【正文】 =table_cha[cha][xx]。ch0。 ch1=1x。j8。i) { if (i=0) { for (j=0。i++) display[j][i]=le。 for (j=0。 } } /*The function is to figure out the max number and return it.*/ uchar maxt(uchar a,uchar b,uchar c) { if (ab) a=b。 } /*The function can parat the character. And remove the big one to the back.*/ void max(uchar *a,uchar *b) { uchar t。 if (a=5) b++。 return n。 num=numamp。a0。 } void delay5us(void) //誤差 STC 1T { unsigned char a,b。 TCON=0x01。 /*railway 2*/ uchar code dat2[28]={0x0,0x20,0x40,0x60,0x80,0xa0,0xc0,0xe0,0xe4,0xe8,0xec,0xf0,0xf4,0xf8,0xfc,0xdc,0xbc,0x9c,0x7c,0x5c,0x3c,0x1c,0x18,0x14,0x10,0xc,0x8,0x4}。 32 32 附 錄 圖 1 圖 2 圖 3 33 33 圖 4 程序 ： include include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar display[8][8]。 我在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，尤其在經(jīng)歷了自己完成一個(gè)具體的項(xiàng)目后，我覺(jué)得自己的知識(shí)真的還是有所不足，只有不斷地充實(shí)自己才能在自己喜歡的領(lǐng)域有所建樹(shù)。 （ 7）顯示效果比較滿意，能完成復(fù)雜的動(dòng)畫顯示，但是攜帶不太方便。 （ 3）本方案的電路設(shè)計(jì)只能按照本方案編程，別人要想編程還得了解原理，所以適應(yīng)性不是很強(qiáng)。 仿真可以在焊接硬件時(shí)對(duì)芯片提前做好排列，這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)搭建也有很大的幫助，仿真相對(duì)于實(shí)物 來(lái)說(shuō)解釋起來(lái)更加的直觀，在其他人進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)時(shí)可以更好地把握整個(gè)過(guò)程 。列選直接連接到 8 片 74HC573。 換一個(gè)程序后發(fā)現(xiàn)顯 示出的是亂碼，原因是更換的程序并不和本設(shè)計(jì)的原理一樣，雖然同樣層共陰束共陽(yáng)但是控制管腳不同，最后決定用原程序。 在運(yùn)行過(guò)程中第 3 層總是保持很暗的狀態(tài)跟隨其他層運(yùn)行狀態(tài)有相同的運(yùn)行狀態(tài)，分析原因如下： （ 1）這一層的陰極和其他層的陰極有搭接 （ 2）因?yàn)闊舻姆瓷鋯?wèn)題出現(xiàn)這種現(xiàn)象 反復(fù)檢查確保陰極端并沒(méi)有搭接的狀況也不是反射的現(xiàn)象，最后將陰極斷開(kāi)照樣會(huì)亮，隔天后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種狀況的層變?yōu)榱说?1 層，原因還是靜電，將系統(tǒng)接地后這種現(xiàn)象消失。 25 25 5 系統(tǒng)的調(diào)試 顯示模塊檢測(cè) 在將立方體與控制模塊結(jié)合之前首先是對(duì)立方體的靜態(tài)檢測(cè)以及時(shí)對(duì)壞掉的小燈進(jìn)行處理，雖然一個(gè)小燈兩個(gè)小燈壞掉不會(huì)對(duì)畫面造成多大影響但是為了設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)還是要進(jìn)行檢測(cè)、拆換。除人體靜電的方式就是在焊接前接觸墻面即可，在焊接過(guò)程中當(dāng)電焊與手接觸小燈時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈會(huì)微亮這表明產(chǎn)生了靜電應(yīng)及時(shí)處理否則在焊接過(guò)程中小燈壞掉的幾率很大。 LED 燈是通過(guò)區(qū)別引腳的長(zhǎng)短來(lái)區(qū)分正負(fù)極的，其中長(zhǎng)為正，短為負(fù)，本方案的燈體是層共陰需要把一層的陰極連接，這樣每一層一共有 8 個(gè) 負(fù)極， 64 個(gè)陽(yáng)極。 