阅读说明：本技术 一种3d显示系统 (A kind of 3D display system ) 是由 何玉定 徐宇尧 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种3D显示系统,包括光立方,所述光立方包括多层LED灯；控制器,用于扫描控制输入得到模式标志符,根据所述模式标志符确定显示模式,并运行对应的显示脚本输出显示信号至驱动器；其中,所述显示模式包括动画模式与文字模式；所述驱动器,用于根据所述显示信号驱动所述光立方的所述LED灯,以使所述光立方显示二维或三维的动画或文字。该3D显示系统功能多样,不仅可以显示二维的静态或动态画面,还能够显示三维的静态或动态画面,满足应用需求,提升使用体验。(This application discloses a kind of 3D display system, including light cube, the light cube includes multilayer LED lamp；Controller inputs to obtain mode flags symbol for scan control, is accorded with according to the mode flags and determine display pattern, and runs corresponding display script output and display signal to driver；Wherein, the display pattern includes animation mode and type mode；The driver, for driving the LED light of the light cube according to the display signal, so that the light cube display two dimension or three-dimensional animation or text.The 3D display system function multiplicity, can not only show two-dimensional either statically or dynamically picture, additionally it is possible to show three-dimensional either statically or dynamically picture, meet application demand, promote usage experience.)

一种3D显示系统

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种3D显示系统。

背景技术

随着互联网技术的快速发展，信息时代的步伐更加的迈进一步。其中，显示技术作为信息产业的重要部分，其地位变得越来越重。平面显示是二维显示技术，随着时间的推移，人们会对平面显示上的视觉审美产生疲劳，所以三维显示技术应允而生。近年来，VR技术发展迅猛，给人们带来了很好的视觉体验，但是VR技术的研发成本高，技术门槛高，且受限于当前的网络带宽，相关产品未能普及到人们的生活中来。目前，3D显示技术成为人们生活中新的关注点。然而，目前，3D光立方的产品功能过于单一，无法满足人们的需求，由此，提供一种功能多样的3D显示系统已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种3D显示系统，功能多样，能够显示二维与三维的静态或动态画面，满足应用需求，提升使用体验。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种3D显示系统，包括：

光立方，所述光立方包括多层LED灯；

控制器，用于扫描控制输入得到模式标志符，根据所述模式标志符确定显示模式，并运行相应的显示脚本输出显示信号至驱动器；其中，所述显示模式包括动画模式与文字模式；

所述驱动器，用于根据所述显示信号驱动所述光立方的所述LED灯，以使所述光立方显示二维或三维的动画或文字。

可选的，所述控制器具体为单片机。

可选的，所述驱动器包括74HC595锁存器与APM4953驱动芯片；

所述74HC595锁存器，用于驱动所述光立方的Z方向上的所述LED灯；

所述APM4953驱动芯片，用于驱动所述光立方的XY平面上的所述LED灯。

可选的，所述控制器还用于接收速度信号并根据所述速度信号调节所述光立方的显示速度。

可选的，所述控制器还用于接收亮度信号并根据所述亮度信号调节所述光立方的显示亮度。

可选的，还包括：

红外发送器，用于发送红外信号；

红外接收器，用于接收所述红外信号并输出相应的控制信号至所述控制器，以使控制器切换显示模式或调节显示亮度或调节显示速度。

可选的，还包括：

音频接口，用于连接音频播放设备并接收所述音频播放设备输出的音频信号；

ADC转换器，用于分析所述音频信号得到驱动数据，以使所述控制器在频谱模式下基于所述驱动数据通过所述驱动器驱动所述光立方。

可选的，所述光立方包括8层，每层包括64个所述LED灯。

可选的，还包括：

稳压二极管，所述稳压二极管分别连接所述APM4953驱动芯片与所述LED灯。

本申请所提供的3D显示系统，包括光立方，所述光立方包括多层LED灯；控制器，用于扫描控制输入得到模式标志符，根据所述模式标志符确定显示模式，并运行相应的显示脚本输出显示信号至驱动器；其中，所述显示模式包括动画模式与文字模式；所述驱动器，用于根据所述显示信号驱动所述光立方的所述LED灯，以使所述光立方显示二维或三维的动画或文字。

