3d显示光电传感声光魔盒的制作方法
【专利摘要】一种3D显示光电传感声光魔盒，包括壳体，所述的壳体内分别设置有：位于下部的正四棱锥体，位于正四棱锥体上面的支撑框架，所述的支撑框架由底部至顶部依次支撑的设置有显示屏、ARM开发板和电路板，所述的电路板通过电压信号传输线与所述的ARM开发板的电压信号输入、输出端相连接，所述的显示屏通过显示信号传输线与所述的ARM开发板的显示信号输出端相连接。本发明的3D显示光电传感声光魔盒，在普通娱乐产品显像发声的基础上，集成了乐曲演奏、图像切换、图像连续播放等可选功能，特别是可以将常见的平面图像转化成为目前在娱乐产品中很少见到的人眼可感知的3D立体图像；图像更加真实可观，可以激发使用者的兴趣。
【专利说明】3D显不光电传感声光魔盒
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种3D显示装置。特别是涉及一种能显示3D立体效果图像的3D显示光电传感声光魔盒。
【背景技术】
[0002]目前，市场上大多数娱乐玩具都只能单纯的发声、发光或者显示平面图片，通过这些特殊效果让使用者从视觉听觉上得到愉悦。而现今发展迅速的各种电子产品虽然将各项技术集成在一起，但是仍然局限在平面上。而同样发展迅速的3D立体电影、电视等娱乐方式，在实现3D效果的过程中也有诸多限制。例如在3D电影院需要佩戴特制的眼镜；收看3D电视节目不仅仅需要特定的电视、配套的眼镜，相应的电视台费用也十分高昂。总之，目前在市场上并未出现将3D显示效果应用在日常娱乐玩具中的先例。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以将常见的平面图像转化成为3D立体图像的3D显示光电传感声光魔盒。
[0004]本发明所采用的技术方案是:一种3D显示光电传感声光魔盒，包括壳体，所述的壳体内分别设置有:位于下部的正四棱锥体，位于正四棱锥体上面的支撑框架，所述的支撑框架由底部至顶部依次支撑的设置有显示屏、ARM开发板和电路板，所述的电路板通过电压信号传输线与所述的ARM开发板的电压信号输入、输出端相连接，所述的显示屏通过显示信号传输线与所述的ARM开发板的显示信号输出端相连接。
[0005]所述的电路板上设置有5V供电电源、光敏电阻组和蜂鸣器，其中，所述的光敏电阻组是由8个光敏电阻构成，每一个光敏电阻的信号输出端分别通过电压信号传输线与所述的ARM开发板的电压信号输入端相连接，所述的蜂鸣器的电压信号输入端通过电压信号传输线与所述的ARM开发板的电压信号输出端相连接,所述的光敏电阻组是由8个光敏电阻构成，每一个光敏电阻的电源正极对应通过一个电阻连接5V供电电源的正极,每一个光敏电阻的电源负极连接5V供电电源的负极，所述的ARM开发板的电源输入端连接5V供电电源，所述5V供电电源的电源输出端设置有电源总开关。
[0006]所述的8个光敏电阻紧贴所对应的壳体的内表面上。
[0007]所述的支撑框架是通过底部的四个支脚固定在所述正四棱锥体的上面。
[0008]所述的正四棱锥体的锥顶与所述的显示屏的屏幕一侧的中央相接触，所述的正四棱锥体的底面对应壳体的一个表面。
[0009]所述的壳体是采用透明的亚克力材料制作。
[0010]所述的电路板上位于所述的光敏电阻组的两侧还各设置有一个LED灯，每一个LED灯的电源输入端依次通过一个开关和一个电阻连接5V供电电源的正极，电源输出端连接5V供电电源的负极。
[0011]所述的正四棱锥体的四个侧面与底面成45度夹角。[0012]本发明的3D显示光电传感声光魔盒，在普通娱乐产品显像发声的基础上，集成了乐曲演奏、图像切换、图像连续播放等可选功能，特别是可以将常见的平面图像转化成为目前在娱乐产品中很少见到的人眼可感知的3D立体图像；图像更加真实可观，可以激发使用者的兴趣。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的整体结构示意图；
[0014]图2是本发明的支撑框架设置结构图；
[0015]图3是电路板的电路原理图；
[0016]图4是本发明的流程图。
[0017]图中
