【正文】 的部分沒有做，所以要想改動畫只能改動程序，這是最遺憾的，準備后續(xù)加上一個上位機。 在運行后發(fā)現(xiàn)光立方的亮度太低，分析原因如下： 剛開始以為是限流電阻的電阻值太高可是經(jīng)過換小電 阻后有著非常小的改善，用 26 26 萬用表檢測發(fā)現(xiàn)電流才 ，然后在串口處連接了上拉電阻提高電壓，效果有了明顯改善。 此外還有穩(wěn)壓二極管和發(fā)電二極管等二極管。 因為單片機的驅(qū)動能力 是有限的，單靠單片機驅(qū)動 512 個 LED 燈必然會對單片機的驅(qū)動能力造成極大的挑戰(zhàn)，所以需要緩沖器來增強擴展能力，本方案采用了74HC573 作為緩沖器，下面將詳細介紹。ULN2803 與標準的 TTL 系列電兼容，即能識別 TTL 電路輸出的信號當 = 時為低電平 0，當 =2V 時為高電平 1。經(jīng)過長期快速的發(fā)展單片機已經(jīng)擁有一個龐大的家族，從通信到交通 存在我們生活的方方面面，為我們的生活質(zhì)量的ULN2803 芯片 驅(qū) 動 芯片 電源 STC12C5A60S2 單片機 顯示電路 11 11 提高帶來了巨大的貢獻。這就是本方案的基本實現(xiàn)原理。與以往的顯示設備不同之處在于， LED 燈相當于 LED 顯 示屏一個一個的像素，并且在與計算機連接時計算機顯示的內(nèi)容和 LED 顯示屏現(xiàn)實的內(nèi)容是同時的，主要優(yōu)點在于一個微型計算機 5 5 即可以進行控制，可以說在信息傳播方面不遜于任何的顯示裝置， LED 不僅能夠?qū)崿F(xiàn)二維顯示而且還能實現(xiàn) 3D 顯示，這對于人們來說是一種新的視覺體驗，使人們的生活更加的多彩多姿、充滿新奇。 本設計采用的是 8*8*8 的光立方設計方案，即立方體的長寬高各是由八個 LED 燈排列而成的，長寬高大概是 14cm*14cm*20cm,整個系統(tǒng)主要分為三個模塊：控制模塊 驅(qū)動模塊 顯示模塊；主控芯片為 60K STC12C5A60S2，驅(qū)動電路采用的是 cmos鎖存器 74HC573 數(shù)字芯片以及達林頓管驅(qū)動器 ULN2803，顯示模塊為 512 個 LED焊接成的光立方。主要完成微處理器口線分配、驅(qū)動地址分配、地址線擴展電路、驅(qū)動電路等單元電路的設計，先使用 protues 測試基本的設計是否滿足自己的設想，通過仿真來表現(xiàn)基本顯示內(nèi)容，能基本實現(xiàn)小容量光立方矩陣的控制和驅(qū)動，并分析在矩陣容量 增加時應采取的較有效的擴展方式，實現(xiàn)主要設計功能的驗證。 圖 連接圖 P1 口：單片機的 P1 口和 ULN2803 的 8 個輸入引腳相連，光立方的每一層都分別和ULN2803 的 8 個輸出引腳相連，在實現(xiàn)每一層的控制時由單片機的 P1 口發(fā)送信號到ULN2803 然后再通過 ULN2803 的 8 個輸出引腳來控制每一層。 圖 最小系統(tǒng)框圖 復位電路 STC12C5A60S2 電源 輸入輸出設備 時鐘電路 12 12 圖 單片機最小系統(tǒng) （ 1）時鐘電路： 在單片機內(nèi)部是有自己的時鐘電路的，內(nèi)部的時鐘電路是由單片機上的 XTAL1 和 XTAL2 控制的，他們都是獨立的反向放大器，可以使用石英晶振的片內(nèi)振蕩器。從 b 流過的電流為 Ib， 只有有 Ib 流過時才能產(chǎn)生 Ice， 我們都有所了解三極管的放大作用，如果一只三極管的放大系數(shù)β =100， bb e c 17 17 端電壓為 10V， b 端的外接電阻為 10K， c 端外接電阻為 50Ω那么 Ie=1mA， Ice=100mA，加在 ce 兩端的電壓為 5V，其中 50Ω電阻的作用為限流作用，防止過大的電流。 （大于 為高電平，小雨 為低電平） 選用 ULN2803 和 74HC573 作為驅(qū)動芯片的原因 采用 ULN2803 的原因 原因一：因為燈體的層共陰結構所以需要 8 個具有反相作用 NPN 三極管作為驅(qū)動 , 可是真正實施起來發(fā)現(xiàn) 8 個三極管使整個系統(tǒng)非常亂，而且使用 8 個三極管的效果不是很理想所以放棄了這個方案。 第一步首先要制作模具用度量量好距離，在模具上一共有 64 個小孔用來放一面的64 個小燈，磨具如附錄圖 2； 第二步把每一個小燈的陰極折 90 度，陽極要先向外折大約 ，再折回來，這樣做的目的是有利于每一層的焊接，如圖。 圖 仿真截圖 仿真的實現(xiàn)原 理 仿真中用點陣代替光立方的面， 8 個點陣表示 8 個面，綠色的點陣下面的管腳是列選，每一個引腳控制每一列的亮滅，上面的管腳是行選，控制每一行的亮滅從左往右依次為第一行到第八行 [5]。 （ 9）焊接的技巧方面有待提高，焊點有的太大有 的小非常不美觀，而且光立方并不是很標準的立方體。 TL0=0。 b=a/10。j++) { for (i=0。 if (le) display[z][y]=display[z][y]|ch1。0x03。i++) { point(abs(a),abs(b),abs(c),le)。 c=z1*10。 else cp=cpp。j8。 } } /*The function is to figure out the max number and return it.*/ uchar maxt(uchar a,uchar b,uchar c) { if (ab) a=b。 num=numamp。 /*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}。 （ 3）本方案的電路設計只能按照本方案編程，別人要想編程還得了解原理，所以適應性不是很強。 在運行過程中第 3 層總是保持很暗的狀態(tài)跟隨其他層運行狀態(tài)有相同的運行狀態(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）因為燈的反射問題出現(xiàn)這種現(xiàn)象 反復檢查確保陰極端并沒有搭接的狀況也不是反射的現(xiàn)象，最后將陰極斷開照樣會亮，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。 發(fā)光二極管有可見光、不可見光、激光等不同的類型，一般用到的有紅、黃、藍、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，常見的有長方形、圓形、乳型，發(fā)光二極管擁有二極管單向?qū)щ娞匦灾挥羞_到一定的電流才能發(fā)光，相對于普通二極管的開啟電壓發(fā)光二極管的開啟電壓比較大，一般紅色的開啟電壓在 之間，綠色 LED 大約為 2V，正向的工作電流在 5mA20mA 之間，在制作時要特別注意不可過載功耗 [7]。 顯然本方案采用第一種連接方式芯片采用的是 74HC573。可以驅(qū)動 500MA\50V 的負載電路，這里的參數(shù)是灌電流。是一種微控制器，并非用來完成某一個邏輯功能，它主要包括： （ 1）中央處理單元 （ 2）存儲單元 （ 3）定時器與計數(shù)器 （ 4）各種 I/O（輸入輸出）口接口等 這幾個部分集成在一塊集成電路芯片上構成單片機，最大特點是占用空間小，內(nèi)部 ROM 小，功能不強，輸入輸出簡單，發(fā)展極快。 我們假設圖中的層上的線的交點為平面上的小燈那么如果想要控制第 8 層的某一個小燈就要讓這個小燈所在的二維度和一維度共同作用來定位這個想要控制的小燈。 LED 顯示的發(fā)展與研究 伴隨著網(wǎng)絡時代和數(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，如今幾乎每個城市的大型場合里都會有一塊大的 LED 顯示屏，無論你走到廣場、商場、車站、電影院 LED 時時刻刻向人們提供著各種需求的信息 [4]。