本實(shí)用新型涉及物理現(xiàn)象技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電磁舞。

背景技術(shù)：

電磁學(xué)無法直接觀察，需要借助外接設(shè)備來轉(zhuǎn)化，設(shè)備表現(xiàn)出特定現(xiàn)象?，F(xiàn)在許多設(shè)備通過電磁線圈來控制磁場，并通過鐵粉在磁場中跳動(dòng)來觀察電磁現(xiàn)象。本申請通過音樂控制矩陣電磁線圈從而帶動(dòng)平臺(tái)上的鐵粉跳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)翩翩起舞的魔幻場景。但電磁舞工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的電磁場。如果沒有很好的電磁抗干擾措施，那么強(qiáng)電磁場對于電子設(shè)備來說無疑是致命的。因?yàn)殡娮釉骷碗姎獠季€的時(shí)候都有很多導(dǎo)線，而這些導(dǎo)線恰恰可以相當(dāng)于天線，通過電磁場作用于天線而產(chǎn)生電壓。這些不可控的干擾輕則干擾MCU的正常工作，重則損壞設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種電磁舞，通過音樂控制矩陣電磁線圈從而帶動(dòng)平臺(tái)上的鐵粉跳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)翩翩起舞的魔幻場景，以此來向用戶展現(xiàn)電磁學(xué)神奇魅力。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種電磁舞，包括盒體、盒蓋、電磁裝置以及控制系統(tǒng)，所述電磁裝置從下至上依次為電磁線圈安裝盤、電磁線圈、盤蓋、固定板、方形框、支撐柱，所述控制系統(tǒng)包括儲(chǔ)存器、MCU控制單元、矩陣電磁驅(qū)動(dòng)單元、電磁驅(qū)動(dòng)單元、電源，所述MCU控制單元包括數(shù)據(jù)讀取單元、數(shù)據(jù)處理單元和邏輯控制單元，所述儲(chǔ)存器、數(shù)據(jù)讀取單元、數(shù)據(jù)處理單元、邏輯控制單元、矩陣電磁驅(qū)動(dòng)單元、電磁驅(qū)動(dòng)單元依次電性連接，所述電源給儲(chǔ)存器、MCU控制單元、矩陣電磁驅(qū)動(dòng)單元、電磁驅(qū)動(dòng)單元供電，所述電磁驅(qū)動(dòng)單元與電磁線圈電性連接，所述電磁線圈安裝盤上設(shè)有若干線圈柱，所述電磁線圈套在線圈柱上并通過盤蓋與若干線圈柱卡合使其固定電磁線圈。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述MCU控制單元安裝有電路圖設(shè)計(jì)軟件，所述電路圖設(shè)計(jì)軟件包括用戶層、頂層接口層、硬件驅(qū)動(dòng)層、硬件實(shí)現(xiàn)層四個(gè)軟件層次結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例中，所述MCU控制單元主要包括音頻數(shù)據(jù)的采集、音樂信號(hào)傅里葉分析、64路電磁鐵控制電路、電磁抗干擾四大功能。

在本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例中，所述電磁線圈設(shè)計(jì)有64個(gè)，所述64路電磁鐵控制電路驅(qū)動(dòng)64個(gè)電磁線圈。

本實(shí)用新型中，1、通過音樂控制矩陣電磁線圈從而帶動(dòng)平臺(tái)上的鐵粉跳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)翩翩起舞的魔幻場景，以此來向用戶展現(xiàn)電磁學(xué)神奇魅力；2、抗電磁干擾的措施有效的降低電磁場干擾MCU的正常工作，損壞設(shè)備的現(xiàn)象。

附圖說明

附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型提出的一種電磁舞的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提出的一種電磁舞的內(nèi)部電路總體設(shè)計(jì)原理圖；

圖3為電路圖設(shè)計(jì)軟件層次結(jié)構(gòu)原理圖；

圖4為軟件功能邏輯控制流程圖；

圖5為音頻數(shù)據(jù)的采集與分析結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理原理示意圖；

圖7為64路電磁鐵控制電路原理示意圖；

圖中：1-電磁線圈安裝盤、2-電磁線圈、3-盤蓋、4-固定板、5-方形框、6-支撐柱、7-盒蓋、8-盒體。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

