燈光里的三維世界

　　Led的出現，給顯示行業帶來了一場沖擊，它低功耗、多色彩、價格低廉等優點逐漸顯現，越來越廣泛的應用在了各種顯示設備上。在街上隨處都可見led做的商業牌子，就連公交車、出租車的后面都帶有led的顯示裝置，用來顯示廣告等信息，尤其是在濟南泉城廣場那個大的led顯示屏，可以用來播放各種視頻和廣告，給我留下深刻印象，還有我們山大中心校區的新體育場上用到的led顯示，其效果很是玄幻，所以其有很好的開發前景。

　　但是這些led的應用僅限于平面顯示，效果沒有達到最佳，現在我要做的是將led的平面顯示做成立體顯示。可以想象，如果將泉城廣場的led平面顯示屏換成立體的顯示，必將使我們的泉城具有夢幻的色彩，給人耳目一新的感覺。如果用來做商業廣告用的話依然是個不錯的選擇，這種商業品牌一定會在人的腦海里留下深深地烙印，達到品牌宣傳的效果。它還可以用在教學上，尤其是那些立體幾何的課程，將給學生帶來直觀的效果，這必將是教育事業的福音。他也可以用在歌舞廳、ktv等娛樂場所，甚至個人娛樂上等等。我相信這個一定是一種趨勢，它必將有廣闊的商業前景。

　　方案：

　　一 整體功能：

　　這個項目的整體功能是實現立體的三維顯示，旨在探索一種全新的顯示方案。功能如下：在一個立體的led點陣里，通過控制點陣里各像素點的亮暗情況，進而顯示一幅立體圖形。然后通過嚴格的時序控制，以及人眼的暫留效應，快速顯示一幀一幀的圖像，達到一種動態顯示的效果。

　　二 系統各模塊

　　1·掃描電路

　　工作原理

　　由于直接端口控制的話需要的I/O口數量較多，一個普通的FPGA都無法較好的實現，因此這一部分我們采用的是74LS138搭建的一個掃描電路來控制。

　　我們最終設計并采用的掃描電路如下圖：(下圖為仿真軟件中的電路圖)

　　以及相應的制作好的硬件電路板(僅是這一部分電路的電路板)如下圖所示

　　2·顯示部分的實現

　　工作原理

　　這里我們采用的與預期的一致，是一個8*8*8的LED立方體。硬件的電路的焊接全都是手工完成的。采用上述的掃描電路實現精確地對每一個LED進行控制亮滅。利用程序對此LED進行掃描，將我們需要點亮的LED部分一個管腳接高電平，一個管腳接低電平，而無需點亮的LED只需兩個管腳都接地即可，通過這樣的操作來實現對全部LED的控制。而適當的控制可以使這個LED點陣顯示出一定的立體圖形，我們正是采用了這種思想，實現了讓它顯示一些動態的圖案，達到預期的效果。

　　3·FPGA部分

　　使用FPGA對LED的掃描進行控制，使它按照預定好的方式對LED進行掃描，進而顯示一定的圖案。通過時序的控制以及人眼的暫留效應，便會產生一種動態的顯示效果。FPGA主要的任務就是控制時序，決定顯示的內容。

　　4.軟件思路

　　我們的做法是將待顯示的內容放在片內的ram中，通過時序的控制進行讀取，進而實現立體顯示。