可见，本申请所提供的3D显示系统，可通过控制相应的控制输入，而实现显示模式的切换，控制器能够扫描控制输入而确定对应的显示模式包括动画模式与文字模式，进而控制器通过运行相应的显示脚本输出显示信号至驱动器，以利用驱动器驱动光立方显示二维或三维的动画或文字，不仅可以显示二维的静态或动态画面，还能够显示三维的静态或动态画面，并可以首先显示模式的切换，从而满足应用需求，提升使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种3D显示系统的流程示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种光立方排列坐标示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种APM4953驱动芯片示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种74HC595锁存器示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种3D显示系统，功能多样，能够显示二维与三维的静态或动态画面，满足应用需求，提升使用体验。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种3D显示系统的示意图；参考图1所示，该3D显示系统包括：光立方10，光立方10包括多层LED灯；控制器20，用于扫描控制输入得到模式标志符，根据模式标志符确定显示模式并运行对应的显示脚本输出显示信号至驱动器30；其中，显示模式包括动画模式与文字模式；驱动器30，用于根据显示信号驱动光立方10的LED灯，以使光立方10显示二维或三维的动画或文字。

具体的，光立方10作为显示模块，包括多层LED灯，在驱动器30的驱动下，各层LED灯先后依次点亮或熄灭以呈现出二维的静态或动态的画面，或者三维的静态或动态画面。其中，在一种具体的实施方式中，光立方10包括8层，每层包括64个LED灯。

具体的，参考图2所示的一种光立方排列坐标示意图，本实施例中，光立方10由8层LED灯构成，每层包括8*8＝64个LED灯，从而形成由8*8*8＝512个LED灯构成的光立方10。各层LED灯的间隔均一致，如均为20毫米。另外，光立方10中的LED灯可通过层共阳极的连接方式连接。具体而言，焊接时，针对每层LED灯，可首先将每层中每排8个LED灯焊接好，每排8个LED灯的阴极连接在一起，进而再将每排LED灯的阴极连接在一起，从而完成每层LED灯的连接。进一步，在此基础上，将各层LED灯的阳极连接在一起，完成整个光立方10中LED灯的连接。

控制器20作为3D显示系统的核心，主要负责扫描控制输入(控制输入具体可通过按下按键得到)得到模式标志符，根据模式标志符确定显示模式并运行对应的显示脚本输出显示信号至驱动器30；其中，显示模式包括动画模式与文字模式，即若模式标志符对应于动画模式，则运行动画脚本，使光立方10显示动画；若模式标志符对应于文字模式，则运行文字脚本，使光立方10显示文字。

其中，在一种具体的实施方式中，控制器20具体可以为单片机，如具体为具有加密性好、抗干扰能力强、集成有高可靠的复位电路、处理速度快、内存丰富等优势的STC12C5A60S2单片机。另外，配有相关的***基础电路，且可具体采用内部时钟电路，内部振荡器产生自激振荡提供时钟信号。石英晶振可选用22.1184MHZ。

另外，在一种具体的实施方式中，控制器20还用于接收速度信号并根据速度信号控制光立方10的显示速度。此外，在一种具体的实施方式中，控制器20还用于接收亮度信号并根据亮度信号控制光立方10的显示亮度。其中，速度信号、亮度信号可通过相应的按键输入，从而，实现光立方10显示动画或文字的速度与亮度可调。

驱动器30用于根据显示信号驱动光立方10的LED灯，以使光立方10显示动画或文字。具体而言，驱动器30通过层扫描的方式驱动LED灯点亮，在光立方10设置8层LED灯的情况下，扫描8层LED灯即为一个周期。驱动器30首先点亮第一层LED灯，然后熄灭第一LED灯并点亮第二层LED灯，熄灭第二层LED灯并点亮第三层LED灯…如此循环，利用人的视觉暂留特性，只要层扫描频率高于临界闪烁频率，即层扫描频率高于50Hz，便能够使人们看到整体二维或三维的显示效果。

其中，在一种具体的实施方式中，驱动器30可以包括74HC595锁存器与APM4953驱动芯片；74HC595锁存器，用于驱动光立方10的Z方向上的LED灯；APM4953驱动芯片，用于驱动光立方10的XY平面上的LED灯。

具体的，适应于光立方10包括8*8*8＝512个LED灯的情况，74HC595锁存器设置8个，APM4953驱动芯片设置4个。74HC595锁存器是一种硅结构的COMS器件，兼容低电压的TTL电路，串行信号输入，并行信号输出，用于控制列驱动，即驱动光立方10在Z方向上的LED灯。APM4953驱动芯片内部设有两个单独的P沟道COMS管，具有超低的导通电阻特性，耐用性好、可靠性高，用于层驱动，即驱动光立方10的XY平面上的LED灯。APM4953驱动芯片控制8个输出口仅需要两条SPI串行线，可有效节省IO接口资源。

