Led光立方裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光電裝置領(lǐng)域，特別涉及一種LED光立方裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二十一世紀的顯示技術(shù)將是平板顯示的時代?；A(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化，使LED基于單片機的光立方的設(shè)計全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快發(fā)展。LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候的環(huán)境條件要求，同時，由于全彩色顯示屏價格性能比的優(yōu)勢，預(yù)計在未來幾年的發(fā)展中，全彩色LED 3D顯示屏在戶外廣告媒體中會越來越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈箱、霓紅燈、磁翻板等產(chǎn)品，體育場館的顯示方面全彩色LED 3D顯示屏更會成為主流產(chǎn)品。
[0003]在目前的市場上，還沒有一種易于擴展、顯示靚麗、價廉物美的LED光立方顯示產(chǎn)品出現(xiàn)，這一塊尚屬空白。
[0004]因此，有必要研宄出一種LED光立方裝置，能夠滿足多方面的需求，同時成本較低、制作快捷、顯示效果良好。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種制作成本較低、顯示效果絢麗、能夠滿足多種應(yīng)用場合的LED光立方裝置。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]該LED光立方裝置，包括中央控制單元、顯示驅(qū)動單元、電源單元和LED燈立方結(jié)構(gòu)，所述顯示驅(qū)動單元包括行驅(qū)動器和列驅(qū)動器；
[0008]所述LED燈立方結(jié)構(gòu)由多根垂直放置的LED燈豎條組成，一共包括有MXN根LED燈豎條，其中M為列數(shù)，N為每一列包含的LED燈豎條數(shù)目，所述LED燈豎條包括P個LED燈，因此在豎直方向上，LED燈立方結(jié)構(gòu)的層數(shù)為P層，位于同一層的LED燈的陽極引腳依次焊接在一起，實現(xiàn)層共陽結(jié)構(gòu)，共引出P條層共陽引線，所述行驅(qū)動器包括有P個數(shù)據(jù)輸出端，P條層共陽引線按照一一對應(yīng)的方式依次接入行驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸出端；所述LED燈包括至少R色陰極引腳，每種顯示顏色使用一個陰極引腳，所述R彡1，每一 LED燈豎條上的同色陰極引腳依次焊接在一起，共引出NXR條行共陰引線，LED燈立方結(jié)構(gòu)的每一列均設(shè)置有R個列驅(qū)動器，每一個列驅(qū)動器包括N個數(shù)據(jù)輸入端，同色陰極引腳的行共陰引線按照一一對應(yīng)的方式依次接入同一個列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸出端；
[0009]所述中央控制單元的信號輸出端與行驅(qū)動器、列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸入端電聯(lián)接，所述電源單元為中央控制單元和顯示驅(qū)動單元提供工作電源。
[0010]進一步，所述列驅(qū)動器采用鎖存器。
[0011]進一步，所述列驅(qū)動器型號為74HC573。
[0012]進一步，所述M = N = P = 8。
[0013]進一步，所述行驅(qū)動器采用MOS管。
[0014]進一步，所述R = 3，即LED燈包括三色陰極引腳。
[0015]進一步，所述電源單元為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本較低，顯示效果絢爛，能夠應(yīng)用于多種場合，具有較強的實用性，具有良好的推廣應(yīng)用價值。
[0018]本實用新型的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研宄對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中:
[0020]圖1為本實用新型的電路聯(lián)接示意圖；
[0021]圖2為LED燈豎條結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為LED燈立方結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0023]圖4為LED燈立方結(jié)構(gòu)的立體照片圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。應(yīng)當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。
[0025]如圖1所示，本實用新型的LED光立方裝置，包括中央控制單元1、顯示驅(qū)動單元、電源單元2和LED燈立方結(jié)構(gòu)3，顯示驅(qū)動單元包括行驅(qū)動器4和列驅(qū)動器5 ;
[0026]如圖2至圖4所示，本實施例中，LED燈立方結(jié)構(gòu)由多根垂直放置的LED燈豎條組成，一共包括有8 X 8根LED燈豎條，其中8為列數(shù)，N為每一列包含的LED燈豎條數(shù)目，LED燈豎條包括8個LED燈7，因此在豎直方向上，LED燈立方結(jié)構(gòu)的層數(shù)為8層，位于同一層的LED燈的陽極引腳(在圖2中以71表示)依次焊接在一起，實現(xiàn)層共陽結(jié)構(gòu)，共引出8條層共陽引線，行驅(qū)動器包括有8個數(shù)據(jù)輸出端，8條層共陽引線按照一一對應(yīng)的方式依次接入行驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸出端；本實施例中，LED燈包括紅、綠、藍3色陰極引腳(在圖2中分別以72、73、74標識)，每種顯示顏色使用一個陰極引腳，每一 LED燈豎條上的同色陰極引腳依次焊接在一起，共引出8X 3條行共陰引線，LED燈立方結(jié)構(gòu)的每一列均設(shè)置有3個列驅(qū)動器，每一個列驅(qū)動器包括8個數(shù)據(jù)輸入端，同色陰極引腳的行共陰引線按照一一對應(yīng)的方式依次接入同一個列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸出端；
[0027]中央控制單元的信號輸出端與行驅(qū)動器、列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸入端電聯(lián)接，電源單元為中央控制單元和顯示驅(qū)動單元提供工作電源。本實施例中，中央控制單元采用單片機及其外圍電路(外圍電路包括復(fù)位電路、時鐘電路等)。具體而言是采用STM32系列單片機，該系列的單片機基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的ARMCortex-M3內(nèi)核。按性能分成兩個不同的系列:STM32F103 “增強型”系列和STM32F101 “基本型”系列。增強型系列時鐘頻率達到72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；基本型時鐘頻率為36MHz。
