專利名稱：一種光學(xué)演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種光學(xué)演示裝置，尤其涉及一種用于演示三基色合成為多種色彩的演示裝置。
背景技術(shù)：
由于光學(xué)和顔色知識(shí)的抽象，通常用光的三基色來(lái)解釋和演示，盡管目前的三基色合成演示儀器中已經(jīng)克服以前傳統(tǒng)單色亮度不易調(diào)、合成顏色少、単色光不標(biāo)準(zhǔn)等缺點(diǎn)，但仍有機(jī)械制作比較繁瑣，手動(dòng)調(diào)光耗時(shí)，単色亮度調(diào)節(jié)不可讀等缺點(diǎn)。尤其單色亮度不可讀造成了即使調(diào)出了所需顏色也不知其各自亮度，從而無(wú)法通 過(guò)顏色方程C = R* (R) +G* (G) +B* (B)求出其所配色彩C。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的三基色演示裝置的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供ー種光學(xué)演示裝置，采用空間混色法演示光的三基色合成原理，演示過(guò)程直觀、形象，操作簡(jiǎn)便且數(shù)據(jù)可讀性高，自動(dòng)化程度高。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)ー種光學(xué)演示裝置，包括主控電路，包括STC單片機(jī)和功能芯片；顯示電路，與主控電路連接，且主控電路控制顯示電路的顯示狀態(tài)；控制面板，與主控電路連接；其中，STC單片機(jī)通過(guò)預(yù)先的編程設(shè)置控制顯示電路的顯示狀態(tài)，功能芯片用于將STC單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，輔助控制顯示電路的顯示狀態(tài)。所述顯示電路包含多個(gè)三色LED燈、至少ー個(gè)半透明屏板和至少ー個(gè)IXD液晶板，所述LCD液晶板用于顯示所述三色LED燈每個(gè)顏色燈亮度。所述STC單片機(jī)采用40腳的單片機(jī)，通過(guò)I/O ロ輸出兩路PWM脈沖信號(hào)和一路AD芯片輸出的模擬信號(hào)共同控制所述多個(gè)三色LED燈的亮度并保持所處亮度的狀態(tài)。所述功能芯片是ー個(gè)串行十位DAC芯片。所述至少ー個(gè)半透明屏板用于將三色LED燈的光平均地鋪在所述半透明屏板上。所述IXD液晶板用于顯示三基色的亮度百分比數(shù)據(jù)。所述多個(gè)三色LED燈為并聯(lián)連接。所述控制面板上設(shè)有多個(gè)工作控制按鍵，所述多個(gè)工作控制按鍵均與所述主控電路的連接。所述多個(gè)工作控制按鍵包括測(cè)試按鍵、啟動(dòng)/停止按鍵、紅色按鍵、綠色按鍵、藍(lán)色按鍵。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型控制面板結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖3為本實(shí)用新型LED燈排布圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、2所示，本實(shí)施例中提供ー種光學(xué)演示裝置，包括主控電路，包括STC單片機(jī)和功能芯片；顯示電路，與所述主控電路連接，且所述主控電路控制所述顯示電路的顯示狀態(tài)；控制面板，與所述主控電路連接；其中，所述STC單片機(jī)通過(guò)預(yù)先的編程設(shè)置控制所述顯示電路的顯示狀態(tài)，所述功能芯片用于將所述STC單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，輔助控制顯示電路的顯示狀態(tài)。本實(shí)施例中，所述STC單片機(jī)是三基色合成色彩顯示的核心部分，所述單片機(jī)通過(guò)預(yù)先的編程設(shè)置控制顯示電路的顯示效果。本實(shí)施例中，優(yōu)選采用STC-12C5A系列。 本實(shí)施例中，所述顯示電路，多個(gè)三色LED燈和至少ー個(gè)IXD液晶板。如圖3，所述LED燈，按照?qǐng)D3排列使三色光能夠充分達(dá)到空間融合。本實(shí)施例中，優(yōu)選采用十個(gè)三色LED等和ー個(gè)1602IXD液晶板。