[发明专利]亮度和色度可调的组合式3D RGB LED光立方装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种亮度和色度可调的组合式3D RGB LED光立方装置及控制方法，装置包括多个3D RGB光立方单元、WIFI无线路由器和移动终端，所述多个3D RGB光立方单元通过WIFI无线路由器与移动终端连接，每个3D RGB光立方单元包括多个RGB发光二极管组成的阵列光立方、面驱动电路、数控电阻电路、层驱动电路、单片机控制器、USB接口、WIFI模块和光传感器，所述面驱动电路、数控电阻电路、层驱动电路、光传感器、USB接口以及WIFI模块均与单片机控制器连接，所述阵列光立方与面驱动电路和数控电阻电路连接，所述数控电阻电路还和层驱动电路连接。本发明可以实现对每一个RGB发光二极管的三种颜色和亮度的控制。

技术领域

本发明属于光立方的技术领域，具体涉及一种亮度和色度可调的组合式3D RGBLED光立方装置及控制方法。

背景技术

虽然LED光立方被越来越广泛的应用到各个领域，人们对于LED光立方的性能要求也越来越高。目前的LED光立方产品品种繁多，但是也存在着诸多问题：

1.采用的是单色LED，无法显示出真彩色立体画面。

2.显示出的画面亮度不均匀、不可调，如单个LED显示时亮，全LED显示时暗，在不同外部光环境下光立方的显示亮度无法进行自动调整。

3.采用的是非同步的PWM波形输出，容易产生画面闪动。

4.显示的光立方体的体积固定，无法组合应用，只能在固定的光立方中进行画面显示，无法根据显示需要进行任意组合，形成更大体积的光立方显示体。

因此，一种亮度和色彩可调的LED光立方是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种亮度和色度可调的组合式3D RGB LED光立方装置及控制方法，实现对每一个RGB发光二极管的三种颜色和亮度的控制。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种亮度和色度可调的组合式3D RGB LED光立方装置，包括多个3D RGB光立方单元、WIFI无线路由器和移动终端，所述多个3D RGB光立方单元通过WIFI无线路由器与移动终端连接，每个3D RGB光立方单元包括多个RGB发光二极管组成的阵列光立方、面驱动电路、数控电阻电路、层驱动电路、单片机控制器、USB接口、WIFI模块和光传感器，所述面驱动电路、数控电阻电路、层驱动电路、光传感器、USB接口以及WIFI模块均与单片机控制器连接，所述阵列光立方与面驱动电路和数控电阻电路连接，所述数控电阻电路还和层驱动电路连接；所述WIFI无线路由器将3D RGB光立方单元的WIFI模块传输的数据与移动终端连接，实现远程控制各3D RGB光立方单元的功能。

作为优选的技术方案，每个3D RGB光立方单元由8×8×8只RGB LED组成的阵列光立方，所有的RGB LED为共阴极RGB LED，额定驱动电压2.7V-3.8V；额定驱动电流为20mA。

作为优选的技术方案，所述数控电阻电路包括固定电阻和与固定电阻并联的数字电位器；所述数控电阻电路在单片机控制器的控制下，根据每个面驱动RGB LED的数目实时改变限流电阻的阻值，保持流过每个RGBLED的电流基本一致，实现光立方亮度的均匀；同时，根据外围光环境的变化时实改变数据电阻的阻值，使流过RGBLED的电流基本一致，自动改变3D RGB光立方单元的亮度。

作为优选的技术方案，所述层驱动电路是在单片机控制器的控制下，用于同数控电阻电路共同实现对每个层的RGB LED驱动和亮度度控制；所述层控制电路采用9926A场效应管模块作为层控制器，根据控制电平高低来控制场效应管的导通和截止，从而控制每个层的RGB LED阴极公共端与电源负极的通断，并通过单片机控制器控制片选层组成不同的图案。