mt10-單色恒流2017建筑成果調(diào)研報告

1、目錄-機(jī) 131橋22.光立方的功能和特點23.1 光立方體的發(fā)展前景24.1 單片機(jī)介紹35. 光立方控制方法二：Arduino37. LED 光立方的搭建48.程序4光立方調(diào)研1、引言LED 點陣顯示屏已經(jīng)應(yīng)用到了生活中的方方面面，科技發(fā)展的腳步一直向前，給人帶來了震撼的視覺體驗，于是想設(shè)計出一種 3D 顯示屏。通過學(xué)習(xí)單片3D機(jī)原理與應(yīng)用一書，知道 LED 靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，以及兩種顯示的控制方法。LED點陣顯示屏的特點有比數(shù)碼管實用、便宜、亮度高等優(yōu)點，而且做出來的 LED 顯示很耐用。具有亮度高、工作電壓低、功耗低、小型化、長、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點。LED 顯示屏發(fā)展前景極為廣闊

2、，利用 LED 做成 3D 顯示屏，3D LED 顯示不僅可以像 LED 點陣一樣顯示平面動態(tài)或靜態(tài)圖案，同時還可以破了傳統(tǒng)平面顯示的方式。顯示動態(tài)或靜態(tài)圖案，打本光立方設(shè)計是一個集實際型經(jīng)濟(jì)型性價比高便宜而且能夠幫助你更好的學(xué)習(xí) C語言，單片機(jī)原理等多功能于一身的一個藝術(shù)、裝飾品。2.光立方的功能和特點一些單片機(jī)微控制系統(tǒng) 對象。光立方由若干個二極管者對單片機(jī)開發(fā)的延伸應(yīng)用，已發(fā)展成為獨立的學(xué)習(xí)led 燈以立方體形式搭建，4*4*4、8*8*8、16*16*16甚至，又由單片機(jī)、鎖存器、譯等電器元件驅(qū)動，形成動畫效果。其中8*8*8 光立方最為常見。連貫圖形顯示效果，渾然一體，一氣呵成，能給

3、觀賞者帶來覺效果。的可視的震撼視超炫的動態(tài)顯示，多種顯示樣式，如面平移、數(shù)字倒計時、方框伸縮、心跳動、雨滴等十多種動畫。具有音頻頻譜顯示模式，可隨音頻同步顯示，給觀賞者視覺和聽覺雙重體驗。全開放式用戶自定義操控，用戶可根據(jù)自己的喜好自行編寫對應(yīng)的程序。3.光的優(yōu)越性以及主要應(yīng)用3.1 光立方體的發(fā)展前景越來越好。隨著人們生活水平的提高，3D LED 逐漸應(yīng)用于各行各業(yè)。人們對其的要求也越來越高，已經(jīng)不再滿足于二維平面，進(jìn)而轉(zhuǎn)向三維平面。3D LED 的出現(xiàn)是一個很好的契機(jī)。3.2 LED 光觀賞性：人們可以根據(jù)自己的要求，設(shè)計不同的圖案， 展現(xiàn)不同的效果?？梢哉f它是變幻無窮的。因其極大地觀賞性

4、，使人們在接受信息，數(shù)據(jù)的同時更加印象深刻，使信息的傳輸更有效率。3.3LED 燈的廣泛應(yīng)用：隨著 3D 技術(shù)的逐步發(fā)展，3D LED 被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實生活中，比如 LED 顯示屏，LED 圖像，LED攝影。這些技術(shù)在的生活中隨處可見，院，會議場合，舞臺設(shè)計，以及各種所。4.光立方控制方法一：單片機(jī)4.1 單片機(jī)介紹單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的,而是把一個算機(jī)系統(tǒng)集成到一個上。相當(dāng)于一個微型的計算機(jī)，和計算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了 I/O設(shè)備。概括的講：一塊就成了一臺計算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計算機(jī)原理

5、與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。4.2 單片機(jī)優(yōu)點：單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。5. 光立方控制方法二：ArduinoArduino 是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型。包含硬件（各種型號的Arduino 板）和成員包括Massi和Nicholas Zambetti。（Arduino IDE)。由一個歐洲開發(fā)團(tuán)隊于 2005

6、 年冬季開發(fā)。其zi、David Cuartielles、Tom Igoe、Gianluca Martino、David Mellis它構(gòu)建于開放原始碼 simple I/O 介面版，并且具有使用類似 Java、C 語言的 Pro sing/Wiring 開發(fā)環(huán)境。主要包含兩個主要的部分：硬件部分是可以用來做電路連接的Arduino 電路板；另外一個則是Arduino IDE，你的計算機(jī)中的程序開發(fā)環(huán)境。你只要在IDE 中編寫程序代碼，將程序上傳到Arduino 電路板后，程序便會告訴Arduino電路板要做些什么了。Arduino 能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達(dá)和其他的

