【正文】 S2單片機做控制芯片的，由單片機上的 P2口來控制 8個鎖存器的鎖存端，以此決定數(shù)據(jù)的輸入和鎖存。這樣 512個 LED每一個都有單獨的位置編碼，燈的亮滅可以由自由控制。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 硬件設(shè)計 單片機 控制電路設(shè)計 單片機選型 制作光立方使用的單片機開發(fā)板采用了宏晶科技新推出的 1T 增強型 51 單片機中功能較為強大的一款 —— STC12C5A60S2。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路 ,2路 PWM,8路高速 10位 A/D轉(zhuǎn)換 (250K/S，即 25萬次 /秒 ),針對電機控制，強干擾場合。 3% 12. 時鐘源：外部高精度晶體 /時鐘，內(nèi)部 R/C振蕩器 (溫漂為177。 單片機控制電路 圖 驅(qū)動電路設(shè)計 為節(jié)約成本，該設(shè)計沒有選擇硬件電路集成設(shè)計，把驅(qū)動電路與控制電路合為一體。 ULN28038 個 NPN 達林頓晶體管，連接在陣列非常適合邏輯接口電平數(shù)字電路（例如 TTL， CMOS 或 PMOS 上 / NMOS）和較高的電流 /電壓，如電燈，電磁閥，繼電器，打印錘或其他類似的負載。 COM 端主要有兩種用途： (可懸空 ) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 1 試驗用 接地：假如它的輸出端都接發(fā)光二極管，那么，只要將 COM 端接地，則所有的發(fā)光二極管都將亮起，否則，可能是二極管壞或其它什么地方壞了。至于達林頓關(guān)斷時產(chǎn)生的負電壓我們不必管，因為器件內(nèi)部就有二 極管并接到地的 .專門用來削減沖擊電壓至電源地減去一個二極管正向壓降 可以使得內(nèi)部的三極管受到最小的反偏電壓沖擊。上面的這個是74HC573 的封裝圖，讓芯片的那個半圓形缺口朝上，從左上角開始逆時針數(shù)，分別為 1到 20 號引腳。其中 LED上的標識代表的是所要連接的鎖存器，和對應(yīng)的引腳連接。 實物效果圖 硬件焊接的最終實物效果圖如下，控制部分（圖 ），顯示部分（圖 ）： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 圖 圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 軟件設(shè)計 自定義頭文件 Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 但是 Keil里沒有 STC12C5A60S2的芯片頭文件，需要在編寫程序時自己添加頭文件，實例如下： //頭文件名字可自行命名 sfr ACC = 0xE0。 sbit AC = PSW^6。 sbit OV = PSW^2。 //Data Pointer Low Byte 0000,0000 sfr DPH = 0x83。 //8 bitPort3 1111,1111 sfr P3M0 = 0xB2。 sfr P4M1 = 0xB3。 sbit TR1 = TCON^6。 sbit IT1 = TCON^2。 //T0/T1 Modes GATE1 C/T1 M1_1 M1_0 GATE0 C/T0 M0_1 M0_0 0000,0000 sfr TL0 = 0x8A。 //T1 High Byte 還要注意的一點是：在程序編譯的時候一定要記得輸出 .hex文件，因為 STC— 只有 .hex 文件才能下進單片機里去。有些 USBRS232轉(zhuǎn)接器，不能兼容，可讓宏晶幫你購買經(jīng)過測試的轉(zhuǎn)換器。 3個按鍵分別控制三種不同的圖像顯示模式。定時器一旦啟動，它便會在原來的數(shù)值上加 1計數(shù)，若在程序開始時，我們沒有設(shè)置 TH0和 TL0，他們默認值都是 0，假設(shè)時鐘頻率是 12MHz， 12個時鐘周期為一個機器周期，那么此時機器周期就是 1us，計滿 TH0和 TL0就需要1621個數(shù) ,再來一個脈沖計數(shù)器溢出，隨即向 CPU申請中斷。 for(a=z。i) for(b=110。 精確的延時程序一般需要用到中斷，模塊話書寫如下： include unsigned char num。 //num 每加 1 次判斷一次是否到 20 次 If( num = =20) //如果到了 20 次，說明 1 秒時間到 { num=0。 使用哪一種延時可根據(jù)需要而定，本設(shè)計中兩種延時程序均有應(yīng)用到。 結(jié)果如下圖（圖 ）： 圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 23 硬件焊接與調(diào)試 本設(shè)計所 需材料 燈 LED 燈珠，最 好選擇長腳 5mm，霧狀（乳狀）藍色的燈 珠（如下頁圖 ），效果更好。 圖 74HC573 芯片 74HC573鎖存器，至少 8 個，記得要 12 元左右的，太便宜的可能是用過返新的，IC 芯片都 是一分錢一分貨，便宜的全是舊的，別老想著貪便宜。 下面是找到地線的方法： 把撥開的耳機線先用火燒掉線上面的絕緣漆，然后選任一聲道，把兩條線分別接一個 LED的正負極，如果 LED亮了，接 LED的負極的那根線就是地線。用萬用表的正極，再把萬用表打在測二極管通斷的檔上，如果燈亮了就說明是好的。這就是我們使用方形 LED的原因。 焊接結(jié)果如下頁圖（圖 ） ： 圖 ③接下來用 502膠水，把兩塊兒 18*12的萬用板貼在一起，依照 LED模板的引腳焊接距離在組合好的萬用板上焊上 64個插針陣列，如下頁局部圖（圖 ）： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 27 圖 之所以要兩個板子連在一起是因為網(wǎng)上各個店家都沒有賣 18*30的優(yōu)質(zhì)綠油板。 ④當(dāng)然側(cè)面也需要有同樣的插針焊接以便是最終效果較好。換好 LED之后再次測試， LED工作順利，問題解決。原來是單片機最小系統(tǒng)的 P3口有問題。仔細檢查后發(fā)現(xiàn)有一個焊點斷開了。 解決辦法：全面檢測了一下其他燈珠，發(fā)現(xiàn)沒有問題， 調(diào)整了一下每層的接線順序，還是只有一層亮。經(jīng)過查閱大量的相關(guān)資料，最終設(shè)計出了以 STC125A60S2單片機為核心的控制電路，并用常用鎖存器74HC573和 8路非門 ULN2803設(shè)計了光立方驅(qū)動電路。 