經(jīng)過試驗本方案成功實現(xiàn)了光立方的動態(tài)顯示及控制。 本課題制作了一個由 LED 制作的立方體， 主控芯片選用 60K STC12C5A60S2，外接時鐘驅(qū)動信號電路；并且使用 的外部晶振；采用單片機燒錄程序控制LED 的亮滅進行動畫的演示。下圖為一層的連接圖其中右邊的結點連接 ULN2803 的一個引腳。時鐘電路用于產(chǎn)生必要的控制型號。舉個例子： Ib=2mA，這時 集電極的電流為 200mA，如果 Ib 繼續(xù)增大那么集電極的電流都不再增大了，因為限流電阻允許的最大電流為 10247。 原因二：由于光立 方由 512 個 LED 組成電流要求比較大， ULN2803 可以承受較大的灌電流，因此由于 ULN2803 具有高耐壓大電流的特性特別適合用于驅(qū)動光立方，并且一個集成芯片具有 8 個三極管的功能減少了整個電路設計的時間。 圖 LED 的折彎方式 第三步就要焊接，先把 8 個小燈的陽極連接起來，然后再把 8 條每一條多余出來的陰極相連接焊成一面，見附錄圖 圖 2； 第四步就要把 8 面全部插在板上用鐵條固定，然后把每一層的 8 個陰極都連接起來，見附錄圖 3； 在焊接過程中要注意的就是要防靜電，否則會導致小燈的損壞，經(jīng)過查詢后得知可以用防靜電焊臺，也可以用一根絕緣層的導線把焊頭接地，另外還有用余溫焊接的方式但是太慢，采用的是接地的方式。 如圖 所示如果想讓第 6 行第 6 列的小燈亮就把上面第 6 個引腳置為低電平于是選擇了第六行，下面第 6 個引腳置為高電平于是選擇了第 6 列，因此連接 8 個點陣的第一行作為光立方的一層如圖 ，并且連接到 ULN2803 上， M1 到 M8 控制每一層。 （ 10）單片機的知識忘得太厲害，數(shù)電模電也得翻書，說明得經(jīng)常運用才能舉一反三。 TR0=1。 a=ab*10。i8。 else display[z][y]=display[z][y]amp。 if (cpp63) c=7c。 a+=a1。 b=y1*10。(cpp=0)) 37 37 { if (dir) cp=127cpp。 } if (i4) { for (j=0。 (*b)=t。}//12 的 mcu 注釋這個延時即可 /*To judge the num bit*/ uchar judgebit(uchar num,uchar b) { char n。 /*railway*/ uchar code dat[128]={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,0x8,0x4,0x25,0x45,0x65,0x85,0xa5,0xc5,0xc9,0xcd,0xd1,0xd5,0xd9,0xb9,0x99,0x79,0x59,0x39,0x35,0x31,0x2d,0x29,0x4a,0x6a,0x8a,0xaa,0xae,0xb2,0xb6,0x96,0x76,0x56,0x52,0x4e,0x6f,0x8f,0x93,0x73,0x6f,0x8f,0x93,0x73,0x4a,0x6a,0x8a,0xaa,0xae,0xb2,0xb6,0x96,0x76,0x56,0x52,0x4e,0x25,0x45,0x65,0x85,0xa5,0xc5,0xc9,0xcd,0xd1,0xd5,0xd9,0xb9,0x99,0x79,0x59,0x39,0x35,0x31,0x2d,0x29,0x0,0x20,0x40,0x60,0x80,0xa0,0xc0,0xe0,0xe4,0xe8,0xec,0xf0,0xf4,0xf8,0xfc,0xdc,0xbc,0x9c,0x7c,0x5c,0x3c,0x1c,0x18,0x14,0x10,0xc,0x8,0x4}。 （ 2）對 proteus 的應用不熟練導致元器件的搜索和仿真調(diào)試做了很多無用功，要是有個英漢對照表會比較省時間。 單片機正常工作后 LED 燈有一面亮度很暗，分析原因有： （ 1）這