7、裝置來反饋、影響環(huán)境。板子上的微控制器可以通過 Arduino 的編程語言來編寫程序，編譯成二進(jìn)制文件，燒錄進(jìn)微控制器。對 Arduino 的編程是利用 Arduino 編程語言 (基于 Wiring)和 Arduino 開發(fā)環(huán)境(基于 Pro sing)來實現(xiàn)的?；?Arduino 的項目，可以只包含Arduino，也可以包含 Arduino 和其他一些在PC 上運行的行通信 (比如 Flash, Prosing, MaxMSP)來實現(xiàn)。，他們之間進(jìn)5.1特點：Arduino IDE 可以在Windows、Macosh OS X、Linux 三大主流操作系統(tǒng)上運跨行，而其他的大多數(shù)控制器只

8、能在Windows 上開發(fā)。簡單清晰：Arduino IDE 基于 prosing IDE 開發(fā)。對于初學(xué)者來說，極易掌握，同時有著足夠的靈活性。Arduino 語言基于wiring 語言開發(fā)，是對 avr-gcc 庫的二次封裝，不需要太多的單片機(jī)基礎(chǔ)、編程基礎(chǔ)，簡單學(xué)習(xí)后，你也可以快速的進(jìn)行開發(fā)。開放性：Arduino 的硬件原理圖、電路圖、IDE及庫文件都是開源的，在開源協(xié)議范圍內(nèi)里可以任意修改原始設(shè)計及相應(yīng)代碼。發(fā)展迅速：Arduino 不僅僅是全球最流行的開源硬件，也是一個優(yōu)秀的硬件開發(fā)，更是硬件開發(fā)的趨勢。Arduino 簡單的開發(fā)方式使得開發(fā)者更關(guān)注創(chuàng)意與實現(xiàn)，更快的完成自己的項目

9、開發(fā)，大大節(jié)約了學(xué)習(xí)的成本，縮短了開發(fā)的周期。因為 Arduino的種種優(yōu)勢，越來越多的專業(yè)硬件開發(fā)者已經(jīng)或開始使用 Arduino 來開發(fā)他們的項目、產(chǎn)品；越來越多的開發(fā)者使用Arduino 進(jìn)入硬件、物聯(lián)網(wǎng)等開發(fā)領(lǐng)域；大學(xué)里，自動化、，甚至藝術(shù)專業(yè)，也紛紛開展了Arduino 相關(guān)課程。5.2 功能：單片機(jī)控制和 控制比較：若采用單片機(jī)控制，則需要選擇一塊主，通過對單片機(jī)進(jìn)行編程，然后輸出信號分別送到驅(qū)動電路，最后由它們輸入到顯示電路控制的 LED 光立方體上每個LED 燈的亮滅，利用人眼的暫留效應(yīng)，得以呈現(xiàn)出不同的圖案和動畫。Arduino 是一個硬件是一片 AVR,單片機(jī)是指一塊，比如

10、 arduino mega 2560，它使用的，整塊板子來說有點類似于單片機(jī)開發(fā)板，但是功能功能上強(qiáng)可以快速使用Arduino 與Adobe Flash, Prosing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider 等結(jié)合，作出互動作品。 Arduino 可以使用現(xiàn)有的電子元件例如開關(guān)或者傳感器或者其他控制器件、LED、步進(jìn)馬達(dá)或其他輸出裝置。 Arduino 也可以獨立運行，并與進(jìn)行交互，例如： Macromedia Flash, Prosing, Max/MSP, Pure Data, VVVV 或其他互動。 Arduino 的IDE 界面基于開放源代碼，可以免費

11、使用，開發(fā)出令人驚艷的互動作品。7. LED 光立方的搭建8.程序KEIL C51庫中包含有功能豐富而強(qiáng)大的綜合開發(fā)和調(diào)試工具,并且提供完整的Windows 界面。 C51 的總體結(jié)構(gòu),套件,組件在整個開發(fā)過程中可以完成編輯,連接,調(diào)試和仿真等工作,為Windows 和DOSvisio 和ISC51(IDE)集成開發(fā)環(huán)境。開發(fā)商編輯C 或匯編源文件可以通過自身或其他IDE 的編輯器中使用。 C51 和C51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件。 LIB51 目標(biāo)文件可由庫文件創(chuàng)建出來,通過標(biāo)準(zhǔn)的十六進(jìn)制文件轉(zhuǎn)換 OH51 ABS 文件,使用調(diào)試器或tscope51 dscope51 程序調(diào)試,源級,仿真器也 EPROM 可以被直接用作直接在程序器中調(diào)試的可寫目標(biāo)?？刂乒饬⒎降目梢栽趉eil內(nèi)編譯。8.為了保持光立方整體的通透性、感，本光立方的搭建構(gòu)思是：由點到線、線到面、面到體的搭建方法。在 LED 光立方的搭建之前要把需要用到的相關(guān)工具與元件準(zhǔn)備 好，比如鉗子、烙鐵、木板、電鉆等。 在搭建前要對 LED 燈進(jìn)行折角和好壞的檢測。把 LED 的陰極水平折彎，陽極垂直折彎，可借助尖嘴鉗來折角，這樣做的目的是便于把陰極焊接在一個水平上，讓陽極擺出發(fā)光體一部，使其可以與其上下的 LED 進(jìn)行搭接。由于電烙鐵工作時會有