發(fā)光二極管有可見(jiàn)光、不可見(jiàn)光、激光等不同的類型，一般用到的有紅、黃、藍(lán)、綠等顏色，也有的發(fā)光二極管能發(fā)出幾種顏色這種二極管內(nèi)部都有芯片， 燈的形狀也有不同，常見(jiàn)的有長(zhǎng)方形、圓形、乳型，發(fā)光二極管擁有二極管單向?qū)щ娞匦灾挥羞_(dá)到一定的電流才能發(fā)光，相對(duì)于普通二極管的開(kāi)啟電壓發(fā)光二極管的開(kāi)啟電壓比較大，一般紅色的開(kāi)啟電壓在 之間，綠色 LED 大約為 2V，正向的工作電流在 5mA20mA 之間，在制作時(shí)要特別注意不可過(guò)載功耗 [7]。 （ a） 22 22 （ b） （ c） 圖 二極管的等效電路 圖（ a）是表示的理想二極管的工作狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)幾乎沒(méi)有壓降，截止電流也幾乎為 0，這種二極管是理想狀態(tài)下的。所以鑒于ULN2803 的優(yōu)點(diǎn)選擇此方案。 圖 邏輯圖 20 20 圖 連接圖 如圖 的連接方式，在上一節(jié)介紹了單片機(jī)的 I/O 口，現(xiàn)在介紹與 TTL 器件的連接工作原理，假設(shè) 連接了 74HC573 的一個(gè)管腳，因?yàn)槠瑑?nèi)的輸入阻抗相對(duì)來(lái)說(shuō)是非常高的，相當(dāng)于端口接了一個(gè)很大的電阻到地，當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí)電流是通過(guò)Rc 流入大地， Ri 上電流為 0，當(dāng)三極管停止工作后，電流就會(huì)通過(guò) RC,Ri，這時(shí)由于這兩個(gè)電阻的分壓 點(diǎn)的電壓就等于這兩個(gè)電阻的分壓，同時(shí)電流： I 總電流 =5V247。 顯然本方案采用第一種連接方式芯片采用的是 74HC573。 15≈ 330（Ω） （ ） 當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí)二極管是不亮的，當(dāng)三極管截止，這時(shí)三極管的電流和經(jīng)過(guò)上拉電阻的電流就要流過(guò)發(fā)光二極管，由于流過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的電流很小可以忽略，這時(shí)流過(guò)發(fā) 18 18 光二極管的電流為 （ ）247。50=200mA () 在單片機(jī)內(nèi)除去 P0 口其他的 24 個(gè) I/O 口都是一樣的，都擁有一個(gè)較大的上拉電阻，輸出的電流也相應(yīng)的比較小，因此就要在單片機(jī)外外設(shè)芯片來(lái)輔助單片機(jī)。 16 16 NPN 三極管 了解三極管對(duì)于學(xué)習(xí)單片機(jī)有著非常好的幫助，在數(shù)子電路中主要研究學(xué)習(xí)的是三極管的開(kāi)關(guān)特性，在模擬電路中主要研究的是三極管的放大特性 [1]。可以驅(qū)動(dòng) 500MA\50V 的負(fù)載電路，這里的參數(shù)是灌電流。并且這四個(gè)端口可以用 74LS573 等芯 片來(lái)擴(kuò)展，從而控制更多的設(shè)備 。其中前者是反相電路的輸入后者為輸出。主要的特性在于他可以存儲(chǔ)比較大的程序，具備 FLASH 工藝。是一種微控制器，并非用來(lái)完成某一個(gè)邏輯功能，它主要包括： （ 1）中央處理單元 （ 2）存儲(chǔ)單元 （ 3）定時(shí)器與計(jì)數(shù)器 （ 4）各種 I/O（輸入輸出）口接口等 這幾個(gè)部分集成在一塊集成電路芯片上構(gòu)成單片機(jī)，最大特點(diǎn)是占用空間小，內(nèi)部 ROM 小，功能不強(qiáng)，輸入輸出簡(jiǎn)單，發(fā)展極快。 圖 演示圖 uln2803 的 1 引腳 uln2803 的 2 引腳 uln2803 的 3 引腳 573 （ 1） 573 （ 2） 573（ 3） 10 10 3 系統(tǒng)架構(gòu)以及模塊論述 整個(gè)光立方系統(tǒng)的核心就是單片機(jī)，如果沒(méi)有單片機(jī)那么光立方就是一個(gè)會(huì)發(fā)光的鏤空燈泡，單片機(jī)的作用就是協(xié)調(diào)各個(gè)芯片有條理的工作，他把信號(hào)傳到每個(gè)芯片，每個(gè)芯片再把信號(hào)送達(dá) LED，如此通過(guò)上級(jí)控制下級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)動(dòng)畫效果，可以說(shuō)單片機(jī)使光立方擁有了生命力。 圖 光立方層連接圖 9 9 P2 口： P2 口連接 74HC573 的使能端（ LE 端），通過(guò) P2 口控制 8 片 74HC573 的工作，從而實(shí)現(xiàn) 64 束 LED 燈的控制。 8 8 單片機(jī) I/O 口分配以及編程如何實(shí)現(xiàn) 本光立方 由單片機(jī)控制，要想實(shí)現(xiàn)光立方的控制就要從光立方的結(jié)構(gòu)出發(fā)，合理的分配單片機(jī)輸入輸出口，從而對(duì)每一層每一束每一個(gè)小燈進(jìn)行自由的控制，本設(shè)計(jì)對(duì)單片機(jī)輸入輸出口的分配如下： P0 口： P0 口連接鎖存器 74HC573 的輸入端， 74HC573 的輸出端連接光立方束，然后通過(guò)單片機(jī) P0 口發(fā)送信號(hào)到 74HC573 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)每一束亮滅的控制，一片 74HC573控制一面，一共八面八片。 