【正文】 圖21 系統(tǒng)結構框圖 各模塊方案選擇 單片機主控制模塊方案一：采用傳統(tǒng)的89C51單片機作為主控制芯片，應為89C51單片機內(nèi)部只有8K的存儲空間，立體的光立方實現(xiàn)的功能比較復雜，一個單片機要控制512個燈所以程序代碼存儲空間可能大于8K有可能會溢出，所以不可采用此方案。單片機的最小系統(tǒng)如下圖所示: 圖31單片機最小系統(tǒng)框圖設計時鐘電路時，我們首先必須先了解單片機時鐘端口的使用和特點：XTAL1（AT89C51中19 腳） ：單片機內(nèi)部振蕩電路的輸入端口。 P0 口外接上拉電阻由于STC12C5A60S2單片機P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，是開漏的，不管它的驅(qū)動能力多大，相當于它是沒有電源的，需要外部的電路提供，絕大多數(shù)情況下P0口是必需加上拉電阻的。 圖311萬能板 圖312 LED燈的正負極 圖313 LED燈的形狀 圖314 已搭好的8個LED燈這樣做出一條有八個LED燈組成的共陰極的燈鏈如圖315所示，這里要注意焊接的時間和焊錫的用量，要是焊接時間太長就會把LED燈燙壞，用焊錫要均勻，不能太多也不能太少，太少連接不牢固，太多不美觀。圖31 單片機焊接按鍵的焊接是最簡單的，四個引腳分別插在四個孔中，要注意的是按鍵的四個腳是兩兩一對的，不要認為他們都是一樣的，要是焊錯了就沒有按鍵的功能了，就成了一根導線了，自鎖開關的焊接比較復雜，特別是六根引腳的開關，它的按下和彈回來接通的引腳是不同的引腳，自鎖開關的原理圖如下圖42所示。 顯示程序的設計本設計的程序采用的是動態(tài)的掃描顯示，通過選通一列的方式，這時程序里的一行數(shù)組就按照由低位到高位的方式依次從單片機的I/O口輸出到驅(qū)動74HC595移位寄存器中從寄存器中輸出到LED的陽極控制燈的亮暗，這樣一次一次的循環(huán)就可以產(chǎn)生一個動態(tài)的畫面，整個流程圖如下33所示。 本系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)部分LED燈的亮滅沒有規(guī)律，有些燈甚至都不亮，還有些燈閃爍不定。解決問題：在這里我們考慮把焊烙鐵接地，如果焊烙鐵沒有接地線我們可以在焊烙鐵中部加一根引線接在暖氣片上或者直接接地，焊完一行檢查一次，焊完一個面再檢查一次，最后全部焊完再檢查，確保LED燈全部正常工作。 結果分析本設計經(jīng)過一個多月的焊接再加上一個多月的調(diào)試和改進，現(xiàn)在總算順利完成了，硬件和軟件的運行還是算比較穩(wěn)定，本設計利用硬件的立體性，利用軟件的變化多樣性，這兩者結合起來就可以產(chǎn)生非常絢麗的畫面效果，該設計功能強大，DIY性特別強，可以通過改變程序產(chǎn)生很多意料不到的畫面效果。[6]鄧元慶．數(shù)字電路與邏輯設計[M]．北京：電子工業(yè)出版社, 1995：49 195.[7][M].北京航空航天大學出版社，2002[8]楊元挺《電子技術技能訓練》 //74HC595的時鐘和輸出鎖存(12腳)/**********************************************************************/ /*坐標數(shù)組*//**********************************************************************/uChar Code shu[8]={0,1,2,3,4,5,6,7}。j0。 }}/************************************************************************/ /*亮度調(diào)整*//************************************************************************//*void PWM_LIGHT(unsigned Char P){ OE=0。i8。 CLK=1。i++) { DS=xieamp。 //移位上升沿有效? } }/**********************************************************************/ /*倒計時*//**********************************************************************/void daojishi(void){ uChar i,j,k。 Set595(shuzi[6][i])。 P2=z1[7i]。amp。e8。 P2=z1[r]。amp。a8。 dis595()。 P2=z1[0]。amp。 for(z=0。 Set595(x1[x])。 //方框縮放 } // xingdian()。 } } delayms(20000)。z++) for(y=0。amp。 dis595()。s8。 P2=z1[7]。amp。 dis595()。r8。amp。 } } }/**********************************************************************/ /*方框縮放*//**********************************************************************/void suofang(){ uChar x,y,z,w,e,r,a,s。 Set595(shuzi[4][i])。j8。 DS=xie1amp。 _noP_()。0x01) { DS=1。 OE=1。 } }/**********************************************************************/ /*ms延時*//**********************************************************************/void delayms(uChar xms){ uChar i,j。//595數(shù)據(jù)uChar Code y1[8]={0xfe,0xfd,0xfB,0xf7,0xef,0xdf,0xBf,0x7f}。(第2版) 北京：清華大學出版社[16]李中發(fā)《數(shù)字電子技術基礎》 從畢業(yè)設計的題目選擇到基本確定大概花了一個星期，在確定題目的同時我也積極在網(wǎng)上查找資料，有時去圖書館看看關于單片機類的書籍，查查芯片的使用和要求及優(yōu)點和不足，最終我找到最合適的STC12C5A60S2這款芯片集合了好多芯片的優(yōu)點，功能特別強大，現(xiàn)在最新的單片機，正由于它是最新的，所以在找資料和畫原理圖方面很不好實現(xiàn)，幾乎很難找到關于它的資料，即使找到了也是純英文的，還要自己翻譯，在原理圖方面也一樣復雜，幾乎沒有關于它的封裝，在找資料這塊花了不少時間，對于LED燈焊接方面也要求的很高，重復無聊的折LED的管腳這都還好，主要是LED燈的擊穿問題特別難處理，對于單個LED我們需要檢測，對于焊成條形的LED也要檢測，對于焊成面的LED還要檢測，最困難的是對于焊成體的LED還要檢測，有時一條LED燈沒問題，可是焊成面就出問題。燒入程序后，LED燈的亮度很不均勻，明亮閃爍。在單個燈的替換過程中居然發(fā)現(xiàn)我測量的單個燈亮了，可是我沒測量的LED燈也同時亮了解決方法：這里我們知道可能是LED燈在焊接過程中被擊穿了，我采用的是反接正負橫豎