[0028]本實施例中，列驅(qū)動器采用鎖存器，型號為74HC573 ;行驅(qū)動器采用MOS管。74HC573包含八進制3態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器，當鎖存使能端LE為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的(也即輸出同步)。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。輸出控制不影響觸發(fā)器的內(nèi)部工作，既老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當輸出被關(guān)閉，新的數(shù)據(jù)也可以置入。時鐘上升沿輸入有效，24塊74HC573共用8個I/O 口，數(shù)據(jù)可以并行寫入芯片，延遲時間少，滿足設(shè)計要求。
[0029]本實施例中，電源單元采用開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。通過把市電經(jīng)變壓器降壓輸入電路，而后整流送到穩(wěn)壓器穩(wěn)壓輸出作為工作電壓。不僅功率上可以滿足系統(tǒng)需要，而且電壓范圍寬，可外接7至36伏開關(guān)穩(wěn)壓電源，例如手機充電器等比較輕便，更加安全可靠的電源。
[0030]本實用新型的工作原理:通過STM32的PB5-PB12 口輸出數(shù)據(jù)代碼，然后把各鎖存器的片選信號送入74HC573鎖存控制端，通過片選對應(yīng)的芯片就可以把3D動畫數(shù)據(jù)和配色數(shù)據(jù)送到LED立方體陣列顯示。顯示電路采用動態(tài)掃描方式進行顯示時，每列有一個列驅(qū)動器，各列的同名行共用一個行驅(qū)動器。由STM32給出的行選通信號，從第一列開始，按順序依次對各列進行掃描選通，根據(jù)鎖存器的特性可以把數(shù)據(jù)鎖存輸出。這樣就可以把八列的數(shù)據(jù)輸出顯示，完成列線數(shù)據(jù)的傳送。另一方而，根據(jù)各列層面要顯示的數(shù)據(jù)，通過MOS管來控制相應(yīng)層面的電平，列與行的數(shù)據(jù)結(jié)合共同來顯示動畫。
[0031]本實用新型利用控制LED點陣顯示的原理和控制技術(shù)，來制作控制光立方顯示。通過編寫程序控制不同各LED的亮滅和配色，然后根據(jù)人眼的視覺“余輝效應(yīng)”，設(shè)置每幅畫面的延遲時間使連續(xù)的一系列畫面呈現(xiàn)動態(tài)。最終顯示全彩3D動畫效果。其中每個燈都是由層控制端和列控制端共同決定亮或滅。
[0032]本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本較低，顯示效果絢爛，能夠應(yīng)用于多種場合，具有較強的實用性，具有良好的推廣應(yīng)用價值。
[0033]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.LED光立方裝置，其特征在于:所述LED光立方裝置包括中央控制單元、顯示驅(qū)動單元、電源單元和LED燈立方結(jié)構(gòu)，所述顯示驅(qū)動單元包括行驅(qū)動器和列驅(qū)動器； 所述LED燈立方結(jié)構(gòu)由多根垂直放置的LED燈豎條組成，一共包括有MXN根LED燈豎條，其中M為列數(shù)，N為每一列包含的LED燈豎條數(shù)目，所述LED燈豎條包括P個LED燈，因此在豎直方向上，LED燈立方結(jié)構(gòu)的層數(shù)為P層，位于同一層的LED燈的陽極引腳依次焊接在一起，實現(xiàn)層共陽結(jié)構(gòu)，共引出P條層共陽引線，所述行驅(qū)動器包括有P個數(shù)據(jù)輸出端，P條層共陽引線按照一一對應(yīng)的方式依次接入行驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸出端；所述LED燈包括至少R色陰極引腳，每種顯示顏色使用一個陰極引腳，所述R彡1，每一 LED燈豎條上的同色陰極引腳依次焊接在一起，共引出NXR條列共陰引線，LED燈立方結(jié)構(gòu)的每一列均設(shè)置有R個列驅(qū)動器，每一個列驅(qū)動器包括N個數(shù)據(jù)輸入端，同色陰極引腳的列共陰引線按照一一對應(yīng)的方式依次接入同一個列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸出端； 所述中央控制單元的信號輸出端與行驅(qū)動器、列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸入端電聯(lián)接，所述電源單元為中央控制單元和顯示驅(qū)動單元提供工作電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光立方裝置，其特征在于:所述中央控制單元為單片機及其外圍電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光立方裝置，其特征在于:所述列驅(qū)動器采用鎖存器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED光立方裝置，其特征在于:所述列驅(qū)動器型號為74HC573。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的LED光立方裝置，其特征在于:所述M= N = P =8。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光立方裝置，其特征在于:所述行驅(qū)動器采用MOS管。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6所述的LED光立方裝置，其特征在于:所述R= 3，即LED燈包括三色陰極引腳。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光立方裝置，其特征在于:所述電源單元為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED光立方裝置，包括中央控制單元、顯示驅(qū)動單元、電源單元和LED燈立方結(jié)構(gòu)，顯示驅(qū)動單元包括行驅(qū)動器和列驅(qū)動器；LED燈立方結(jié)構(gòu)由多根垂直放置的LED燈豎條組成，一共包括有M×N根LED燈豎條，其中M為列數(shù)，N為每一列包含的LED燈豎條數(shù)目，中央控制單元的信號輸出端與行驅(qū)動器、列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸入端電聯(lián)接，所述電源單元為中央控制單元和顯示驅(qū)動單元提供工作電源。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本較低，顯示效果絢爛，能夠應(yīng)用于多種場合，具有較強的實用性，具有良好的推廣應(yīng)用價值。
【IPC分類】G09G3/32
【公開號】CN204632316
【申請?zhí)枴緾N201520369466
【發(fā)明人】喬玉燈, 趙越
【申請人】喬玉燈, 趙越
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月29日