参考图3所示，APM4953驱动芯片的G1引脚与G2引脚连接单片机，S1引脚与S2引脚连接电源，作为电源输入端。两个D1引脚相连后连接一层LED灯的共阳极，两个D2引脚相连后连接一层LED灯的共阳极。

参考图4所示，74HC595芯片的1～7引脚和第15引脚与分别与8束LED灯相连(每束LED灯共阴极)；10引脚与16引脚连接电源；11引脚、12引脚连接控制器20；13引脚接地；两个74HC595芯片为一组，一个74HC595芯片的14引脚连接控制器20，9引脚连下一个74HC595芯片的14引脚，下一个芯片9引脚悬空。

进一步，作为一种具体的实施方式，3D显示系统还包括红外发送器，用于发送红外信号；红外接收器，用于接收红外信号并输出相应的控制信号至控制器20，以使控制器20切换显示模式或调节显示亮度或调节显示速度。

具体的，红外发送器中的发射管两端加电压，红外线即红外信号通过红外LED灯发射出去，该红外信号携带了调制过后的数据。所谓调制是指红外信号是以调制的形式进行数据的发射，即把数据和一定频率的载波相与之后发射出去，调制的载波频率一般在30KHz到60KHz频率之间。红外接收器的内部电路包括放大器电路、带通滤波电路、比较器电路、红外监测二极管电路、限幅器电路、积分电路等。红外监测二极管监测到红外信号，把该红外信号发送到限幅器电路以及放大器，进行红外信号的处理。限幅器电路将接收到的红外信号的幅度控制在一定的范围内。红外信号经过带通滤波电路，带通滤波电路把低于30KHz和高于60KHz的杂波过滤掉，只允许通过30KHz到60KHz的信号波。负载的信号波将会经过积分电路以及调节电路到达比较器电路中，到此信号处理完成。进一步，红外信号经过比较器电路输出相对应的高电平和低电平，并最终把发射端的信号波形还原。从而，实际应用时，可借助红外发射器发送红外信号，进而由红外接收器输出相应的控制信号至控制器20，以使控制器20进行显示模式切换或显示亮度调节或显示速度调节的操作，满足远程控制的需求。

可以明白的是，上述红外发射器与红外接收器的工作过程仅为本实施例针对红外发射以及红外接收原理的概述，其详细内容参考现有技术即可，本申请在此不做赘述。

进一步，在一种具体的实施方式中，3D显示系统还包括音频接口，用于连接音频播放设备并接收音频播放设备输出的音频信号；ADC转换器，用于分析音频信号得到驱动数据，以使控制器20在频谱模式下基于驱动数据通过驱动器30驱动光立方10。

具体的，为进一步丰富3D显示系统的功能，本实施例中，3D显示系统还包括音频接口与ADC转换器，相应的，在动画模式与文字模式的基础上，3D显示系统还包括频谱显示模式。具体而言，可设置两个3.5mm的音频接口，一个作为音频输入，另一个作为音频输出。作为音频输入的音频接口可连接音频设备，接收音频设备输出的音频信号。进一步音频信号到达ADC转换器后，ADC转换器把输入的音频信号存放到数据的缓存区进行预处理，接着进行滤波处理，然后将缓存区里面的预处理数据放入傅里叶变换函数里面进行傅里叶分析运算，处理完成之后把运算结果从缓存区里面取出，根据某些频率项的幅值算出需要显示的驱动数据，存放在显示的缓存数组中。进而控制器20在定时中断不断刷新显示数据中，调用显示脚本，通过驱动器30驱动光立方10，点亮对应的LED灯，从而在频谱模式下，光立方10中的LED灯随着音乐闪烁。

同样，上述ADC转换器的工作过程仅为本实施例针对ADC转换原理的概述，其详细内容参考现有技术即可，本申请在此不做赘述。

进一步，在一种具体的实施方式中，3D显示系统还包括稳压二极管，稳压二极管分别连接所述APM4953驱动芯片与LED灯。具体的，稳压二极管的的阳极连接APM4953驱动芯片的输出端，稳压二极管的阴极连接对应层的LED灯的共阳接口，以防止反向电流。对于光立方10包括8层的实施例，稳压二极管包括8个。

综上所述，本申请所提供的3D显示系统，可通过控制相应的控制输入，而实现显示模式的切换，控制器能够扫描控制输入而确定对应的显示模式包括动画模式与文字模式，进而控制器通过运行相应的显示脚本输出显示信号至驱动器，以利用驱动器驱动光立方显示二维或三维的动画或文字，不仅可以显示二维的静态或动态画面，还能够显示三维的静态或动态画面，并可以首先显示模式的切换，从而满足应用需求，提升使用体验。

因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本申请提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的3D显示系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。