本實(shí)施例中，所述STC單片機(jī)是整個(gè)控制核心，通過(guò)編程對(duì)STC單片機(jī)I/O ロ進(jìn)行設(shè)定，輸出兩路PWM脈沖信號(hào)和一路AD芯片輸出的模擬信號(hào)，三路模擬信號(hào)獨(dú)立控制三色LED燈使其漸暗漸明，按下啟動(dòng)/停止按鍵即可使當(dāng)前色彩展示在屏幕上并且可以通過(guò)LCD液晶板讀出每個(gè)顏色的亮度值百分比將各自的數(shù)據(jù)帶入公式顔色方程C =R* (R)+G* (G)+B* (B)根據(jù) CIE 規(guī)定的(R) (G) (B) = 1.0000 4.5907 O. 0601，求出其所配色彩C。本實(shí)施例中，所述控制面板上設(shè)有工作模式按鍵，包括測(cè)試按鍵、啟動(dòng)/停止按鍵、紅色按鍵、緑色按鍵、藍(lán)色按鍵，所述按鍵均與所述主控電路的控制連接。所述測(cè)試按鍵是測(cè)試所述十個(gè)三色LED燈的好壞，以防合成色彩時(shí)出現(xiàn)誤差；所述紅色、緑色、藍(lán)色按鍵相互配合以合成自己所需色彩；所述啟動(dòng)/停止按鍵可以隨意停在自己所要展示的顏色并可以通過(guò)所述1602IXD液晶板讀出各色亮度的百分比。本實(shí)施例中，若已知三基色中的紅色和綠色亮度想配出淡黃色，則第一歩將測(cè)試按鍵按三次，分別檢驗(yàn)紅、綠、藍(lán)三色LED亮度是否正常，若正常進(jìn)行第二步；第二歩按下所述啟動(dòng)/停止按鍵將測(cè)試模式轉(zhuǎn)換為三色合成模式，此時(shí)紅色按鍵、緑色按鍵、藍(lán)三色LED燈全部亮起；第三歩按下所述紅色按鍵和所述綠色按鍵則紅、藍(lán)LED燈漸暗漸明，眼睛注視著所述LCD液晶直到調(diào)到已知值，再按下所述紅色按鍵和所述綠色按鍵使之停止?jié)u暗漸明并保持當(dāng)前顏色亮度；第四步將所述藍(lán)色按鍵按下則藍(lán)色LED燈漸暗漸明，注意觀察屏板顏色變化直到達(dá)到所需顏色按下所述啟動(dòng)/停止按鍵，使所述三色LED燈均保持當(dāng)前顏色亮度；第五歩將所述LCD液晶顯示的數(shù)據(jù)帶入公式顔色方程C = R* (R) +G* (G) +B* (B)根據(jù)CIE規(guī)定的(R) (G) (B) = 1.0000 4. 5907 O. 0601，求出其所配色彩C的色度。本實(shí)施例中，所述啟動(dòng)/停止按鍵的停止功能和所述紅色按鍵、綠色按鍵、藍(lán)色按鍵的停止功能的區(qū)別為所述啟動(dòng)/停止按鍵可以同時(shí)使三種顏色LED燈從漸暗漸明狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楸３之?dāng)前顏色亮度狀態(tài)，而紅色按鍵、綠色按鍵、藍(lán)色按鍵僅可以使各自所控制的LED燈由漸暗漸明狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楸３之?dāng)前顏色亮度狀態(tài)。[0025]本實(shí)施例中，配用電源為標(biāo)準(zhǔn)的+5V電源。所述主控電路包括STC單片機(jī)和功能芯片，所述STC單片機(jī)通過(guò)預(yù)先的編程設(shè)置控制所述顯示電路的顯示狀態(tài)。所述STC單片機(jī)是三基色合成各種色彩顯示的核心部分，是整個(gè)系統(tǒng)的控制部分。所述STC單片機(jī)采用40腳的單片機(jī)，通過(guò)其I/O ロ輸出三路相互獨(dú)立的模擬信號(hào)控制所述顯示電路的十個(gè)三色LED燈的漸暗漸明。本實(shí)施例中，優(yōu)選采用STC-12C5A系列40腳的單片機(jī)。所述功能芯片為ー個(gè)串行十位DAC芯片，用于將單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。所述顯示部分由所述十個(gè)的三色LED燈和所述ー個(gè)IXD液晶板組成，所述1602IXD液晶板，用于顯示三色燈三種顏色的變化時(shí)的亮度，所述十個(gè)LED燈，采用并聯(lián)連接的方 式，可以使亮度増大。所述控制面板上設(shè)有工作控制模式的按鍵，包括測(cè)試按鍵、啟動(dòng)/停止按鍵、紅色按鍵、緑色按鍵、藍(lán)色按鍵，所述按鍵均與所述主控電路的控制端連接。