參照圖1-7，一種電磁舞，包括盒體8、盒蓋7、電磁裝置以及控制系統(tǒng)，電磁裝置從下至上依次為電磁線圈安裝盤1、電磁線圈2、盤蓋3、固定板4、方形框5、支撐柱6，控制系統(tǒng)包括儲(chǔ)存器、MCU控制單元、矩陣電磁驅(qū)動(dòng)單元、電磁驅(qū)動(dòng)單元、電源，MCU控制單元包括數(shù)據(jù)讀取單元、數(shù)據(jù)處理單元和邏輯控制單元，所述儲(chǔ)存器、數(shù)據(jù)讀取單元、數(shù)據(jù)處理單元、邏輯控制單元、矩陣電磁驅(qū)動(dòng)單元、電磁驅(qū)動(dòng)單元依次電性連接，所述電源給儲(chǔ)存器、MCU控制單元、矩陣電磁驅(qū)動(dòng)單元、電磁驅(qū)動(dòng)單元供電，所述電磁驅(qū)動(dòng)單元與電磁線圈2電性連接，電磁線圈2安裝盤上設(shè)有若干線圈柱，電磁線圈2套在線圈柱上并通過盤蓋3與64個(gè)線圈柱卡合使其固定電磁線圈2。

MCU控制單元安裝有電路圖設(shè)計(jì)軟件，電路圖設(shè)計(jì)軟件包括用戶層、頂層接口層、硬件驅(qū)動(dòng)層、硬件實(shí)現(xiàn)層四個(gè)軟件層次結(jié)構(gòu)，MCU控制單元主要包括音頻數(shù)據(jù)的采集、音樂信號(hào)傅里葉分析、64路電磁鐵控制電路、電磁抗干擾四大功能，電磁線圈設(shè)計(jì)有64個(gè)，64路電磁鐵控制電路驅(qū)動(dòng)64個(gè)電磁線圈2。

固定板4用于固定電磁裝置在盒體8內(nèi)晃動(dòng)，方形框5和支撐柱6用于支撐盒蓋7直接壓在電磁裝置上。

MCU控制單元為Keilu Vision4 STC單片機(jī)軟件開發(fā)平臺(tái)，電路圖設(shè)計(jì)軟件為altium designer13.3。

電磁抗干擾措施：

1.將電磁矩陣和控制板的距離控制在安全位置；

2.整齊劃一的布線，盡量與電磁感應(yīng)線平行；

3.通過光電耦合器和電路濾波器來消除控制線路中的次聲干擾；

4.在敏感線路中添加磁環(huán)來進(jìn)一步濾除干擾。

電磁舞的軟件層次主要包括了以下幾種：

1用戶層：具體邏輯功能實(shí)現(xiàn)層，完成各種具體的操作與體驗(yàn)；

2頂層接口層：為用戶層提供硬件驅(qū)動(dòng)操作層中間接口函數(shù)給用戶層調(diào)用；

3硬件驅(qū)動(dòng)層：實(shí)現(xiàn)具體功能的算法。提供硬件操作的驅(qū)動(dòng)函數(shù)入口；

4硬件實(shí)現(xiàn)層：具體的硬件實(shí)現(xiàn)電路組件。

音頻數(shù)據(jù)的采集與分析的主要功能有以下幾點(diǎn)：

(1)讀取SD卡中的mp3文件；

(2)讀取將mp3的數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓\解碼；

(3)提取mp3中的聲波信號(hào)；

(4)將聲音的時(shí)域信號(hào)通過傅里葉變換轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)；

(5)將頻域信息存儲(chǔ)在緩沖區(qū)。

音頻數(shù)據(jù)的處理主要功能包括以下幾點(diǎn)：

(1)檢測數(shù)據(jù)填充完成信號(hào)；

(2)將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波；篩選出需要顯示的頻段；

(3)將篩選出來的數(shù)據(jù)和隨機(jī)的頻移/相移信號(hào)做比例疊加。

(4)將頻域數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至輸出緩沖區(qū)。

電磁鐵底層驅(qū)動(dòng)的主要功能包括IO擴(kuò)展、將IO緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)通過串行通信方式放松出去、保證數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。