音乐电子光立方系统技术方案

本发明专利技术提供了一种音乐电子光立方系统。本发明专利技术的音乐电子光立方系统包括单片机系统，音频输入接口，音频输出接口，行、列驱动系统，层驱动系统，红外遥控系统，LED显示系统。本发明专利技术的优点是将光立方与音乐进行结合，打破传统的光立方只能简单播放动画的特点，实现光立方随音乐波动可以变化显示效果的功能。本发明专利技术可以通过红外遥控进行模式选择、改变动画变换速度和灯光亮度的功能，简单实用，观赏性强，控制方便，可作为家居产品供家庭娱乐使用。

Music electronic light cube system

The invention provides a music electronic light cube system. The music electronic optical cube system of the invention includes a single chip computer system, an audio input interface, an audio output interface, a row and column drive system, a layer drive system, an infrared remote control system and an LED display system. The invention has the advantage of combining optical cube with music, breaking the traditional feature that optical cube can only play animation simply, and realizing the function that optical cube can change the display effect with music fluctuation. The invention can select mode by infrared remote control, change the function of animation conversion speed and light brightness, is simple and practical, has strong ornamentality and convenient control, and can be used as home products for family entertainment.

【技术实现步骤摘要】
音乐电子光立方系统
本专利技术涉及音乐电子光立方显示领域，具体涉及一种音频检测、芯片驱动，LED显示和单片机的音乐电子光立方系统。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，社会信息化已经成为不可阻挡的趋势，大型LED显示屏的应用不断从公共信息传输的商业应用向消费型转变。同时，网络技术的快速发展使得未来信息世界以数字多媒体为主，新型LED大屏幕显示器将取代传统的信息传输方式。光立方身为一种LED显示屏不仅可以像常见的平面LED显示屏利用灯的亮灭来显示字符、文字、图形等，同时还可以立体显示动态或静态图案，播放动画，具有更大的创意空间和沟通空间，在传递信息和进行活动场景装饰方面更能吸引人们的注意力。与平板LED显示屏相比，它更能满足人们的个性化需求。单片机体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，STC12C5A60S2单片机价格不贵，自带8路10位模数转换端口，且处理程序速度够快，能够满足快速驱动512个LED灯的要求。因此，STC12C5A60S2微控制器被用作主控制器。
技术实现思路
本专利技术提供一种将光立方与音乐进行结合，打破传统的光立方只能简单播放动画的特点，实现光立方随音乐波动可以变化显示效果功能的音乐电子光立方系统。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种音乐电子光立方系统的特征包括：其组成包括单片机系统，音频输入接口，音频输出接口，行、列驱动系统，层驱动系统，红外遥控系统，LED显示系统；其中音频输入接口连接单片机的P1.0；音频输出接口的TLC5615数模转换器1脚接单片机的P1.1，2脚接单片机的P3.4，3脚接单片机的P1.2；行、列驱动系统的10脚和16脚接单片机的VCC，11脚接单片机的P3.7，12脚接单片机的P3.6；层驱动系统的2、4脚与单片机的P2口相连；红外遥控系统红外接收头TL1838的输出引脚接单片机的外部中断引脚P3.2；LED显示系统接74HC595芯片的1～7脚和15脚；所述音频输入接口包括：音频输入接口选用耳机插座PJ-327A，其1脚、2脚、5脚相连接单片机的P1.0，3脚和4脚接地；所述音频输出接口包括：音频输出接口选用TLC5615数模转换器外加LM386音频放大器，数模转换器的1-3脚分别连接单片机的P1.1，P3.4，P1.2，8脚接VCC,7脚接LM386音频放大器的输入端3脚，5脚接地；LM386音频放大器2、4、7脚接地，6脚接VCC，3脚接电阻R4，接TLC5615的7脚，5脚接扬声器；所述行、列驱动系统包括：芯片74HC595，共需要8块74HC595芯片，采用两两级联的方式，第一块595芯片的9脚与第二块595芯片的14脚相连。芯片的1～7脚和15脚为输出接LED灯，10脚和16脚接单片机的VCC，13脚接地，11脚接单片机的P3.7，12脚接单片机的P3.6；所述层驱动系统包括：芯片APM4953，共需要4块APM4953芯片，其1、3脚接VCC，2、4脚为控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，4块APM4953芯片的8个控制脚分别与单片机的P2口相连；所述红外遥控系统包括：红外接收头TL1838，1脚接VCC，接电容C1接地，2脚接地，3脚接单片机的外部中断引脚P3.2；所述LED显示系统包括：光立方的LED显示系统由8*8*8个3MM的蓝色雾状方灯组成，分别接74HC595芯片的1～7脚和15脚；所述单片机系统包括：采用STC12C5A60S2单片机，其电路晶振连接连个对地电容C4、C5与单片机18、19脚相连，形成振荡电路；电容C3通过对地电阻R3连接单片机9脚，形成复位电路。