[0018]
I:壳体2:正网棱锥体
3:支脚4:支撑框架
5:显示屏6: ARM开发板
7:电路板8:光敏电阻组
9:蜂鸣器10:电压.信号传输线
11:显示信号传输线12: LED灯
13:开关14:电源总开关
15 5V供电电源
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例和附图对本发明的3D显示光电传感声光魔盒做出详细说明。
[0020]本发明的3D显示光电传感声光魔盒，使用了 ARM开发板作为核心控制模块，将传感器采集到的数据通过导线分别输入到ARM开发板芯片中，经过编程处理后控制相应电路的通断从而完成声音播放以及图像显示。
[0021]如图1、图2所示，本发明的3D显示光电传感声光魔盒，包括壳体1，所述的壳体I内分别设置有:位于下部的正四棱锥体2，位于正四棱锥体2上面的支撑框架4，所述的支撑框架4是通过底部的四个支脚3固定在所述正四棱锥体2的上面。所述的壳体I是采用透明的亚克力材料制作。所述的正四棱锥体2的锥顶与所述的显示屏5的屏幕一侧的中央相接触，所述的正四棱锥体2的底面对应壳体I的一个表面。
[0022]所述的支撑框架4内侧由底部至顶部依次支撑的设置有显示屏5、ARM开发板6和电路板7，所述的电路板7通过电压信号传输线10与所述的ARM开发板6的电压信号输入、输出端相连接，所述的显示屏 5通过显示信号传输线11与所述的ARM开发板6的显示信号输出端相连接。
[0023]所述的电路板7上设置有5V供电电源15、光敏电阻组8和蜂鸣器9，其中，所述的光敏电阻组8是由8个光敏电阻构成，所述的8个光敏电阻紧贴所对应的壳体I的内表面上，每一个光敏电阻的信号输出端分别通过电压信号传输线10与所述的ARM开发板6的电压信号输入端相连接，所述的蜂鸣器9的电压信号输入端通过电压信号传输线10与所述的ARM开发板6的电压信号输出端相连接,所述的光敏电阻组8是由8个光敏电阻构成,每一个光敏电阻的电源正极对应通过一个电阻连接5V供电电源15的正极,每一个光敏电阻的电源负极连接5V供电电源15的负极，所述的ARM开发板6的电源输入端连接5V供电电源15，所述5V供电电源15的电源输出端设置有电源总开关14，所述的电源总开关14位于壳体I的外表面。
[0024]本发明采用光敏电阻作为光电传感装置，通过物体遮挡与否改变电阻值大小，从而改变光敏电阻所处电路中的电压分布形成电压信号；电压信号再通过ARM开发板6根据所编写的程序，将光敏电阻不同的被遮挡方式对应于不同功能的实现，例如乐曲演奏、图片切换、图片连续播放等等；另外，在所述的电路板7上位于所述的光敏电阻组8的周边还可以设置有LED灯，LED灯可以起到补光作用，让光敏电阻在暗环境下也能正常工作。具体是在所述的电路板7上位于所述的光敏电阻组8的两侧还各设置有一个LED灯12，每一个LED灯的电源输入端依次通过一个开关13和一个电阻连接5V供电电源15的正极，电源输出端连接5V供电电源15的负极。
[0025]根据遮挡的光敏电阻的不同，本发明的3D显示光电传感声光魔盒发出的声音不同；在编程过程中调整发声频率，将8种不同音调的声音分别对应于8个光敏电阻，组成音阶；
[0026]本发明的3D显示光电传感声光魔盒，使用光折射的方式实现伪全息3D显示效果；用四块透明薄板搭成正四棱锥体，在锥顶放置显示屏，显示屏有图像显示的一面朝向锥顶；所述的正四棱锥体2的四个侧面与底面成45度夹角，侧面面积与显示屏相互适配；在本发明中预先储存经过电脑制作的一类图片(此类图片是将立体影像分解为四部分并显示在一张图片中)，当显示屏接收到图像显示指令时会显示出相应图片，图片的四部分经过四块薄板的折射后将分别显示在四棱锥中间，折射到同一位置的四部分图像就可以还原成为一个立体图像。
[0027]本发明采用光敏电阻作为光电传感装置工作时，首先由手指触摸壳体I上表面相应位置，起到遮挡光敏电阻8的作用，光敏电阻8被遮挡引发的阻值变化信号转化为电压变化信号，电压变化信号经由电压信号传输线10输入到由ARM开发板6构成的控制模块中，在经过事先编辑完成的程序处理之后，ARM开发板6发出的指令可以通过电压信号传输线10输入到电路板7中，控制蜂鸣器9发出相应频率的声音，还通过显示信号传输线11输入到显示屏5，控制显示屏5显示出相应的平面图像，平面图像经过正四棱锥体2最终形成人眼可见的3D图像。
