基于3d打印机制作的led数码管三维立体教具的制作方法

基于3d打印机制作的led数码管三维立体教具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教具，特别涉及一种基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具。
【背景技术】
[0002]市场上现有的LED数据管多为生产厂家封装好的，有I位，2位，3位和4位数码管。基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具与此相关的产品尚为空白，在实际应用中，许多学生或使用者对LED数码管内部的结构并不清楚，在高等学校中的计算机以及电子和信息自动化专业的大学生，由于对其内部原理掌握不清，不利于以后的创新能力的开发。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决现有技术中的技术问题，提供一种基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案具体如下:
[0005]一种基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，包括:
[0006]主体构成，其为多个长*宽*高为0.5*0.5*5cm的立方体；在每个立方体的两端，分别是LED发光二极管的正极和负极，分别有导线相连接；
[0007]底座，其用来组成三维立体LED数码管，该底座上设有用于与所述主体构成相连接的连接装置，该底座具体包括:
[0008]I位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*15cm，设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个；
[0009]2位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*20cm ;设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个；
[0010]3位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*25cm ;设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个；
[0011]4位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*30cm ;设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个。
[0012]在上述技术方案中，所述主体构成有3种颜色。
[0013]在上述技术方案中，所述主体构成的3种颜色分别为:红，黄，绿。
[0014]在上述技术方案中，主体构成与底座之间的连接方式为:嵌入底座插槽连接，或卡式连接，或铰链连接。
[0015]在上述技术方案中，所述主体构成是基于3D打印机制作的。
[0016]在上述技术方案中，所述I位共阳极或共阴极数码管底座、2位共阳极或共阴极数码管底座、3位共阳极或共阴极数码管底座和4位共阳极或共阴极数码管底座分别是基于3D打印机制作的。
[0017]本实用新型具有以下的有益效果:
[0018]本实用新型的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，可以让使用者更好的了解LED数码管内部构成及结构。根据原理图可以直接打印出3D模型，并由使用者自己组装LED数码管，从而加强对LED数码管内部结构与构造的理解。
[0019]通过本实用新型可以使得数码管教学更加生动，形象。学生可以自己动手组成I到4位，共阳极或共阴极数码管；这对提高学生的创新能力及动手能力是一套非常好的实践教具。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0021]图1为三维立体LED数码管的主体构成结构示意图。
[0022]图2为BI数码管底座示意图。
[0023]图3为B2数码管底座示意图。
[0024]图4为B3数码管底座示意图。
[0025]图5为B4数码管底座示意图。
[0026]图6为一位数码管分成共阳极电路示意图。
[0027]图7为一位数码管分成共阴极电路示意图。
[0028]图8为二位数码管分成共阳极电路示意图。
[0029]图9为二位数码管分成共阴极电路示意图。
[0030]图10为三位数码管分成共阳极电路示意图。
[0031]图11为三位数码管分成共阴极电路示意图。
[0032]图12为四位数码管分成共阳极电路示意图。
[0033]图13为四位数码管分成共阴极电路示意图。
【具体实施方式】
[0034]本实用新型的发明思想为:本实用新型主要是利用目前新技术产品3D打印机，制作三维立体LED数码管，使用者根据原理图及三维立体教具，自己动手组建有I位，2位，3位和4位(共阴极或共阳极)数码管，详细了解数码管内部结构及构造。
[0035]本实用新型主要包括以下几个部分:
[0036]一是三维立体LED数码管的主体构成由0.5*0.5*5CM立方体构成，同时分成三种颜色(红，黄，绿)可以根据不同需求使用，每种颜色40根，共计120根。在每个立方体的两端，分别是LED发光二极管的正极和负极，正极用红色导线连接，负极用黑色导线连接。红色立方体用Al表示，黄色立方体用A2表示，绿色立方体用A3表示。
