【正文】 Light Cube AbstractLightcube is a long ,wide，high is posed of 4x4x4 leds true 3D volumetric display. Its greatest feature is that it can be more efficient as a platfrom for economic research 3Ddisplay technology, and bring the viewer stereo cool 3D visual experience. 、 指導(dǎo)者(簽字)： 2015年 5月 23 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 I 頁 共 I 頁目 次1 緒論 1 光立方的發(fā)展背景 1 研究意義 1 章節(jié)安排 12 總體設(shè)計 3 光立方控制原理 3 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案 3 各個模塊的方案比較 43 系統(tǒng)硬件設(shè)計 6 單片機(jī)選型 6 單片機(jī)總控制電路 8 光立方顯示電路 124 系統(tǒng)軟件設(shè)計 13 軟件編譯 13 流程設(shè)計 15 顯示設(shè)計 16 小結(jié) 22結(jié)論與展望 23致 謝 28參 考 文 獻(xiàn) 29附錄： 30 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 35 頁 共 35 頁1 緒論 光立方的發(fā)展背景光立方在我國的起步還是相對比較晚,直到2009年，在北京天安門廣場舉行的國慶晚會才與大家相見。在這一次的設(shè)計中，放棄了對平面LED燈的制作，而是轉(zhuǎn)向3D效果的設(shè)計，利用3D制作出來的效果更加豐富多彩，不但可以吸引人們的目光，還可以提升人們的審美觀，不用把視線集中在平面成像上。2 總體設(shè)計 光立方控制原理3D光立方看起來就像是一個三維的顯示器，只不過這個光立方是由發(fā)光二極管組成的一個立方體。單片機(jī)驅(qū)動模 塊光立方顯示模塊運放模 塊 系統(tǒng)模塊框，此次設(shè)計的系統(tǒng)整體模塊包括了以單片機(jī)為核心的控制模塊，驅(qū)動模塊、運放模塊和顯示模塊。如果使用這一類驅(qū)動，就需要8個三極管對雙色LED進(jìn)行控制，數(shù)量太多，影響整理的布局和美觀，最重要的是性價比不高，所以不建議使用此方案。方案二：我們選用方形或者草帽型雙色霧狀LED發(fā)光二極管，工作電流在6mA左右。單片機(jī)特點1） 屬于功能增強型51單片機(jī)，具有1T的內(nèi)核，內(nèi)部單時鐘/機(jī)器周期，傳統(tǒng)8051單片機(jī)的指令和代碼在這款單片機(jī)中都可以運行 2） 工作電壓： STC12LE5A60S2 3） 工作頻率范圍：0～35MHZ，近似于普通8051單片機(jī)的0～420MHZ 4） 用戶可用的應(yīng)用程序的空間大有8K / 16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60最大64k字節(jié) 5） 片上集成1280字節(jié)RAM 6） 通用I/O口（36/40/44個），復(fù)位后為準(zhǔn)雙向口/弱上拉（一般8051單片機(jī)I/O）可以設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，強推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個I/O口驅(qū)動能力均可到達(dá)20mA，但是整個芯片最大不要超過120mA 7） ISP/IAP，ISP指的是直接將寫好的程序下載到芯片里面，而芯片不需要從PCB板上取出來，IAP指的是通過操作之后將程序下載到芯片，也不需要特定的仿真器，只要通過串口（）就可以下載已經(jīng)編寫好的程序代碼，幾秒內(nèi)就可以完成 8） 具備EEPROM功能 ，但是要注意的是此款單片機(jī)內(nèi)部沒有這個功能 9） 看門狗功能 10）內(nèi)部集成MAX810復(fù)位電路，不用再設(shè)計外部的復(fù)位電路，而且這個復(fù)位是非?？