电子发烧友App

硬声App

0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示
电子发烧友网>电子资料下载>嵌入式开发>基于stm32f4的三维旋转显示平台资料下载

基于stm32f4的三维旋转显示平台资料下载

2021-04-24 | pdf | 722.41KB | 次下载 | 免费

资料介绍

现实的世界是一个拥有宽度、高度和深度的三维立体世界。在平面二维显示技术已经成熟的今天,三维立体显示技术首当其冲的成为了当今显示技术领域的研究热点。本作品搭建了基于stm32f4的三维旋转显示平台,它的显示原理属于三维显示中的体三维显示一类。它是通过适当方式来激励位于透明显示体内的物质,利用可见辐射光的产生三维体像素。当体积内许多方位的物质都被激励后,便能形成由许多分散的体像素在三维空间内构成三维图像。体三维显示又称为真三维显示,因为他所呈现的图像在真实的三维空间中,展示一个最接近真实物体的立体画面,可同时允许多人,多角度裸眼观看场景,无序任何辅助眼镜。本作品的特点在于,利用stm32f4的浮点运算能力,实现了低成本的体三维显示数据的生产,并利用类似分布式处理的系统结构,满足了体三维显示所需要的巨大数据吞吐量,等效吞吐量可达约300Mb/s1.系统方案众所周知人眼在接收被观察物体的信息时,携带物体信息的光信号通过人眼细胞及神经传入大脑神经,光的作用时间只是一个很短暂的时间段,当光的作用时间结束后,视觉影像并不会立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”( duration of vision)物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后,人眼仍能继续保留其影像0.1---0.4秒左右的图像。在空间立体物体离散化的基础上,再利用人眼视觉暂留效应,基于LED阵列的“三维体扫描”立体显示系统便实现了立体显示效果。如图1所示,以显示一个空心的边长为单位1的正方体为例。LED显示阵列组成的二维显示屏即为正方体每个离散平面的显示载体,LED显示屏上的被点亮的LED即为正方体的平面离散像素。我们将该LED显示平面置于轴对称的角度机械扫描架构内,在严格机电同步的立体柱空间内进行各离散像素的寻址、赋值和激励,由于机械扫描速度足够快,便在人眼视觉上形成一个完整的正方体图像。图1(a)所示为立方体0度平面二维切片图,图1(b)所示为立方体45度平面二维切片图,图1(c)所示为立方体135度平面二维切片图,图1(d)所示为立方体180度平面二维切片图,图1(e)所示为观看者观察到的完整立方体显示效果。图1系统方案如图2所示,整个系统由四个模块组成,其中数据获取单元主要由在PC上的上位机完成,利用3D-Max,OpenCV,OpenGL,将三维建模数据转化成三维矢量表述文件,传给由STM32F4 Discovery开发板构成的控制单元,利用其上的角度传感器,结合wifi模块或以太网模块通过电力线模式传给LED旋转屏单元,其中的STM32F4负责将ASE文件解析成LED显示阵列所需的点云数据流,通过串行总线传输给由FPGA驱动的LED显示阵列,通过LED刷新速率与机械单元旋转速率相匹配,从而实现体三维显示的效果。图22.系统硬件设计系统的机械部分如图3所示,显示面板的硬件结构如图4,图5所示。本系统的底部是直流电机和碳刷,直流电机主要负责带动上层的显示屏幕高速旋转,而碳刷则负责传递能量和通信信号。在显示屏幕的正面是由96*128构成的三色LED点阵,FPGA的PWM信号通过驱动芯片控制三色LED从而实现真彩显示。在屏幕背面由多块STM32F4,SD卡,FIFO构成,主要负责解析由控制单元传过来的ASE文件,并实时生成体三维显示数据,并传给LED灯板的驱动FPGA,并通过其实现最终的图像显示。3.系统软件设计3.1软件控制流程:3.2关于实时生成体三维显示数据的讨论:一个瓦片64*32LED层FPGA*8:每个16*16LED中间层stm32*2:每个4LED层的FPGA,也即32*32由于经过压缩,一个led数据为4bits所以一个stm32每一帧所要生成的数据为32*32*0.5bytes = 512bytes转速800转,一帧1/800s = 1.25ms = 1250000nsstm32f4主频168Mhz,指令周期 = 5.93ns约可执行20万多条指令假设fsmc总线的速度为50Mhz,则每帧写入的时间大概在0.02ms内程序总体思路事先算出所有电子帧上非零的点,以及连续0的个数,在每一个电子帧同步后,算出生成下一帧的数据,写入fifo输入:线段端点的集合//input: endpoints of segments which formed the outline of a 3D model//x position with range 0-95//y position with range 0-95//z position with range 0-128/******************************************///from later discussion, one of the Q format//type should replace the char type/******************************************/struct Coordinate_3D{_iq xPosition;_iq yPosition;_iq zPosition;};//after you get the intersection points in 3d coordinate, you need to remap it into 2d coordinate on the very electrical plane,//and the conversion is quite simple Coordinate_2D.yPosition = Coordinate_3D.zPosition; Coordinate_2D.xPosition = sqrt(xPosition^2+yPosition^2)struct Coordinate_2D{char xPosition;char yPosition;};struct Line{struct Coordinate_3D beginPoint;struct Coordinate_3D endPoint;unsigned char color;};//frame structure to store the visible points in one electrical frame//need to be discussed//here's the prototype of the Frame structure, and basically the frame struture should contain the visible points,//and the zero points. As we have enclosed the number of zero points after each visible points in their own data structure,//only the number of zero points at the beginning of the whole frame should be enclosed in the frame struturestruct Frame{int zerosBefore;PointQueue_t visiblePointQueue;};//we need a union structure like color plane with bit fields to store the color imformation of every four FPGAs in one data segment//actually, it's a kind of frustrateing thing that we had to rebind the data into such an odd form.union ColorPalette{struct{unsigned char color1 : 4;unsigned char color2 : 4;unsigned char color3 : 4;unsigned char color3 : 4;}distributedColor;unsigned short unionColor;};//and now we need a complete point structure to sotre all the imformation above//here we add a weight field = yPosition*96 + xPosition, which will facilitate//our sort and calculation of the zero points number between each visible point//it's important to understand that, 4 corresponding points on the LED panel//will share one visiblepoint data structure.(一块stm32负责4块16*16的LED,每块对应的点的4位颜色信息,拼成16位的数据段)struct VisiblePoint{struct Coordinate_2D coord;union Colorplane ColorPalette;int weight;int zerosAfter;};//as now you can see, we need some thing to store the visible points arraytypedef struct QueueNode{struct VisiblePoint pointData;struct QueueNode * nextNode;}QueueNode_t, *QueueNode_ptr;typedef struct{QueueNode_ptr front;QueueNode_ptr rear;}PointQueue_t;//finally, we will have 16*16 words(16 bits)to write into the fifo after each electrial frame sync cmd.
下载该资料的人也在下载 下载该资料的人还在阅读
更多 >

