一种新型音乐光立方的设计

一种新型音乐光立方的设计摘 要：随着现代生活水平的提高，一款新型音乐光立方的设计映入眼帘：基于互联网 蓝牙通信的音乐光立方，通过对该光立 方的设计制作，使群众群体可以简单便捷地控制光立方并可以欣赏到绚丽的 3D 灯光效果。光立方在灯效设计根底上，将其通过蓝牙与 互联网设备相联通，并增加了音乐播放功能，使设计更有欣赏价值和实际应用意义。关键词：光立方;互联网; ;蓝牙通信随着社会的开展，越来越多的人了解光立方，也激发了很多 电子制作爱好者的兴趣。 炫酷的 3D 灯光效果与便捷的单片机控 制使其越来越受人们的关注。 设计光立方包括了电子线路、单片 机、PCB 设计与制作等多个学科知识，在设计过程中，不仅能锻 炼个人的实际动手操作能力，还能将知识学以致用，培养团队协 作能力。 该设计以 STC89C52 单片机作为核心，结合蓝牙技术和 灯光音频效果， 以实现互联网 蓝牙通信于一体的音乐 光立方设计，具有良好的市场应用前景1。1 总体方案设计该设计为了保证功能的正常运行和方便调试， 整个光立方 采用模块化设计。 以 STC89C52 单片机为根底，实现了对 14 层的 LED 灯组(合计 234 个 LED 灯)的控制。以矩阵为表现形式，通过 程序的控制，实现 LED 灯受控闪烁，并且在其中嵌入无线蓝牙模 块，以实现 为载体，从网上在线播放音乐，再通过该模块实 现与光立方的连接，使音乐的音频、音强反映在 LED 灯闪烁效果 上2。2 硬件电路设计光立方硬件电路主要包括复位电路、晶振电路、三极管驱动电路等模块。2.1 复位电路复位电路可以把电路恢复到初始状态3，常用的有上电复位、 手动按键复位、看门狗复位 3 种方法。 该设计 3D 光立方采用的 上电复位方式。 上电复位指上电压从零逐步升高，在 RESET 处会处在高电平，过一段时间后，因为该点的电阻接地，RESET 在这点的电平会逐渐的降低至低电平， 从而控制单片机复位口的电平从 1 变 为 0，完成单片机复位的过程。2.2 晶振电路晶振可以为单片机提供稳定的时钟源。 晶振可看作是一个 二端口网络，这个网络会有两个谐振点，区分串联谐振还是并联 谐振。 52 系列单片机的 OSC-IN 和 OSC-OUT 接口是外接一个晶 振然后给单片机提供时序用的， 通常而言此处的晶振选取 8M。2.3 三极管驱动电路驱动电路由三极管的基极串联一个 5k 的限流电阻依次连 接到单片机的 P0.0-P0.7 端口， 发射极与光立方显示模块相应的 列控制端相连4。 在接收到程序信号后，单片机执行程序，使得 I/ O 端口置于高电平，再让三极管导通，使对应的 LED 灯点亮，从 而实现各种绚丽的灯光效果。2.4 原理图在确定元器件和根本电路后， 在 Protel DXP 中创立 PCB 项 目，绘制出所需的元器件和原理图5，使用网络标签或者导线连 接线路。 通过软件算法，检查原理图的电气错误，并加以修正。3 软件设计光立方采用的是动态显示方式， 考虑到人眼视觉会出现视 觉暂留特性的问题， 设置以每秒钟的时间里显示 20 帧甚至 30 帧以上的图形画面， 从而到达在肉眼看来是连续画面的视觉效 果。该设计的光立方是采用单片机来到达控制的效果6，利用单片机来控制 LED 灯的点亮与熄灭以及显示顺序， 采用延时控制 来改变 LED 点亮与熄灭的时间，最终显示多种多样的图案。4 结束语3D 光立方作为一种灵活多变的设计方向， 辅之以炫酷而又 绚丽的灯光效果，吸引着人们对其进行开发研究。 基于互联网 蓝牙通信特点的音乐光立方正是在此根底上， 通过对蓝 牙、 、互联网等要素进行有机地结合，从而到达功能强大、控 制灵活的特点。 除此之外，光立方技术日新月异，人们的通信手 段不断增强，单片机也在不断开展，如何将光立方朝着精细化、 系统化、现代化开展仍是科技设计者必须面对的问题，想让光立 方更好地进入市场，还需要紧跟时代的步伐，不断前进。参考文献：1 林金阳，陈知新，张国成，等.基于 LED 光立方的音频谱显示 J.福建工程学院学报，2022，14(1)：67-70.2 董诚浩，朱尧富.基于 STC 单片机的 LED 光立方系统J.电子世界，2022(20)：192-193.3 杨永刚.3D 光立方的设计与制作J.电子世界，2022(6)：129.4 李振国，高敏.基于单片机的光立方设计与制作J.计算机产品与流通，2022(2)：270