【正文】 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 3D 光立方畢業(yè)設計 說明書 摘要 光立方是一個長、寬、高由 8 8 8 個 LED 燈組成的真實 3D 立方體顯示器。其最大的特點，就是帶給 觀賞者 立體的 超酷的 3D視覺體驗。 因此各大網(wǎng)站也充斥著各種各樣的光立方版本。 但是這 各種版本的光立方的制作方法都很復雜，而且成本也很高， 而本設計與之相比則制作簡單精美，成本低廉。 為保證光立方精美的外形，本設計還提供了 一種光立方 的 制作模板 ，以確保 將動手能力導致的美觀差異降到最低。 為降低其成本，本設計采用了 STC12C5A60S2單片機，這種單片機自帶有 A/D轉(zhuǎn)換模塊；使用的鎖存 器是常用的 SN74HC573。這樣可以保證在降低制作成本的情況下，毫不影響作品的美觀；再加上顯示效果極佳的高亮霧面的藍色方形 LED，硬件電路無需添加額外的驅(qū)動和上拉電阻，即可實現(xiàn)其強大的功能： 除了能顯示 3D 圖形，還 可以支持 多級亮度和速度調(diào)整， 允許用戶自拓展 音頻顯示功能，就像音樂顯示器一樣。 用戶 還可以在不改動硬件電路的情況下 設計 出自己喜歡的的 自定義圖形。 這些 充分體現(xiàn)了制作成本低、顯示效果好、功能完善的特點。 最后，經(jīng)過軟硬件調(diào)試，解決了一些硬件電路短路，程序報錯的問題，完美地實現(xiàn)了多種圖形動態(tài)顯示，流暢的圖 形變換和音頻顯示的多種功能。 關鍵詞： 光立方 制作模板 音頻顯示 A/D轉(zhuǎn)換 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 ABSTRACT Lightcube is a long, wide, high is posed of 8 x 8 x 8 leds true 3 d volumetric display. Its biggest characteristic, is to bring the viewer stereo cool 3 d visual experience. So each big web site is filled with all kinds of cubic light version. But all versions of this light cubic method is very plex, and the cost is also high, and pared with this design is beautifully simple and low cost. In order to ensure the exquisite cubic shape, this design also provides a light cube production template, to ensure that the ability to appearance difference to a minimum. To reduce its cost, this design USES STC12C5A60S2 MCU, the MCU builtin A/D conversion module。 Use the latch is SN74HC573 in mon use. So that in the case of lower production costs, not effect the beauty of the works。 Plus showed excellent results highlighted square LED fog below in blue, don39。t need to add additional hardware circuit drive pull up resistance, and its powerful functions can be realized: in addition to display 3 d graphics, can support multiple levels of brightness and speed adjustment, allows the user to expand the audio display function, like music display. Users can also in the case of do not change the hardware circuit design their own custom graphics. These fully reflect the production of low cost, good effect of display, the characteristics of the function is perfect. Finally, after the hardware and software debugging, solve some of the short circuit hardware circuit, program error, perfect the dynamic variety of graphic display, smooth graphics transform and audio display a variety of functions. Key words: lightcube making stencil audiodisplay A/D conversion 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 目錄 引言 ............................................................................................................................ 1 研究意義 .....................................................1 研究現(xiàn)狀 .....................................................2 該論文的內(nèi)容安排 .............................................2 光立方的設計方案 .................................................3 本設計基本功能和特點 .........................................3 拓展功能 .....................................................3 總體設計方案 .................................................3 硬件設計 .........................................................5 單片機控制電路設計 ..........................................5 單片機選型 .............................................5 單片機控制電路 .........................................6 驅(qū)動電路設計 ................................................7 負極驅(qū)動芯片 ...........................................8 正極驅(qū)動芯片 ..........................................10 顯示電路設計 ................................................11 各層電路設計 ..........................................11 LED 地址對照表 ........................................12 實物效果圖 ..................................................13 軟件設計 ........................................................15 自定義 頭文件 ...............................................15 電腦端的 ISP 控制軟件 ........................................18 程序流程圖 ..................................................19 LED 顯示核心思想 ............................................20 顯示部分 測試結(jié)果 ............................................22 硬件焊接與調(diào)試 ..................................................23 本設計所需材料 .............................................23 燈 .................................................23 74HC573 芯片 .........................................23 自制雙聲道音頻插頭 ....................................23 其他材料 ..............................................24 光立方 LED 燈焊接方法及步驟 ..................................25 調(diào)試中的問題和解決方法 ......................................27 調(diào)試結(jié)果 ....................................................28 總結(jié) ...........................................................30 致謝 ...............................................................31 參考文獻 ...........................................................32 附錄 ...............................................................33 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 1 引言 研究意義 LED射燈是指發(fā)出的光線是方向性的 (directional)的 LED燈泡 , 主要類型有MR16,GU10, PAR series. LED球泡燈是指發(fā)出的光線為發(fā)散性的 LED燈泡 , 主要類型為 :E27 base. 按照功率來分 , LED燈泡可分為 : 小功率 (主要為 5mm LED生產(chǎn)的 )和大功率 (主要 1 W, 3 W ,甚至 5 W LED生產(chǎn)的 )。 同時 , 市場上也存在超大功率 (比如 , 50W的 LED射 ),但是這種未經(jīng)過市場檢驗 , 也未見得有很大市場。其中 , 小功率的 LED射燈 , 球燈為最早設計和生產(chǎn)的 LED燈泡 , 已經(jīng)大規(guī)模采用 , 但是質(zhì)量良莠不齊。這燈泡主要是 在 國 外 的 零 售 網(wǎng) 站 上 進 行 銷 售 , 比如 , , 。而大功率的 LED射燈 , 球泡燈為最近 23年才大規(guī)模使用和推廣的 , 總體來說要比小功率的 LED燈泡穩(wěn)定許多 。 隨著大功率 LED的價格下降 , 大功率 LED燈泡將會為市場主流 。 總體來說 , 目前 LED燈的市場上 , 不論是生產(chǎn)商 , 采購商還是終端客戶 , 都不專業(yè) , 大多數(shù)還只是憑經(jīng)驗或者外觀等主觀臆斷來判斷產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。在產(chǎn)品外觀雷同的情況下 , 讓人可以接受的價格和良好的銷售策略起主導作用。 另一方面，從電子愛好者網(wǎng)站，《無線電》雜志等一些媒體可以看出，國內(nèi)越來越的的人正在加入電子愛好者的行列。伴隨著這樣的趨勢，作為常用的電子器件之一的LED，其使用量將會越來越大，普及速度也會越來越快。 而作為一個忠實的電子愛好者，美觀時尚應當是我們的不懈追求，引領更多的初學者走上電子愛好者之 路更是值得我們努力的。而 3D光立方所能帶來的震撼力和吸引力是其他電子設計所不能動搖的。 其實光立方這個名字早已出現(xiàn)過，也有人嘗試制作過 ， 每個制作過的人 都會被其超酷的 3D 顯示效果所震撼，我就是其中之一。然而在網(wǎng)上搜索了大量相關資料后，我發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)上各種版本的光立方的制作方法都很復雜，而且成本也很高，所以我想找出一種相對成本較低，制作方法簡單，便于廣大電子愛好者學習制作的方法。 這種方法如果實現(xiàn)，不僅會為 LED市場帶去不少的盈利，同樣也能引領更多的人加入電子愛好者的隊伍中，可謂一舉兩得。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 2 研究現(xiàn)狀 其實 ，對于 許多電子愛好者 來說 ， 光立方并不陌生。它的功能