求一个基于stc89c52的4*4*4的光立方原理图?

求一个基于stc89c52的4*4*4的光立方原理图?,第1张

没有光立方的说法,只有光通量的说法。

光通量(luminous flux)指人眼所能感觉到的辐射功率,它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同,所以不同波长光的辐射功率相等时,其光通量并不相等。

光通量是指按照国际规定的标准人眼视觉特性评价的辐射通量的导出量,以符号Φ(或Φr)表示。光通量与辐射通量的关系为

,式中Km为光谱光视效能的最大值,等于683lm/WV (λ)为国际照明委员会(CIE)规定的标准光谱光视效率函数Φeλ为辐射通量的光谱密集度。光通量的单位是lm(流明)λ为光谱光视效率。1lm等于由一个具有1cd (坎德拉)均匀的发光强度的点光源在1sr(球面度)单位立体角内发射的光通量,即1 lm=1 cd·sr。一只40W的普通白炽灯的标称光通量为360lm,40 W日光色荧光灯的标称光通量为2100 lm,而400 W标准型高压钠灯的光通量可达48000 lm。[1]

光视效能是光通量与相应的辐射通量之商,单位是lm/W。对于复合辐射,其符号为K,K=Φ/Φe。波长为λ的单色辐射的光视效能符号为K(λ),称为光谱光视效能,即

,式中Km为K(λ)的最大值,称为最大光谱光视效能。根据各国国家计量实验室测量的平均结果,在明视觉条件下,Km位于频率为540×101Hz处(λ=555 nm处)。1977年国际计量委员会采用频率为540×10Hz的单色辐射的最大光谱光视效能Km=683 lm/W。在暗视觉条件下,K′m=1754 lm/W。[1]

光谱光视效率函数亦称视见函数。它是在特定光度条件下,视亮度感觉相等的波长为λm和λ的两个辐射通量之比,以符号V(λ)表示。λm选在最大比值等于1处。在明视觉条件下(适应亮度大于几个坎德拉每平方米),λm=555 nm,此时V(λ)=1。1971年国际照明委员会(CIE)公布的明视觉V(λ)的标准值于1972年获国际计量委员会批准(见图)。在暗视觉条件下(适应亮度小于0.01 cd/m)的光谱光视效率函数以符号V′(λ)表示,其最大值位置向短波方向移动,在λ′m=507 nm时,V′(λ)=1。图中的V′(λ)曲线是CIE1951年推荐的。

光通量的单位为“流明”。光通量通常用Φ来表示,在理论上其单位相当于电学单位瓦特,因视觉对此尚与光色有关。所以依标准光源及正常视力度量单位采用“流明”,符号:lm 。

1.光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光强度。

2.光通量是灯泡发出亮光的比率。

流明 (lm) 是国际单位体系 (SI) 和美国单位体系 (AS) 的光通量单位。如果将光作为穿越空间的粒子(即光子),那么到达曲面的光束的光通量与 1 秒钟时间间隔内撞击曲面的粒子数成一定比例。

光通量的物理表达式为:

式中:K:光敏度、感光度(类比:胶卷的感光度)、人眼对于彩色的感知能力 K = 683.002 lm/W。 K值使光通量的单位与辐射功率的单位得到统一。

λ:波长,事实上人眼只对波长位于380nm~780nm的可见光有反应,习惯上我们把低于380nm的光波称为紫外线(Ultraviolet,简称UV), 把高于780nm的光波称为红外线(Infrared,简称IR),这一点也反映在了视见函数V(λ)中。

V(λ):称为人眼相对光谱敏感度曲线,亦作视见函数曲线,是总结了众多针对人眼的测试经验而得到的,它描述了人眼对不同波长的光的反应强弱。

光源的辐射能通量;对人眼所引起视觉的物理量。即单位时间内某一波段内的辐射能量与该波段的相对视见率的乘积。人眼对不同波段的光,视见率不同;故不同波段的光辐射功率相等,而光通量不等。

人眼对亮度的敏感程度与颜色有关,在整个可见光范围内并不是均匀的.可以用相对敏感函数曲线进行描述.

