跟着音乐“跳舞”的光立方.doc

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1、基金项目结题报告□自然科学□社会科学项目名称：跟着音乐“跳舞”的光立方起止年月：2012.10~2013.05目录摘要..............................................2第一章光立方的制作...............................31.1光立方概述............................................31.2LED灯的选用...........................................31.3光立方的焊接............................

2、...............4第二章模块设计...................................82.1总体方案选择..........................................82.2主控的最小系统........................................82.3光立方控制模块........................................92.4OTL音频功放模块......................................102.5串口通信模块.................

3、........................10第三章软件开发...........................................123.1光立方的动态显示.....................................123.2上位机...............................................133.3FFT运算..............................................13第四章结束语..............................................

4、17摘要一般的LED点阵都是平面的，比如一个字就是16*16点阵，而光立方属于LED立体阵列，是在多个等间距的平面再组合成一个立方体。其一般都是由一个长、宽、高为8*8*8或16*16*16的LED灯组成的立体显示器，属于3D显示技术的一种。其最大的特点就是超炫的显示效果给人一种真实的视觉冲击效果，带给你未来3D技术的科技体验，让我们的生活充满了美感。本项目通过打造一个8*8*8的光立方，使用Atmega16单片机通过控制不同立体位点的LED灯的亮灭，实现各种立体显示效果。而立体显示效果是通过对音乐的采集，经过快速傅里叶运算FFT得到的不同音高和频率来控制的，随着音乐的不同旋

5、律，就会显示相应的各种效果，给人一种光立方在随着音乐“舞动”的视觉享受，是家居装饰和送人礼物的很好选择。本项目要求显示效果要求能依音乐的改变而改变，给人一种随着音乐“跳舞”的感觉。通过设计多种多样的显示效果，给人一种绚丽多彩的效果。而LED数量的巨大和空间立体的布局以及对显示效果的整齐划一，都对单片机的编程提出了较高的要求。关键词：光立方，FFT，Atmega16第一章光立方的制作1.1光立方概述我们通过平时常见的LCD1602、LCD12864和LED点阵屏等的学习，懂得了2D平面图形的设计、生成和编程，这一过程会让我们受到启发，在光立方的制作当中，把我们的2D思维提升到3

6、D的思维方式。3D图形的编程也是很巧妙的事情，并不只是简单地把几个2D的图形叠加起来这么简单。设计3D图形，需要有新的思维方式，发现三维空间中点、线、面、体的算法规律。在程序中运用循环、判断语句、参数逻辑运算等方法，用最少的语句达到最佳的显示效果。一改以往的平面显示效果，采用全新的立体显示，展示3D的超炫表现力，让人享受各种视觉上的冲击，迎合3D显示时代的到来。光立方为一个立体LED点阵。本项目制作并实现了一个8*8*8的光立方，较之平时常见的LED点阵屏，其拥有独特的特点：1、8*8*8的LED阵列立体显示器；2、连贯的图形显示效果，浑然一体，一气呵成；3、超炫的立体动态显

7、示，多种显示样式；4、FFT运算，能随着音乐不断变化模式，给人一种“舞动”的美感。1.2LED灯的选用LED发光体的体积越小，光立方整体的通透性就越好，也就是说后排的LED就越不容易被前排的LED挡住；而另一方面，发光体越大，越容易看到光点，例如使用直径更大的LED或是使用雾面而非光面的LED。这二者是有一定的相互矛盾的关系。此外还要注意LED光点的可视角度，雾面LED要比光面LED要大，而草帽头LED的可视角度又比普通窄体的LED要大。另外，一样可以根据摆放位置，角度，将LED的朝向进行改变（默认是朝