[0037]二是组成三维立体LED数码管的底座，共有四种。I位共阳极或共阴极数码管底座(用BI表示)，15*15CM;2位共阳极或共阴极数码管底座，15*20CM(用B2表示)；3位共阳极或共阴极数码管底座，15*25CM (用B3表示)；4位共阳极或共阴极数码管底座，15*30CM (用B4表示)；以上四种底座均为白色。在BI底座中分别有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个；在B2底座中分别有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个；在83底座中分别有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个；在B4底座中分别有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个。
[0038]三是利用CAD软件制作成的Al，A2，A3，A，BI，B2，B3，B4软件CAD效果图，利用这些图可以通过3D打印机直接打印制作生成所需的部分。
[0039]下面结合附图对本实用新型做以详细说明。
[0040]本实用新型的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，利用CAD软件制作成的Al，A2，A3，A，BI，B2，B3，B4软件CAD效果图，通过3D打印机直接打印制作生成所需的部分。
[0041]技术指标包括操作系统！Windows Mac OS ΧΙΟ.8打印材料:ABS塑料，PLA塑料；材料颜色:16种颜色；支撑剥离:完全自动生成，容易去除；连接功能:USB连接，WIFI ;完全自动生成，容易去除；连接功能USB连接，WIFI ;产品颜色蓝色、银灰色、粉红色；产品重量4.3kg(不含材料)，8.6kg(包装尺寸)；其它特性I卷材料盒可打印13到14个中型作品；包装清单3D打印机；数据线；盘；胶水；玻璃托盘；PLA材料(聚乳酸可降解塑料)；材料管。
[0042]本实用新型的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具的结构介绍:
[0043]1、三维立体LED数码管的主体构成由0.5*0.5*5CM立方体结构图如图1所示:A1，A2，A3结构图一致(除颜色有变化)。
[0044]2、三维立体LED数码管I位共阳极或共阴极数码管底座(用BI表示)，15*15CM ;结构图，图2中GND表示电源负极，VCC表示电源正极，3，13，(3，(1，6，68处分别为空白插槽，可以使Al，A2，A3立方体插入其中；
[0045]3、三维立体LED数码管2位共阳极或共阴极数码管底座，如图3所示，15*20CM(用B2表示)；
[00 46]4、三维立体LED数码管3位共阳极或共阴极数码管底座，如图4所示，15*25CM(用B3表示)；
[0047]5、三维立体LED数码管4位共阳极或共阴极数码管底座，如图5所示，15*30CM(用B4表示)；
[0048]本实用新型的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具的电路图、安装操作过程:
[0049]1、一位数码管电路图及安装操作过程。
[0050]一位数码管分成共阳极电路，具体电路图如图6所示:
[0051]安装过程:首先准备Al红色立方体7个，一位数码管底座BI，电阻220欧7个，STC89C52处理器一个，导线若干。将一位数码管底座BI平放，将Al立方体分别安装到a，b，c，d，e，f，g处，之后将每一个Al的负极按电路图连接到Rl，再连接到P0.0 口，其它的同理连接。将每一个Al的正极并连一起接到电源正极。
[0052]一位数码管分成共阴极电路，具体电路图如图7所示:
[0053]安装过程:首先准备Al红色立方体7个，一位数码管底座BI，I个IK阻排RPl，STC89C52处理器一个，导线若干。将一位数码管底座BI平放，将Al立方体分别安装到a，b，c，d，e，f，g处，之后将每一个Al的正极按电路图连接到RP1，再连接到P0.0 口，其它的同理连接。将每一个Al的负极并连一起接到电源负极。
[0054]2、二位数码管电路图及安装操作过程。
[0055]二位数码管分成共阳极电路，具体电路图如图8所示:
[0056]安装过程:首先准备Al红色立方体14个，二位数码管底座B2，I个220欧阻排RNl，NPN三极管2个，STC89C52处理器一个，导线若干。将一位数码管底座B2平放，将Al立方体分别安装到a，b，c，d，e，f，g处，之后将每一个Al的负极按电路图连接到RN1，再连接到P0.0 口，其它的同理连接。将底座中数码管I中的每一个Al的正极并连一起接到Q5发射极，Q5基极再连接到P2.4，Q5的集电极连接电源正极；将底座中数码管2中的每一个Al的正极并连一起接到Q6发射极，Q6基极再连接到P2.5，Q6的集电极连接电源正极。
[0057]工作原理:1，2数码管共用a，b，c，d，e，f，g数码管，当P2.4输出高电平I时，Q5三极管导通，数码管I被选中点亮；iP2.5输出高电平I时，Q6三极管导通，数码管2被选中点亮。