评论

查看更多

下载排行

本周

  1. 1TC358743XBG评估板参考手册
  2. 1.36 MB  |  330次下载  |  免费
  3. 2开关电源基础知识
  4. 5.73 MB  |  6次下载  |  免费
  5. 3100W短波放大电路图
  6. 0.05 MB  |  4次下载  |  3 积分
  7. 4嵌入式linux-聊天程序设计
  8. 0.60 MB  |  3次下载  |  免费
  9. 5基于FPGA的光纤通信系统的设计与实现
  10. 0.61 MB  |  2次下载  |  免费
  11. 6基于FPGA的C8051F单片机开发板设计
  12. 0.70 MB  |  2次下载  |  免费
  13. 751单片机窗帘控制器仿真程序
  14. 1.93 MB  |  2次下载  |  免费
  15. 8基于51单片机的RGB调色灯程序仿真
  16. 0.86 MB  |  2次下载  |  免费

本月

  1. 1OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
  2. 0.00 MB  |  234315次下载  |  免费
  3. 2555集成电路应用800例(新编版)
  4. 0.00 MB  |  33564次下载  |  免费
  5. 3接口电路图大全
  6. 未知  |  30323次下载  |  免费
  7. 4开关电源设计实例指南
  8. 未知  |  21548次下载  |  免费
  9. 5电气工程师手册免费下载(新编第二版pdf电子书)
  10. 0.00 MB  |  15349次下载  |  免费
  11. 6数字电路基础pdf(下载)
  12. 未知  |  13750次下载  |  免费
  13. 7电子制作实例集锦 下载
  14. 未知  |  8113次下载  |  免费
  15. 8《LED驱动电路设计》 温德尔著
  16. 0.00 MB  |  6653次下载  |  免费

总榜

  1. 1matlab软件下载入口
  2. 未知  |  935054次下载  |  免费
  3. 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
  4. 78.1 MB  |  537796次下载  |  免费
  5. 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
  6. 未知  |  420026次下载  |  免费
  7. 4OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
  8. 0.00 MB  |  234315次下载  |  免费
  9. 5Altium DXP2002下载入口
  10. 未知  |  233046次下载  |  免费
  11. 6电路仿真软件multisim 10.0免费下载
  12. 340992  |  191185次下载  |  免费
  13. 7十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
  14. 158M  |  183278次下载  |  免费
  15. 8proe5.0野火版下载(中文版免费下载)
  16. 未知  |  138040次下载  |  免费