本专利技术的有益效果是：所述一种音乐电子光立方系统，将光立方与音乐进行结合，打破传统的光立方只能简单播放动画的特点，实现光立方随音乐波动可以变化显示效果的功能。所述一种音乐电子光立方系统，结合红外接收头TL1838与单片机通信，用红外遥控器发射红外信号，TL1838接收红外信号，数据传输到单片机，实现光立方可以通过红外遥控进行模式选择、改变动画变换速度和灯光亮度的功能。附图说明图1为音乐电子光立方系统整体结构框图图2为单片机最小系统原理图图3为行、列驱动系统原理图图4为层驱动系统原理图图5为音频输入接口电路原理图图6为音频输出接口电路原理图图7为TL1838电路原理图具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。如图1所示，本专利技术所述电路包括：单片机系统，音频输入接口，音频输出接口，行、列驱动系统，层驱动系统，红外遥控系统，LED显示系统。利用音频输入接收手机或电脑提供的音乐播放源，使用12单片机自带A/D功能的引脚P1.0口与音频输入接口相连，采集电压信号。启动A/D转换后，转换得到的结果为10位二进制值，转化为十进制大小为0～1023，将数字信号0～1023分为8个等级。在程序中根据数字信号等级的大小驱动LED灯，实现光立方显示随音乐波动变化的效果。光立方控制板带有红外接收装置，可以用红外对光立方进行模式选择以及改变动画速度和灯光亮度等功能。同时系统还具有音频输出接口，音频输出接口使用TLC5615数模转换器与LM386音频放大器外放声音。如图2所示，单片机系统中单片机为STC12C5A60S2。18脚、19脚接有振荡电路，其中晶振频率为22.1184MHz。当给单片机加上工作所需直流电源时，振荡器就开始振荡起来。振荡电路的目的是为单片机工作提供所需的时钟脉冲信号。其中18脚和19脚分别对地接了一个30pF的电容，目的是防止单片机自激。同时在9脚也就是RST端外接了一个复位电路，目的是使单片机上电开始工作时，内部电路从初始状态开始工作。如图3所示，行、列驱动系统采用的74HC595芯片是一款具有三种输出状态的门电路：高电平、低电平和高阻抗。它的工作模式为串行输入、并行输出，其14脚即DS端为串行数据输入端，1～7脚和15脚即Q0～Q7为并行数据输出端。74HC595芯片具有八个并行输出端，用来驱动光立方的行，共需要8块74HC595芯片，采用两两级联的方式，第一块595芯片的9脚与第二块595芯片的14脚相连。每块74HC595芯片的1～7脚和15脚为输出接LED灯，10脚和16脚接单片机的VCC，13脚接地，11脚接单片机的P3.7，12脚接单片机的P3.6。如图4所示，层驱动系统采用的APM4953芯片有4个输出端，两两相连，一片4953芯片可以控制2层LED点阵的选通情况，故驱动光立方的层，需要4块APM4953芯片。其1、3脚接VCC，2、4脚为控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6才会输出，否则输出为高阻状态。4块APM4953芯片的8个控制脚分别与单片机的P2口相连，在程序中送数据到P2口选通光立方的层。如图5所示，音频输入接口选用耳机插座PJ-327A，其1脚、2脚、5脚相连接单片机的P1.0，3脚和4脚接地，利用音频输入接口接收手机或电脑提供的音乐播放源。如图6所示，音频输出接口选用TLC5615数模转换器与LM386音频放大器外放声音，数模转换器的1-3脚分别连接单片机的P1.1，P3.4，P1.2，8脚接VCC，7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音乐电子光立方系统的特征包括：其组成包括单片机系统，音频输入接口，音频输出接口，行、列驱动系统，层驱动系统，红外遥控系统，LED显示系统；其中音频输入接口连接单片机的P1.0；音频输出接口的TLC5615数模转换器1脚接单片机的P1.1，2脚接单片机的P3.4，3脚接单片机的P1.2；行、列驱动系统的10脚和16脚接单片机的VCC，11脚接单片机的P3.7，12脚接单片机的P3.6；层驱动系统的2、4脚与单片机的P2口相连；红外遥控系统红外接收头TL1838的输出引脚接单片机的外部中断引脚P3.2；LED显示系统接74HC595芯片的1～7脚和15脚；1)所述音频输入接口包括：音频输入接口选用耳机插座PJ‑327A，其1脚、2脚、5脚相连接单片机的P1.0，3脚和4脚接地；2)所述音频输出接口包括：音频输出接口选用TLC5615数模转换器外加LM386音频放大器，数模转换器的1‑3脚分别连接单片机的P1.1，P3.4，P1.2，8脚接VCC,7脚接LM386音频放大器的输入端3脚，5脚接地；LM386音频放大器2、4、7脚接地，6脚接VCC，3脚接电阻R4，接TLC5615的7脚，5脚接扬声器；3)所述行、列驱动系统包括：芯片74HC595，共需要8块74HC595芯片，采用两两级联的方式，第一块595芯片的9脚与第二块595芯片的14脚相连。芯片的1～7脚和15脚为输出接LED灯，10脚和16脚接单片机的VCC，13脚接地，11脚接单片机的P3.7，12脚接单片机的P3.6；4)所述层驱动系统包括：芯片APM4953，共需要4块APM4953芯片，其1、3脚接VCC，2、4脚为控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，4块APM4953芯片的8个控制脚分别与单片机的P2口相连；5)所述红外遥控系统包括：红外接收头TL1838，1脚接VCC，接电容C1接地，2脚接地，3脚接单片机的外部中断引脚P3.2；6)所述LED显示系统包括：光立方的LED显示系统由8*8*8个3MM的蓝色雾状方灯组成，分别接74HC595芯片的1～7脚和15脚；7)所述单片机系统包括：采用STC12C5A60S2单片机，其电路晶振连接连个对地电容C4、C5与单片机18、19脚相连，形成振荡电路；电容C3通过对地电阻R3连接单片机9脚，形成复位电路。...

