[发明专利]一种可编程多阶光立方装置

说明书

技术领域

本发明涉及3D光显示技术领域，尤其涉及一种可编程多阶光立方装置。

背景技术

目前，裸眼3D显示技术是一种还处于研发阶段的高新技术，因此市场上仅有的几 款裸眼3D显示器的成本非常高，且裸眼3D显示效果也并不出色。裸眼3D显示器的原理和结 构特别复杂，涉及到半导体材料、电子信息和精密元器件制造工艺等，普通人根本无法尝 试。而市场上的LED灯珠成本非常低廉，如何将LED灯珠应用在裸眼3D显示技术上，显示出一 个完整的裸眼3D动态图案，以满足普通人体验3D显示效果的需求，已经成为本领域技术人 员亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种可编程多阶光立方装置，以解决上述背景 技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种可编程多阶光立方装置，包括LED矩阵、固定底板及控制板，其中，LED矩阵由多个 单列LED矩阵通过层共阴极、列共阳极焊接而成，且LED矩阵安装在固定底板上，控制板上安 装有控制器，控制器与LED矩阵连接；而单列LED矩阵由单个LED灯珠阴极与LED灯珠阳极通 过相互折弯，再将每一层的阴极焊接、每一列的阳极焊接组成。

在本发明中，单列LED矩阵中，单个LED灯珠阴极与LED灯珠阳极相互垂直。

在本发明中，LED矩阵阶数为4的整数倍阶。

在本发明中，LED灯珠包括圆形LED灯珠、三色LED灯珠或其他发光装置。

在本发明中，控制器包括51单片机、DSP。

在本发明中，固定底板为洞洞板，可以直接将LED矩阵的阳极插入洞中焊接固定， 而后通过走线将接口按照从下倒上、从左到右的原则编号并引出，配上接线柱，方便插拔。

在本发明中，控制器通过导线与LED矩阵连接。

在本发明中，控制配备有54个数字输入/输出接口和16路模拟量输入接口，控制器 采用高度集成的arduinomega2560，其处理速度、I/0接口数量和输出电流都符合要求，不 需要额外增加驱动电路、接口电路和锁存器电路，其上位机开发环境支持多种编程语言，操 作非常方便；同时控制板的引脚直流电流0~40mA，可直接驱动LED灯珠，不需要添加任何降 压和驱动电路；arduinomega2560工作时钟高达16MHz，拥有256KB的FlashMemory，可轻 松编程光立方的显示画面，不需要额外增加锁存器电路；并在控制板上设置有电源，电源采 用9V锂电池。

在本发明中，光立方利用人眼的视觉暂留效应，通过控制器连续控制多个LED灯珠 的闪烁，即可形成动态的3D图像或文字，具体实施步骤如下：

当控制LED矩阵中任意一个LED灯珠亮时，通过控制器接通控制板上对应引脚的电平， 从而接通相应LED矩阵层上的阴极与对应列上的阳极电流，LED灯珠即可亮起；当控制LED矩 阵中任意一个LED灯珠灭时，通过控制器断开控制板上对应引脚的电平，从而断开相应LED 矩阵层上的阴极与对应列上的阳极电流，LED灯珠即可熄灭，从而实现3D显示效果。

有益效果：

1）本发明高度集成且最为简单，成本相对较低，不需要另外设计扩展接口电路、驱动电 路和锁存器电路；

2）本发明集成模块化设计，具有高度柔性化功能，利用USB接口连接电脑，配合自带的 arduinoIDE，支持多种编程语言，可方便设计多种动态的三维图像、文字的显示；

3）本发明具备可扩展性，应用于多种场合，市场前景广泛；由于可编程多阶光立方装置 具备可编程功能和3D动态显示功能，具有很强的观赏性，且适用人群范围非常广，可用作教 学工具，也可用在广告、舞会等烘托气氛场所，还可作为一种智能玩具推向适龄儿童。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明较佳实施例的电路接线图。

图3是本发明较佳实施例中的单个LED灯结构示意图。

图4是本发明较佳实施例中的单列4阶立方结构示意图。

图5是图4的左视图。

图6是图4的俯视图。

图7是图4的引脚标号示意图。

图8是本发明较佳实施例的实物图。

具体实施方式