一種光立方體的製作方法
2023-05-31 11:29:06 1
本實用新型涉及教學教具技術領域，具體涉及一種光立方體。
背景技術：
眾所周知，立體幾何學為高中數學教學中的一大教學難點，教師的教學也往往停留在板書教學和圖片展示上，對於大多數空間想像力差的學生來說，由於現有的教學方式不直觀、枯燥、趣味性差，造成學生因不能充分理解空間幾何知識使得成績不理想，教師教學壓力大。
技術實現要素：
為解決上述問題，本實用新型提出一種光立方體。
本實用新型光立方體是通過以下方案實現的，一種光立方體，其特徵在於，包括LED立方燈體和PCB電路板；所述LED立方燈體為由N×N×N個LED燈泡構成的立方體結構；所述PCB電路板包括排針、主控制晶片、晶振、達林頓管、數據鎖存器及電源，所述PCB電路板的正面上設置有多排排針，其排針的間距和數量與所述LED立方燈體的正極引腳和負極引腳相匹配且相連接；所述主控制晶片、所述晶振、所述達林頓管、所述數據鎖存器及所述電源模塊設置於所述PCB電路板的背面；所述晶振、所述達林頓管、所述數據鎖存器及所述電源分別與所述主控制晶片相互連接，所述電源還與所述排針連接；所述LED立方燈體為由N個N×N個LED燈構成矩形LED燈面間距排列構成，每個LED燈面中LED燈的行間距與列間距相同，各個LED燈面的間距與LED燈的行間距或列間距相同；並且，每個LED燈面中同一行LED燈的負極並聯連接並引出，同一列LED燈的正極並聯連接並引出。
進一步的，所述LED立方燈體為8×8×8個LED燈泡構成的立方體結構。
進一步的，所述每一LED燈泡的正極引腳和負極引腳之間的角度為九十度。
進一步的，所述光立方體還包括開關。
本實用新型光立方體的有益效果為可以隨心做出各種陣型、花樣，能讓學生更加直觀去學習立體幾何學，使得師生互動頻繁，增加了教學的直觀性和趣味性，減輕了教師的教學壓力；此外，還能創造出無限多種藝術形像，更直觀、更具體地模擬現實中存在、不存在的事物景象。
附圖說明
圖1本實用新型光立方體結構示意圖。
圖2為PCB電路板電路連接圖。
圖中：10-LED立方燈體，11-排針，12-PCB電路板，13-數據鎖存器，14-達林頓管，15-主控制晶片，16-電源，17-晶振。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步闡述。
參見圖1-2，一種光立方體，包括LED立方燈體10和PCB電路板12；LED立方燈體10為由N×N×N個LED燈泡構成的立方體結構；PCB電路板12包括排針11、主控制晶片15、晶振17、達林頓管14、數據鎖存器13及電源16，PCB電路板12的正面上設置有多排排針11，其排針11的間距和數量與LED立方燈體的正極引腳和負極引腳相匹配且相連接；主控制晶片15、晶振17、達林頓管14、數據鎖存器13及電源16設置於PCB電路板12的另一面；晶振17、達林頓管14、數據鎖存器13及電源16分別與主控制晶片15相互連接,電源16還與排針11連接。LED立方燈體10為由N個N×N個LED燈構成矩形LED燈面間距排列構成，每個LED燈面中LED燈的行間距與列間距相同，各個LED燈面的間距與LED燈的行間距或列間距相同；並且，每個LED燈面中同一行LED燈的負極並聯連接並引出，同一列LED燈的正極並聯連接並引出。
本實施例中的LED立方體燈10為8×8×8個LED燈泡構成的立方體結構，在製作該立方體結構前，將每一個LED燈泡的正極引腳和負極引腳之間的角度彎曲成九十度，用八個LED燈泡在模板上排列焊接成一條線，再用八條LED燈泡線按橫的為負極豎的為正極進行排列焊接成一個LED燈泡麵，焊接時先焊接正極再焊接負極，焊接的時候焊錫大小大約一個米粒大的錫點即可；焊接負極的時候一個LED燈泡的負極引腳要搭在另一個LED燈泡的負極引腳的上端，以防止與正極發生短路；採用同樣的製作方式製作八片LED燈泡麵後，將八片LED燈泡麵的正負極引腳都分別插入PCB電路板12的排針11上，按層共陰豎共陽的原則在PCB電路板12上連接成一個8×8×8的正方體結構；組裝完畢後，打開光立方體的開關，通過STC單片機分別控制行、層、列的LED燈，在本實施例中，設計了一個配套程序，即使不會編程的人也能隨心改變LED燈的陣型花樣；教師根據自己的教學需要，製作出所需的教學立體模型，讓學生更加直觀地對該立體模型進行觀察學習。
顯然，本實用新型提出的光立方體可以隨心做出各種陣型、花樣，能讓學生更加直觀去學習立體幾何學，使得師生互動效果更佳，增加了教學的直觀性和趣味性，減輕了教師的教學壓力；此外，還能創造出無限多種藝術形像，更直觀、更具體地模擬現實中存在、不存在的事物景象。
本實用新型光立方體的具體實施，可能涉及到使用軟體，但所使用的軟體均是本領域技術人員最常用的軟體，並且，並非本專利申請權利要求所要保護的範圍。
以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制，對於本領域的技術人員來說，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。