62～512盏不等的LED灯，从而大大丰富了色彩颜色，解决了颜色单调的缺点。
3．可无线切换显示效果：
由于本发明还包括有红外遥控手柄，光立方与红外遥控手柄的连接采用红外无线方式，而且光立方的控制单元内置有EEROM内存，通过红外遥控手柄可对光立方控制的显示模式进行各种显示，而EEROM内存则可保存设定好的显示方式。使用时，通过红外遥控手柄的按键可以让用户能够切换各种显示效果，从而实现无线控制3D光立方的显示效果切换。
4.成本低，易于推广使用：
本发明的结构比较简单，成本低，易于推广使用，特别是适于在居家装修、教学研究、娱乐场所、玩具市场等需要活跃气氛的场所使用。
   下面，结合附图和实施例对本发明之LED-3D显示光立方的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本发明之LED-3D显示光立方的原理结构框图，
图2：本发明之LED-3D显示光立方的系统结构图，
图3：实施例一所述的红外遥控手柄原理结构框图。
具体实施方式
实施例一：
一种LED-3D显示光立方，包括光立方、红外遥控手柄以及电源模块，所述的光立方包括控制单元、LED灯控制寄存器、LED显示单元，其中：
控制单元输出端分别与LED灯控制寄存器、LED显示单元的输入端连接，LED灯控制寄存器的输出端与LED显示单元的另一输入端连接；控制单元还通过红外无线接收模块与红外遥控手柄连接，所述的电源模块输入端与市电电源连接，电源模块输出端与光立方以及红外遥控手柄相连接。所述的单片机采用STC12系列单片机，该单片机使用48MHz的晶体振荡器，由于单片机内置的效果很多，程序比较大，128K的内存无法满足需要，为了解决这个问题，该单片机还连接有EEROM内存，当用户切换的效果在EEROM内存里面的时候，单片机会使用EEROM的内存，控制显示部分显示；所述的寄存器共有9个，用于控制LED显示单元。
所述的显示单元包括由62～512盏三色LED灯构成的矩阵LED光立方，每一盏LED灯都为红、绿、蓝三色，每一盏通过控制可以发出7种颜色以上的光彩。
所述的光立方还包括有数据传输指示灯，该数据传输指示灯的输入端与单片机的输出端连接。
所述的红外遥控手柄包括发射电路、信号调理电路、中央控制器8051、数据存储器、按键及状态指示电路；所述的发射电路的输入端通过信号调理电路与中央控制器8051连接，发射电路的输出端通过所述的红外无线接收模块与光立方的控制单元连接；所述的数据存储器与中央控制器8051双向连接，按键与中央控制器8051的输入端连接，状态指示电路与中央控制器8051的输出端连接。
所述的红外无线接收模块包括由红外接收二极管、红外解码芯片等组成无线收发集成电路及晶振电路。
所述的电源模块包括电源适配器，该电源模块输入端与市电电源连接，电源模块输出端分别与光立方、无线模块、分机连接，该电源模块的功能就是把市电220V电转换为DC-5V供应给3D光立方。
本发明的工作原理：
将LED-3D光立方置于天花板，红外遥控手柄可以放置在使用者手中，在LED-3D光立方接入市电并开启开关的时候，光立方系统首次运行需要约3秒的时间，等系统初始化完成，STC12系列单片机通过储存在内部的程序，开始执行第一个效果，通过单片机分别向9个LED灯控制寄存器发送数据，并通过设定的时序分别控制数据点亮LED灯，由于每一盏LED灯是通过电压控制颜色的，为了节约成本，使用单片机输出PWM对每一盏LED灯进行调压，并改变颜色；使用PWM技术进行调压需要3D光立方单片机具有高速和处理能力强的特点，为此控制电路中的单片机使用了48MHz的晶振，通过细腻的程序控制着512盏LED灯，使得512盏LED构成了光立方的显示部分，9个LED灯控制寄存器和单片机共同构成控制电路部分；通过控制电路通显示单元的控制，可实现显示文字、动画，可丰富色彩颜色，通过红外遥控手柄可实现无线切换显示效果的功能。

Claims (9)

1.一种LED-3D显示光立方，其特征在于：包括光立方、红外遥控手柄以及电源模块，所述的光立方包括控制单元、LED灯控制寄存器、LED显示单元，控制单元输出端分别与LED灯控制寄存器、LED显示单元的输入端连接，LED灯控制寄存器的输出端与LED显示单元的另一输入端连接；控制单元还通过红外无线接收模块与红外遥控手柄连接，所述的电源模块输入端与市电电源连接，电源模块输出端与光立方以及红外遥控手柄相连接。
2.根据权利要求1所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的控制单元包括单片机，该单片机使用高频的晶体振荡器。
3.根据权利要求2所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的单片机还连接有EEROM内存。
4.根据权利要求2所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的LED灯控制寄存器共有9个。
5.根据权利要求2所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的光立方还包括有数据传输指示灯，该数据传输指示灯的输入端与单片机的输出端连接。
6.根据权利要求1所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的显示单元包括由62～512盏三色LED灯构成的矩阵LED光立方。
7.根据权利要求1所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的红外遥控手柄包括发射电路、信号调理电路、中央控制器、数据存储器、按键及状态指示电路；所述的发射电路的输入端通过信号调理电路与中央控制器连接，发射电路的输出端通过所述的红外无线接收模块与光立方的控制单元连接；所述的数据存储器与中央控制器双向连接，按键与中央控制器的输入端连接，状态指示电路与中央控制器的输出端连接。
8.根据权利要求1所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的红外无线接收模块包括无线收发集成电路及晶振电路。
9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的LED-3D显示光立方，其特征在于：所述的电源模块包括电源适配器。
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