[发明专利]一种三维数字水幕控制方法

说明书

技术领域

本发明属于新型水显示系统技术领域，具体涉及一种三维数字水幕控制方法。

背景技术

数字水幕(或称数字水帘、数字水墙、瀑布打印机、数字瀑布等)起源于美国麻省理工学院在2008年西班牙萨拉戈萨世界博览会展示的一种交互式建筑──“数字水亭”，“水亭”的墙体和屋顶均为数字控制的水幕，水幕可按预设程序显示图像和文字。经过几年的发展，国外数字水幕，可实现显示精细的文字、图案等，并有阴阳两种表现手法，可人机互动，触摸手写输入，可实现水幕、灯光、音乐的完美结合。其在欧美、日本，已经在很多行业得到认可。

国产数字水幕技术方面主要依靠国外引进，技术有待提高，国内有关数字水幕研究的文献很少，其中技术方面也多不明确，多为概念性文献。现有产品中数字水幕仍以二维平面数字水幕为主，没有出现显示三维立体文字、图案的数字水幕产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维数字水幕控制方法，解决了现有技术中存在的数字水幕产品只能以二维平面数字水幕为主的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种三维数字水幕控制方法，基于三维数字水幕控制系统，三维数字水幕控制系统结构为：包括通过水管连接的下水箱和上水箱，上水箱内设置有电磁水阀，电磁水阀按水平矩阵形式排列，上水箱一侧沿竖直方向设置有两个传感器，两个传感器获取上水箱水位信息，两个传感器均与下水箱内设置的水泵通过信号线连接，上水箱还连接控制系统，控制系统包括单片机，单片机控制驱动器驱动每个电磁水阀的开关电源；

具体按照以下步骤实施：

步骤1、首先确定电磁水阀喷出水柱上要显示的文字或图案，将电磁水阀横排依次定义为y1，y2，y3……yi，将电磁水阀每列依次定义为x1，x2，x3……xi，从电磁水阀上要显示的文字或图案的底部开始取模，需要点亮的部分用1表示，1表示高电平，不需要点亮的部分用0表示，0表示低电平，如果上下相邻两行或多行的显示相同，则合并为一组取模；

步骤2、根据步骤1所要取模的文字或图案信息，定义单片机数字I/O口{6，8，10，……2i，……2i+4}为一维数组pinx[i]，其控制驱动器信号输入口，驱动器的信号输出口接电磁水阀的x1，x2，x3……xi的i根线，定义单片机数字I/O口{5，7，9，……2i+1，……2i+3}为另一个一维数组piny[i]，其控制驱动器的信号输入口，驱动器的信号输出口接电磁水阀的y1，y2，y3……yi的i根线；

步骤3、将步骤2取得的模赋予一维数组HLxi[i]和HLyi[i]；

步骤4、使用多次循环执行步骤3中得到的一维数组HLyi[i]和HLxi[i]，每执行一维数组HLyi[i]一次，执行所有的HLxi[i]一次。

本发明的特点还在于，

水泵入水口和上水箱上方安装过滤网，防止杂质混入水中。

下水箱上方安装有防溅网，防止从上水箱落下的水柱向四周散溅。

单片机型号为Arduino Mega 2560。

驱动器为L298N模块。

电磁水阀的竖直高度为3～12m。

本发明的有益效果是，三维数字水幕控制方法，通过采用矩阵取模赋值的方法，将传统二维水幕变为可实现的三维水幕效果，整个控制方法简单，易于操作，可复制性强。

附图说明

图1是本发明一种三维数字水幕控制方法的整体模型图。

图中，1.下水箱，2.水泵，3.水管，4.上水箱，5.电磁水阀，6.传感器，7.控制系统，8.单片机，9.驱动器，10.开关电源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明三维数字水幕控制方法，基于三维数字水幕控制系统，如图1所示，三维数字水幕控制系统结构为：包括通过水管3连接的下水箱1和上水箱4，下水箱1上方安装有防溅网，防止从上水箱4落下的水柱向四周散溅，下水箱1内设置有水泵2，水泵2入水口和上水箱4上方安装过滤网，防止杂质混入水中，上水箱4内设置有电磁水阀5，电磁水阀5的竖直高度为3～12m，上水箱4一侧沿竖直方向设置有两个传感器6，两个传感器6获取上水箱4水位信息，两个传感器6均与水泵2连接，当上水箱4水位低于下面传感器6时水泵2开始工作，而高于上面传感器6时水泵2停止工作，电磁水阀5按水平矩阵形式排列，上水箱4还连接控制系统7，控制系统7包括单片机8，单片机8型号为Arduino Mega 2560，单片机8控制驱动器9驱动每个电磁水阀5的开关电源10，驱动器9为L298N模块，单片机8控制电磁水阀5的开关频率；