【技术特征摘要】
1.一种音乐电子光立方系统的特征包括：其组成包括单片机系统，音频输入接口，音频输出接口，行、列驱动系统，层驱动系统，红外遥控系统，LED显示系统；其中音频输入接口连接单片机的P1.0；音频输出接口的TLC5615数模转换器1脚接单片机的P1.1，2脚接单片机的P3.4，3脚接单片机的P1.2；行、列驱动系统的10脚和16脚接单片机的VCC，11脚接单片机的P3.7，12脚接单片机的P3.6；层驱动系统的2、4脚与单片机的P2口相连；红外遥控系统红外接收头TL1838的输出引脚接单片机的外部中断引脚P3.2；LED显示系统接74HC595芯片的1～7脚和15脚；1)所述音频输入接口包括：音频输入接口选用耳机插座PJ-327A，其1脚、2脚、5脚相连接单片机的P1.0，3脚和4脚接地；2)所述音频输出接口包括：音频输出接口选用TLC5615数模转换器外加LM386音频放大器，数模转换器的1-3脚分别连接单片机的P1.1，P3.4，P1.2，8脚接VCC,7脚接LM386音频放大器的输入端3脚，5脚接地；LM386音频放大器2、4、7脚接地，6脚接VCC，3脚接电阻R4，接TLC...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄志和，王鹏，李健，陶洪峰，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32