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一.光立方原理 你的思維有多寬，光立方的動畫就有多多。我猜想大家做光立方都是為了能 隨性所欲的控制每一個燈珠，來實(shí)現(xiàn)自己想的一些精美動畫。那么，讓我們從光立 方的原理開始入手。一講到原理，估計很多同學(xué)就頭痛了。這里借鑒在網(wǎng)上找的 一些資料來幫助大家理解光立方的原理。先從點(diǎn)陣的點(diǎn)亮原理說吧，如圖所示
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2017-10-17 16:31 上傳
這是一張led 的點(diǎn)陣圖，如果我們想要點(diǎn)亮任意位置的led，我們只要在該位置 led所使用的列線接地，行線接上+V即可。 學(xué)過單片機(jī)的朋友，都知道數(shù)碼管是怎么點(diǎn)亮的，其中有位選和段選之分， 通過掃描來實(shí)現(xiàn)所有數(shù)碼管能正常工作以實(shí)現(xiàn)我們想要的數(shù)字。 點(diǎn)陣也一樣，盡管是8*8的點(diǎn)陣，如果我們讓整體能隨意顯示圖案，那也需 要用動態(tài)掃描的方式來實(shí)現(xiàn)，否則無法實(shí)現(xiàn)對其精準(zhǔn)的控制。所謂動態(tài)掃描，就是說我 們一次只能讓一行排或者一豎排的燈亮。每次只能這么點(diǎn)亮，8次為一個周期，從 左至右依次點(diǎn)一次，那么循環(huán)起來，我們看到的就是完整的圖像了。
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2017-10-17 16:32 上傳
在這里，一共有8層。 想必大家對光立方的連接已經(jīng)有了一定的了解，縱向一束的負(fù)極性引腳是要連在一起， 而橫向一層的正極性角連在一起。從掃描的角度去說，那一次也只能夠點(diǎn)亮一層。 這里光立方的一層有64個燈，我們想成之前那個8*8的平面點(diǎn)陣。光立方的每一層雖然有64個燈，但是我們會有64跟線分別連接到這些燈上，從而實(shí)現(xiàn)一次性的對64個燈進(jìn)行控制。我們將一個立體畫面從下往上分為8層，每次掃面一層這樣一副畫面就完成了。通常單片機(jī)引腳較少，我們采用74hc595芯片進(jìn)行拓展（74hc595原理請參考595用戶手冊）。下面來一張電路圖，此圖是用595進(jìn)行拓展的。 （這張圖是模塊原理圖的截圖，接線不是很清晰，可以參考原理圖）
在圖中，數(shù)據(jù)通過串行的方式，分別傳送到每一個 74hc595中，再內(nèi)部控制器儲存這些數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)一層64個燈同時的點(diǎn)亮。 描述一個固定畫面的顯示，需要硬件執(zhí)行8次掃描的過程。 1.將第一層64個點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳入8個74hc595中，控制uln2803層控制芯片打開第 一層開關(guān)，使第一層點(diǎn)亮，這個時候，其他層是滅的。 2.等待時間t。 3.熄滅第一層，開始向74hc595中傳輸?shù)诙䦟拥臄?shù)據(jù)，鎖存，開啟第二層總控制 開關(guān)，點(diǎn)亮第二層。 4.等待時間t。 ....... 熄滅第七層，將第八層的的數(shù)據(jù)傳入所有74hc595中，鎖存，開啟第八層總開關(guān)， 點(diǎn)亮第八層。 再回到第一步，循環(huán)下去.... 這樣，便實(shí)現(xiàn)了一個偵畫面的顯示，由于人眼的視覺暫留的特性，只要刷新的 夠快，我們看到的就是光立方整體一起點(diǎn)亮的。便實(shí)現(xiàn)了我們想 要的效果。為了畫面的穩(wěn)定，上面間隔點(diǎn)亮t要保持一致，否則會出現(xiàn)亮度不均 的情況。 上面是傳統(tǒng)單色光立方的成像原理。 在此基礎(chǔ)上我們又開發(fā)了雙彩色和RGB全彩光立方。 畫面的成像和單色是一樣的，在配色上加了一些改動。我們稱它為混色。 就紅藍(lán)兩種顏色而言，紅色和藍(lán)色同時點(diǎn)亮就會出現(xiàn)紫色。利用軟件控制多種顏色的燈在不同或相同時間點(diǎn)亮就會出現(xiàn)很多彩色圖案。 硬件部分考慮到單片機(jī)的IO口的限制，所以彩色光立的層驅(qū)動我們將2803換成了74Hc595。 通過控制74Hc5953的使能控制端口切換相應(yīng)顏色的LED燈的選擇。 下面用RGB光立方舉例說明 RGB燈有紅綠藍(lán)三種顏色，我們需要用3個74hc595來控制選擇，每一個控制一種顏色。 需要某一種顏色時就控制相應(yīng)的74hc595使能打開。需要混色時就同時打開需要混色的Led燈對應(yīng)的74hc595即可。 然而隨著這套電路的使用我們又發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。比如亮度低的問題，這使得光立方在白天光線充足的時候動畫顯示不夠清晰。我們又增加了電流控制電路。如下
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2017-10-17 16:34 上傳
這套電路我們用在MT10的主板上，稱之為“ABL”電路。原理很簡單利用二極管和MOS管控制其工作電壓已達(dá)到調(diào)整電流的目的。 然而這些電路的增設(shè)只是飯后的小甜點(diǎn)。早在上一代MT9我們就為其主板搭載了一塊藍(lán)呀模塊和一塊音樂解碼芯片。這使得用手機(jī)制作動畫成為了光立方的主流功能。并且可以通過手App控制保存在光立方TF卡內(nèi)的音樂。因?yàn)檫@一功能的火爆我們不得不將他繼承給MT10。并且在MT10版本APP上實(shí)現(xiàn)了WIFi鏈接。音樂解碼采用的藍(lán)牙4.0音樂解碼芯片。通過對軟件的整合實(shí)現(xiàn)了一部手機(jī)雙藍(lán)牙同時鏈接，這一項(xiàng)看似不可能的頂級配置。
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