之后在焊接 128個（地面和側(cè)面各 64個）插針時，由于每個插針在焊接前難以固定，所以一手拿鑷子一手拿烙鐵，先用焊錫固定插針，然后再把插針調(diào)整得筆直。所以，為了保證最終的效果，還是選擇努力焊好了插針。 最后，為了是圖形變換豐滿美觀，編寫了上千行的程序，內(nèi)置 11種圖形變換模塊。通過大量閱讀資料，我拓寬了自己的知識面，并懂得將所學(xué)知識融會貫通到實踐中去。在未來的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績來回報各位同學(xué)和老師，同時，在畢業(yè)設(shè)計過程中，同宿舍的舍友和同組的同學(xué)給了我很多的幫助，我非常的感謝他們給我的幫助。 本文參考了大量的文獻資料，并且也得到了眾多網(wǎng)友的熱心幫助，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬，向網(wǎng)絡(luò)上那些無私分享資料的朋友表示衷心的感謝！ 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 32 參考文獻 [1]郭天祥，新概念 51單片機 C語言教程 [M]，北京，電子工業(yè)出版社， [2]徐平，官微宏， 3D8 LED搭接指南 [M]， [3]aGuegu，官微宏， 3D8串口數(shù)據(jù)通訊協(xié)議 [M]， [4]阮永松，打造音樂頻譜時鐘，無線電 [J]， 20226（總第 597期）， 4447 [5]劉興釗，數(shù)字信號處理 [M]，北京，電子工業(yè)出版社， [6]姚永平等， STC12C5A60S2系列單片機器件手冊 [M]， [7]Ivor Horton， C語言入門經(jīng)典（ ,楊浩 譯） [M]，北京，清華出版社， [8]張毅剛 ,基于 Proteus的單片機課程的基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計 [M],北京 ,人民郵電出版社 , [9] 江世明 , 基于 Proteus 的 單 片 機 應(yīng) 用 技 術(shù) [M], 北京 , 電子工業(yè)出版社 , [10]周潤景 ,張麗娜 ,劉印群 ,PROTEUS入門實用教程 [M],北京 ,機械工業(yè)出版社 , [11]姚永平 等， STC單片機編譯 /仿真工具說明書 [M], [12]張孝虎， 51單片機 DIY音樂頻譜顯示 [M]， [13]金炯泰 ,如何使用 KEIL 8051 C編譯器 (金奎煥 , 李允俊 , 任正權(quán)譯 )北京 ,北京航空航天大學(xué)出版社 , [14]王為青 , 程國鋼 ,單片 機 Keil Cx51應(yīng)用開發(fā)技術(shù) ,北京 ,人民郵電出版社 , 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 33 附錄 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar display[8][8]。 /*railway 2*/ 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 34 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}。 TCON=0x01。 } void delay5us(void) //誤差 STC 1T { unsigned char a,b。a0。 num=numamp。 return n。 if (a=5) b++。 } /*The function can parat the character. And remove the big one to the back.*/ void max(uchar *a,uchar *b) { uchar t。 } } /*The function is to figure out the max number and return it.*/ uchar maxt(uchar a,uchar b,uchar c) { if (ab) a=b。 for (j=0。i++) display[j][i]=le。i) { if (i=0) { for (j=0。j8。 ch1=1x。ch0。xx++) { display[xx][y]=table_cha[cha][xx]。 else cp=cpp。0x07。 point (a,b,c,le)。 c1=z2z1。 c=z1*10。 for (i=0。 b+=b1。 max(amp。y1,amp。z2)。 if (!le) t=~t。j=y2。i++) { for (j=y1。 } } } else { if (le) { display[y1][z1]|=t。 } else { display[y1][z1]amp。 display[y1][z2]amp。 } t=(0x01x1)|(0x01x2)。j+=(z2z1)) { for (i=y1。j=y2。 } } else { for (j=z1。i++) { display[i][j]amp。j+=(y2y1)) { for (i=z1。 } } } } } void box_apeak_xy(uchar x1,uchar y1,uchar z1,uchar x2,uchar y2,uchar z2,uchar fill,uchar le) { uchar i。 if (fill) { for (i=z1。 line (x1,y1,z2,x2,y2,z2,le)。 for (i=0。(i8)) { poke(n,0,7i)。(i24)) { poke(n,7,i16)。i40。 if ((a=0)amp。 switch(n) { case 1: for (i=0。 delay(speed)。i7。 }。i++) { display[7i][0]=0。 break。 display[i+1][7]=255。 switch(n) { case 1: for (i=0。 delay(speed)。i7。 }。i++) { line(7,7i,0,7,7i,7,0)。 break。 line(0,i+1,0,0,i+1,7,1)。 switch(n) { case 1: for (i=0。 if (i7) box_apeak_xy (3,3,0,0,i,7,1,0)。i8。 }。i++) { box_apeak_xy (0,i,0,7,7i,7,1,1)。 break。 delay(sp