我們假設(shè)圖中的層上的線的交點(diǎn)為平面上的小燈那么如果想要控制第 8 層的某一個(gè)小燈就要讓這個(gè)小燈所在的二維度和一維度共同作用來(lái)定位這個(gè)想要控制的小燈。 第六章主要是對(duì)仿真進(jìn)行闡述，詳細(xì)介紹仿真的連接方法以及仿真對(duì)本設(shè)計(jì)的重要性。 本論文的基本內(nèi)容 第二章主要對(duì)如何實(shí)現(xiàn)光立方的功能進(jìn)行理論分析，同時(shí)詳細(xì)描述光立方功能的基本原理與方法。 設(shè) 計(jì)的總體要求 本課題主要是光立方的控制和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，這需要弄懂 LED 發(fā)光二極管的工作原理、技術(shù)，理解 LED 發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)原理、技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法，明確應(yīng)采用的主要技術(shù)手段，給出實(shí)現(xiàn)功能需要的基本結(jié)構(gòu)單元。 LED 顯示的發(fā)展與研究 伴隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代和數(shù)字世界的潮流 LED顯示屏在信息化的世界里已經(jīng)是不可替代的，如今幾乎每個(gè)城市的大型場(chǎng)合里都會(huì)有一塊大的 LED 顯示屏，無(wú)論你走到廣場(chǎng)、商場(chǎng)、車站、電影院 LED 時(shí)時(shí)刻刻向人們提供著各種需求的信息 [4]。光立方作為一種新鮮事物用光學(xué)的美給藝術(shù)界帶來(lái)了新鮮血液，“光立方”給與了光藝術(shù)的表現(xiàn)形式，光立方帶給世界的不僅僅是美學(xué)上的創(chuàng)新，它帶給我們的還有技術(shù)上的創(chuàng)新，如何通過(guò)技術(shù)給與人們更好的生活體驗(yàn)也是我們應(yīng)該思考的。 關(guān)鍵詞 ： 光立方； 74HC573； STC12C5A60S2； ULN2803 2 2 ABSTRACT LED Cube is a threedimensional cube shaped LED lightemitting diode display device using a single color or multicolor LED, can produce plex and flexible, very attractive display, including a single static display threedimensional graphics , dynamic display and a variety of graphic display and other display alternately , even it will be a basis for truly plex threedimensional image display in the future. Light Cube is a set of practical , economical , costeffective high art, it is not limited to decoration, it is able to help better learning c language practice , it is a good topic for Electronics enthusiasts to design a circuit of microcontroller based control system . This design uses a light cube design 8 * 8 * 8 , ie the length , breadth and height of cube is made up of eight LED lights arrayed , the length and breadth is about 14cm * 14cm * 20cm, the whole system is divided into three modules : a control module driver module and display module 。 1 1 摘 要 光立方是 LED 發(fā)光二極管構(gòu)成的正方體形狀的立體顯示裝置，使用單色或多色發(fā)光管，可以產(chǎn)生復(fù)雜靈活、十分有吸引力的顯示效果，包括單一立體圖形的靜態(tài)顯示、動(dòng)態(tài)顯示和多種圖形的交替顯示等多種顯示方式，未來(lái)甚至可能以此為基礎(chǔ)，真正實(shí)現(xiàn)復(fù)雜圖像的三維