所述測(cè)試按鍵是測(cè)試十個(gè)三色LED燈的好壞，以防合成色彩時(shí)出現(xiàn)誤差；通過(guò)所述啟動(dòng)/停止按鍵可以將此裝置將測(cè)試狀態(tài)切換到三基色合成狀態(tài)并和隨意停在自己所要展示的顏色并可以通過(guò)所述1602LCD液晶板讀出亮度的百分比；通過(guò)所述紅色、緑色、藍(lán)色按鍵分別控制紅色、緑色、藍(lán)色LED燈的漸暗漸明按ー下使各自控制的顏色開始自動(dòng)漸暗漸明，并保持所處亮度的狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，數(shù)據(jù)可讀性高，演示效果佳，人機(jī)互動(dòng)性好，自動(dòng)化程度高，能夠使三基色合成原理更加形象化、可視化和具體化。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)演示裝置，其特征在于，包括 主控電路，包括STC單片機(jī)和功能芯片； 顯示電路，與所述主控電路連接，且所述主控電路控制所述顯示電路的顯示狀態(tài)； 控制面板，與所述主控電路連接； 其中，所述STC單片機(jī)用于控制所述顯示電路的顯示狀態(tài)，所述功能芯片用于將所述STC單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，輔助控制顯示電路的顯示狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述顯示電路包含多個(gè)三色LED燈、至少一個(gè)半透明屏板和至少一個(gè)IXD液晶板，所述IXD液晶板用于顯示所述三色LED燈的每個(gè)顏色燈亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述STC單片機(jī)采用40腳的單片機(jī)，通過(guò)I/o 口輸出兩路PWM脈沖信號(hào)和一路AD芯片輸出的模擬信號(hào)共同控制所述多個(gè)三色LED燈的亮度，并保持所處亮度的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述功能芯片是一個(gè)串行十位DAC芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述至少一個(gè)半透明屏板用于將三色LED燈的光平均地鋪在所述半透明屏板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述LCD液晶板用于顯示三基色的亮度百分比數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述多個(gè)三色LED燈為并聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述控制面板上設(shè)有多個(gè)工作控制按鍵，所述多個(gè)工作控制按鍵均連接于所述主控電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)演示裝置，其中，所述多個(gè)工作控制按鍵包括測(cè)試按鍵、啟動(dòng)/停止按鍵、紅色按鍵、綠色按鍵、藍(lán)色按鍵。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)演示裝置，包括主控電路、顯示電路和控制面板；主控電路與顯示電路連接，并控制顯示電路的顯示狀態(tài)，控制面板與主控電路連接；優(yōu)選的主控電路包括STC單片機(jī)，STC單片機(jī)通過(guò)預(yù)先的編程設(shè)置控制顯示電路的顯示狀態(tài)；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高，演示效果佳、人機(jī)互動(dòng)好，便于學(xué)習(xí)者更準(zhǔn)確和全面的理解彩色的形成的本質(zhì)。
文檔編號(hào)G09B23/22GK202650382SQ20122009636
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者顧梅, 盧昌靖, 王芳, 劉國(guó)強(qiáng), 李康運(yùn), 濮維濤, 王曉晴, 黃周霞, 程煥煥 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué), 顧梅, 盧昌靖