[0028]ARM开发板6的控制程序如图4所示，在程序开始后进入到程序选择项中，有三种工作模式可供选择，在选择了具体模式后，分别可以实现对应的功能，功能完成后可选择是否重新在该模式下运行，若选择“是”则重新运行，若选择“否”则退出该模式(此时完成一次完整的循环)并重新进入开始阶段(开始新的一次循环)。在所有阶段的选择结果全部由遮挡光敏电阻8的不同组合方式来决定。按键发声模式通过遮挡不同的光敏电阻8从而向ARM开发板6输入不同的电压变化信号，控制蜂鸣器9发出不同频率的声音，实现了乐曲弹奏的功能。立体图片显示是将ARM开发板6内置的图片通过显示屏5和正四棱锥体2的处理形成3D图像，此时遮挡特定的光敏电阻8产生电压变化信号输入到ARM开发板6中，将会得到改变显示屏5所显示图片的指令，从而实现显示图像的切换。立体动画播放模式是将内置在ARM开发板6中的某些图像连续在显示屏5上显示，再经过正四棱锥体2得到连续变化的3D图像，形成立体动画效果。
【权利要求】
1.一种3D显不光电传感声光魔盒,包括壳体(I),其特征在于,所述的壳体(I)内分别设置有:位于下部的正四棱锥体(2)，位于正四棱锥体(2)上面的支撑框架(4)，所述的支撑框架(4)由底部至顶部依次支撑的设置有显示屏(5)、ARM开发板(6)和电路板(7)，所述的电路板(7)通过电压信号传输线(10)与所述的ARM开发板(6)的电压信号输入、输出端相连接，所述的显示屏(5 )通过显示信号传输线(11)与所述的ARM开发板(6 )的显示信号输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的3D显示光电传感声光魔盒，其特征在于，所述的电路板(7)上设置有5V供电电源(15)、光敏电阻组(8)和蜂鸣器(9)，其中，所述的光敏电阻组(8)是由8个光敏电阻构成,每一个光敏电阻的信号输出端分别通过电压信号传输线(10)与所述的ARM开发板(6)的电压信号输入端相连接,所述的蜂鸣器(9)的电压信号输入端通过电压信号传输线(10)与所述的ARM开发板(6)的电压信号输出端相连接,所述的光敏电阻组(8)是由8个光敏电阻构成，每一个光敏电阻的电源正极对应通过一个电阻连接5V供电电源(15)的正极，每一个光敏电阻的电源负极连接5V供电电源(15)的负极，所述的ARM开发板(6)的电源输入端连接5V供电电源(15),所述5V供电电源(15)的电源输出端设置有电源总开关(14)。
3.根据权利要求1所述的3D显示光电传感声光魔盒，其特征在于，所述的8个光敏电阻紧贴所对应的壳体(I)的内表面上。
4.根据权利要求1所述的3D显示光电传感声光魔盒，其特征在于，所述的支撑框架(4)是通过底部的四个支脚(3)固定在所述正四棱锥体(2)的上面。
5.根据权利要求1所述的3D显示光电传感声光魔盒，其特征在于，所述的正四棱锥体(2)的锥顶与所述的显示屏(5)的屏幕一侧的中央相接触，所述的正四棱锥体(2)的底面对应壳体(I)的一个表面。
6.根据权利要求1所述的3D显示光电传感声光魔盒，其特征在于，所述的壳体(I)是采用透明的亚克力材料制作。
7.根据权利要求1所述的3D显示光电传感声光魔盒，其特征在于，所述的电路板(7)上位于所述的光敏电阻组(8)的两侧还各设置有一个LED灯(12)，每一个LED灯的电源输入端依次通过一个开关(13)和一个电阻连接5V供电电源(15)的正极，电源输出端连接5V供电电源(15)的负极。
8.根据权利要求1所述的3D显示光电传感声光魔盒，其特征在于，所述的正四棱锥体(2)的四个侧面与底面成45度夹角。
【文档编号】A63H5/00GK103520937SQ201310446962
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】张楠楠, 王祎雯, 吕凡, 栗大超 申请人:天津大学