在环境明亮时,人眼对于波长X=555nm(环境黑暗时为507nm)的光线最为敏感,我们定义这时的相对视敏度Vs(555)=1.当X为其它值时,Vs(X)均小于1.如果对于某一波长X的单色光,其辐射功率为P(X),相对视敏函数为Vs(X),则可以定义光通量为Y(X)=P(X)*Vs(X)。

当P(X)以瓦为单位时,Y(X)的单位为光瓦.只有当X=555nm时,1瓦光辐射功率产生683lm(流明)的光通量。

由于人眼对不同波长的光的视见函数不同,所以不同的波长的光的辐射功率即使相等,其光通量并不相等。例如当波长为5 500的绿光与波长为6 500Å的红光辐射功率相同时,前者的光通量为后者的10倍。光通量的单位是流明(lm)。在光度学中,它是据发光强度的单位cd以及根据发光强度与光通量的关系而导出的。1lm数值上等于在某一方向的发光强度为1cd的点光源在该方向上的单位立体角内传送出的光通量。

光强是发光强度的简称。表示光源在单位立体角内光通量的多少。

发光强度是指光源在指定方向上的单位立体角内发出的光通量,也就是说光源向空间某一方向辐射的光通密度。符号用I表示,国际单位是candela(坎德拉)简写cd。光强代表了光源在不同方向上的辐射能力。通俗的说发光强度就是光源所发出的光的强弱程度。

希望我能帮助你解疑释惑。

光立方简单讲就是用单片机控制很多规则排列的LED的亮和灭。

1、先了解单个LED的控制方式,可以是将正极接电源,负极通过一个限流电阻连接至单片机的某个IO口。IO口输出低电平时,LED就亮,反之,LED灭。

2、若按照单个LED的控制方式,每个LED需要占用单片机的一个IO口,控制100个LED就需要100个IO口。那么,有没有一种方式,可以用较少的IO口,控制较多的LED呢?答案是肯定的,这种方法,就是扫描驱动电路。

3、扫描驱动电路基本原理是利用人眼的视觉停留效应。以2×2扫描驱动电路为例对其工作原理进行简述,有4LED,分为2行2列,电路如下(图中省略了限流电阻):

当:

C1=x,C2=x,L1=1,L2=1时,全灭

C1=1,C2=0,L1=0,L2=1时,D11亮

C1=1,C2=0,L1=1,L2=0时,D12亮

C1=0,C2=1,L1=1,L2=1时,全灭

C1=0,C2=1,L1=0,L2=1时,D21亮

C1=0,C2=1,L1=1,L2=0时,D22亮

可见,通过控制C1、C2、L1、L2,可以使D11、D12、D21、D22的任意一个LED的亮灭,也可以使四个LED全灭。

用上述方式轮流点亮D11和D12,一次只亮一个,但是,若将轮换速度加快,每秒之内轮换50次以上,由于人眼的视觉停留效应,视觉效果上就是两个LED同时亮。

这样,通过控制C1、C2、L1、L2,可以控制全部LED的亮灭。

上述电路用4个IO口控制4个LED,与直接控制相比,并未节约IO口,但是,若将行和列的数量加大,变为16×16时,共256个LED,控制仅需32个IO口,也就是说,行列数越多,相比越节省IO口。

仔细分析上述控制过程,可以发现,还可以进一步节约IO口的数量。

以16×16的整列为例,若限定16列中,每次只亮一列,就可以用4根IO线加一个4~16译码器替代。这样,就变为16+4只有20个IO口了。而行还是保留16根,因为这样做,可以一次控制1列中的多个LED同时亮。加快扫描进度。

以上就是光立方的基本原理。熟悉其控制过程后,编写程序并不难。


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