[0058]二位数码管分成共阴极电路，具体电路图如图9所示:
[0059]安装过程:首先准备Al红色立方体14个，一位数码管底座B2，8个IK电阻，2个220电阻，STC89C52处理器一个，导线若干。将一位数码管底座B2平放，将Al立方体分别安装到a，b，c，d，e，f，g处，之后将每一个Al的正极按电路图连接到IK电阻R9到R16处，并同时连接到P0.0到P0.7处。将数据管I的每一个Al的负极并连一起接到R5之后连接到P2.4 口，将数据管2的每一个Al的负极并连一起接到R6之后连接到P2.5 口。
[0060]3、三位数码管电路图及安装操作过程。
[0061]三位数码管分成共阳极电路，具体电路图如图10所示:工作原理及安装过程同二位共阳数码管。
[0062]三位数码管分成共阴极电路，具体电路图如图11所示:工作原理及安装过程同二位共阴数码管。
[0063]4、四位数码管电路图及安装操作过程。
[0064]四位数码管分成共阳极电路，具体电路图如图12所示:工作原理及安装过程同二位共阳数码管
[0065]四位数码管分成共阴极电路，具体电路图如图13所示:工作原理及安装过程同二位共阴数码管。
[0066]本实用新型的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，市场上目前还没有与其相关的产品，市场上目前只有普通的LED数码管，本发明主要是利用3D打印机，直接制作三维立体LED数码管，并由使用者根据相应原理图，搭建出所需实物。通过本实用新型可以使得数码管教学更加生动，形象。学生可以自己动手组成I到4位，共阳极或共阴极数码管；这对提高学生的创新能力及动手能力是一套非常好的实践教具。
[0067]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，其特征在于，包括: 主体构成，其为多个长*宽*高为0.5*0.5*5cm的立方体；在每个立方体的两端，分别是LED发光二极管的正极和负极，分别有导线相连接； 底座，其用来组成三维立体LED数码管，该底座上设有用于与所述主体构成相连接的连接装置，该底座具体包括: I位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*15cm，设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个； 2位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*20cm ;设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个； 3位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*25cm ;设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个； 4位共阳极或共阴极数码管底座，其长*宽为15*30cm ;设有电源正极定位孔10个，电源负极定位孔10个。
2.根据权利要求1所述的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，其特征在于，所述主体构成有3种颜色。
3.根据权利要求2所述的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，其特征在于，所述主体构成的3种颜色分别为:红，黄，绿。
4.根据权利要求1所述的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，其特征在于，主体构成与底座之间的连接方式为:嵌入底座插槽连接，或卡式连接，或铰链连接。
5.根据权利要求1所述的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，其特征在于，所述主体构成是基于3D打印机制作的。
6.根据权利要求1所述的基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，其特征在于，所述I位共阳极或共阴极数码管底座、2位共阳极或共阴极数码管底座、3位共阳极或共阴极数码管底座和4位共阳极或共阴极数码管底座分别是基于3D打印机制作的。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于3D打印机制作的LED数码管三维立体教具，其特征在于，包括：主体构成，其为多个0.5*0.5*5cm的立方体；在每个立方体的两端，分别是LED发光二极管的正极和负极，分别有导线相连接；底座，其用来组成三维立体LED数码管。本实用新型可以让使用者更好的了解LED数码管内部构成及结构；根据原理图可以直接打印出3D模型，并由使用者自己组装LED数码管，从而加强对LED数码管内部结构与构造的理解；可以使得数码管教学更加生动，形像。学生可以自己动手组成1到4位，共阳极或共阴极数码管；这对提高学生的创新能力及动手能力是一套非常好的实践教具。
【IPC分类】G09B23-18
【公开号】CN204614314
【申请号】CN201520183931
【发明人】于繁华, 张志勇, 宋阳
【申请人】长春师范大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月30日