煽康模绻枰脑捴灰谕獠拷右粋€復(fù)位按鍵11）外部掉電檢測電路：這個電路主要是在遇到突發(fā)情況的時候可以把數(shù)據(jù)保存在EEPROM當(dāng)中 12）時鐘源：在外面接一個高精度的晶振，設(shè)計者在下載已經(jīng)編寫完成的程序時，能選擇用外部高精度晶振/時鐘。 共陰極驅(qū)動電路圖圖中左側(cè)上端的四個I/O端口連接的是共陰極發(fā)光二極管，下端的I/O端口連接的是主控制芯片的8個端口，在接收到程序后，直接在I/O端口的驅(qū)動下，實現(xiàn)各式各樣的動畫。頻率微測則是根據(jù)電容的大小來實現(xiàn)的。它是為了保證運放輸入級差分放大電路的對稱性。一開始先在Keil uVision4的工程菜單中新建一個工程，要注意的是keil里面沒有本次所用單片機(jī)的頭文件，所以頭文件需要設(shè)計者自行補充并插入到程序里面。步驟3：串口號的選擇，根據(jù)設(shè)計者自己所用的電腦的串口來選擇，有的最新生產(chǎn)的電腦可能沒有RS232這個串口號，可以去網(wǎng)上或者店面買一條轉(zhuǎn)接器步驟4：選擇“下載/編程”按鈕，這樣就開始把之前編譯好的程序下載到芯片中去，這一步步驟可以反復(fù)進(jìn)行如果動畫的效果都沒有錯誤，酒吧每一個動畫所編譯的程序都整合在一起，變成一個完整的程序，再對這整個程序進(jìn)行編譯，看是不是有錯誤，沒有的話把程序再一次下載到單片機(jī)里面，這樣就會得到一個完成的程序。本次設(shè)計使用的動態(tài)掃描顯示采用的是列掃描，通過先選通了一列然后再依次選通第二行，第三、第四行。 // 1打開 A/D （ADC_POWER）轉(zhuǎn)換電源；11速度為70周期一次； //0中斷標(biāo)志清零；1啟動adc(ADC_START)。（1）制作一個動畫，從側(cè)視圖看右邊第一列全亮，然后第二列亮，第一列熄滅到最后第四列列亮，第三列熄滅，只需要用鼠標(biāo)點擊8*8的小方格，白色代表點亮，灰色代表熄滅。 程序編寫如果編譯沒有錯誤，就可以將程序下載到單片機(jī)，一個從右亮到左的動畫就完成了，以上是基本的動畫設(shè)計，同樣可以用這款軟件設(shè)計更華麗的動畫效果。 引腳連接圖緊接著是有關(guān)于接線下燈座的加工方法，需要把40P圓排母用相應(yīng)的工具制作成單針，這里可以用到水口鉗或斜口鉗，在這兩種工具都找不到的話，可以用老虎鉗代替一下，注意在剪的過程當(dāng)中不要弄傷了手，剪完之后放在容器里面，以免會有掉落和遺失。 二極管焊接圖下來正好是16個LED，也就是1面，就用這樣的方法，把接下來的3面LED都焊接完成，然后吧單針套在最底層的引腳上面，再把單針焊接在對應(yīng)的PCB板的對應(yīng)端口處。最后在更換了新的二極管之后，問題得到了解決。武老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。 Any10(1,TimeDelay)。 Righttoleft(1,TimeDelay)。 Randomoff(2,TimeDelay)。 Spin(1,TimeDelay)。 Alllight(1,TimeDelay)。 Followtotop(3,TimeDelay)。 Thenthelast(1,TimeDelay)。 Twoidea(3,TimeDelay)。 Spin(3,TimeDelay)。 Nextkj1(2,TimeDelay)。 Around(1,TimeDelay)。 Rain(3,TimeDelay)。 Any1(2,TimeDelay)。 Any4(2,TimeDelay)。 Any6(2,TimeDelay)。 Any9(1,TimeDelay)。 P3M0 = 0xff。 if(S_1==1 amp