[發明專利]一種三維數字水幕控制方法

在審

• 申請號: 201510075458.8
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104808543A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 郭鵬程;甄志龍;李寧遠
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于新型水顯示系統技術領域，具體涉及一種三維數字水幕控制方法。

背景技術

數字水幕(或稱數字水簾、數字水墻、瀑布打印機、數字瀑布等)起源于美國麻省理工學院在2008年西班牙薩拉戈薩世界博覽會展示的一種交互式建筑──“數字水亭”，“水亭”的墻體和屋頂均為數字控制的水幕，水幕可按預設程序顯示圖像和文字。經過幾年的發展，國外數字水幕，可實現顯示精細的文字、圖案等，并有陰陽兩種表現手法，可人機互動，觸摸手寫輸入，可實現水幕、燈光、音樂的完美結合。其在歐美、日本，已經在很多行業得到認可。

國產數字水幕技術方面主要依靠國外引進，技術有待提高，國內有關數字水幕研究的文獻很少，其中技術方面也多不明確，多為概念性文獻。現有產品中數字水幕仍以二維平面數字水幕為主，沒有出現顯示三維立體文字、圖案的數字水幕產品。

發明內容

本發明的目的是提供一種三維數字水幕控制方法，解決了現有技術中存在的數字水幕產品只能以二維平面數字水幕為主的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種三維數字水幕控制方法，基于三維數字水幕控制系統，三維數字水幕控制系統結構為：包括通過水管連接的下水箱和上水箱，上水箱內設置有電磁水閥，電磁水閥按水平矩陣形式排列，上水箱一側沿豎直方向設置有兩個傳感器，兩個傳感器獲取上水箱水位信息，兩個傳感器均與下水箱內設置的水泵通過信號線連接，上水箱還連接控制系統，控制系統包括單片機，單片機控制驅動器驅動每個電磁水閥的開關電源；

具體按照以下步驟實施：

步驟1、首先確定電磁水閥噴出水柱上要顯示的文字或圖案，將電磁水閥橫排依次定義為y1，y2，y3……yi，將電磁水閥每列依次定義為x1，x2，x3……xi，從電磁水閥上要顯示的文字或圖案的底部開始取模，需要點亮的部分用1表示，1表示高電平，不需要點亮的部分用0表示，0表示低電平，如果上下相鄰兩行或多行的顯示相同，則合并為一組取模；

步驟2、根據步驟1所要取模的文字或圖案信息，定義單片機數字I/O口{6，8，10，……2i，……2i+4}為一維數組pinx[i]，其控制驅動器信號輸入口，驅動器的信號輸出口接電磁水閥的x1，x2，x3……xi的i根線，定義單片機數字I/O口{5，7，9，……2i+1，……2i+3}為另一個一維數組piny[i]，其控制驅動器的信號輸入口，驅動器的信號輸出口接電磁水閥的y1，y2，y3……yi的i根線；

步驟3、將步驟2取得的模賦予一維數組HLxi[i]和HLyi[i]；

步驟4、使用多次循環執行步驟3中得到的一維數組HLyi[i]和HLxi[i]，每執行一維數組HLyi[i]一次，執行所有的HLxi[i]一次。

本發明的特點還在于，

水泵入水口和上水箱上方安裝過濾網，防止雜質混入水中。

下水箱上方安裝有防濺網，防止從上水箱落下的水柱向四周散濺。

單片機型號為Arduino?Mega?2560。

驅動器為L298N模塊。

電磁水閥的豎直高度為3～12m。

本發明的有益效果是，三維數字水幕控制方法，通過采用矩陣取模賦值的方法，將傳統二維水幕變為可實現的三維水幕效果，整個控制方法簡單，易于操作，可復制性強。

附圖說明

圖1是本發明一種三維數字水幕控制方法的整體模型圖。

圖中，1.下水箱，2.水泵，3.水管，4.上水箱，5.電磁水閥，6.傳感器，7.控制系統，8.單片機，9.驅動器，10.開關電源。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明三維數字水幕控制方法，基于三維數字水幕控制系統，如圖1所示，三維數字水幕控制系統結構為：包括通過水管3連接的下水箱1和上水箱4，下水箱1上方安裝有防濺網，防止從上水箱4落下的水柱向四周散濺，下水箱1內設置有水泵2，水泵2入水口和上水箱4上方安裝過濾網，防止雜質混入水中，上水箱4內設置有電磁水閥5，電磁水閥5的豎直高度為3～12m，上水箱4一側沿豎直方向設置有兩個傳感器6，兩個傳感器6獲取上水箱4水位信息，兩個傳感器6均與水泵2連接，當上水箱4水位低于下面傳感器6時水泵2開始工作，而高于上面傳感器6時水泵2停止工作，電磁水閥5按水平矩陣形式排列，上水箱4還連接控制系統7，控制系統7包括單片機8，單片機8型號為Arduino?Mega?2560，單片機8控制驅動器9驅動每個電磁水閥5的開關電源10，驅動器9為L298N模塊，單片機8控制電磁水閥5的開關頻率；