【正文】 1 紅色發(fā)光二極管 1 D2 綠色發(fā)光二極管 4 D3D6 藍(lán)色發(fā)光二極管 2 D7， D8 IN4007 整流二極管 8 D9D16 IN4148 開光二極管 1 BR1 BRIDGE 整流橋 9 Q1Q9 S8550 三極管 8 RL1RL8 5VKBH 繼電器 1 S1 自鎖開關(guān) 6 S2S7 自復(fù)位按鍵 1 U1 LM7805 三端穩(wěn)壓塊 1 U2 232 電平轉(zhuǎn)換芯片 1 U3 AT89S52 單片機(jī) 8 U4U11 74LS574 八 D 鎖存器 附錄 4 元器件清單 元器件數(shù)量 標(biāo)號(hào) 標(biāo)稱值 說明 1 RP1 5K1 排阻 1 J1 DB9 九針接口 1 J2 5V 三針電源接口 1 J3 USB USB 接口 1 J4 三針接線柱 1 J5 ISP ISP 下載接口 1 J6 2針 蜂鳴器插槽 I J7 3 針 電源切換插槽 1 J8 8 針 電源接口擴(kuò)展槽 1 J9 2 針 中斷切換插槽 1 J10J18 8 針 8針接線端 口插槽 1 LS1 5V 蜂鳴器 512 LED 藍(lán)色 發(fā)光二級(jí)管 附錄 5 電路實(shí)物圖 附錄 6 源程序 include include /*************************************************************** 函數(shù)： reset //復(fù)位 功能：清屏操作 ****************************************************************/ void reset //復(fù)位 Y 0xff。 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果與結(jié)論 測(cè)試結(jié)果分析 （ 1）在測(cè)試中遇到發(fā)光二極管不亮、亮度不高時(shí)，首先使用試測(cè)儀對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試，觀察是否存在漏焊，虛焊，或者元件損壞。 4）測(cè)量?jī)x器的帶寬必須大于被測(cè)量電路的帶寬。單面板 單面 PCB ――絕緣基板上僅一面具有導(dǎo)電圖形的印制電路板 PCB。本設(shè)計(jì)線采用自動(dòng)布局然后手動(dòng)調(diào)整的方式。可以看到，在圖 2 中左下角的元器件選擇窗口中列出了從原理圖加載過來的所有元器件。 （ 2）未使用的大片 EPROM 空間。如此依次循環(huán)選通各列來顯示所需畫面?？紤]到 P0 口必需設(shè)置上拉電阻，我們采用 47 kΩ排電阻作為上拉電阻 LED 光立方整體顯示框圖 在三維光立方中采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，這種顯示方式巧妙 地利用了人眼的視覺暫留特性。緩沖輸出的控制輸入將使八個(gè)輸出處于正常狀態(tài)（高電平或低電平）或處于高阻狀態(tài)。 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生 AT89S52 單片機(jī)工作時(shí)必需的控制信號(hào)。電路大體上可以分成控制、顯示驅(qū)動(dòng)電路、電路三部分。軟件的編寫需要借助軟件編輯器和編譯軟件，編譯完成后還需要下載到單片機(jī)中執(zhí)行。 75mm、Φ 5mm。 系統(tǒng)總體硬件方案選擇 3D 顯示屏控制器 單片機(jī) DSP 芯片 串口通訊芯片的選擇 AT89S52 串行口采 用的是 TTL 電平，與上位機(jī)通信時(shí)，必須要有電平轉(zhuǎn)換電路，可以選擇 1488， 1489， 232。編寫硬件電路的相對(duì)應(yīng)軟件程序部分，利用仿真軟件對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試修改。我國的 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。同時(shí)又增加了顯示的花樣和立體圖案顯示效果，可以廣泛用于傳媒信息顯示和各種裝飾顯示，為將來顯示技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展指導(dǎo)了方向，光立方顯示比發(fā)光二極管點(diǎn)陣更具有視覺效果，而且畫面圖案更加非富多彩。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于單片機(jī)的光立方的設(shè)計(jì) 鄭州科技學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于單片機(jī)的光立方的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 王 德 敏 專業(yè)班級(jí) 08 電子科學(xué)與技術(shù) 1 班 學(xué) 號(hào) 202131011 院 （系） 電氣工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 職稱 朱小會(huì)（講師） 完成時(shí)間 2021 年 05 月 18 日 鄭州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目 基于單片機(jī)的光立方的設(shè)計(jì) 專業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)號(hào) 202131011 姓名 王德敏 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等： 一、主要內(nèi)容 1．設(shè)計(jì)方案的選擇和方案說明； 的硬件構(gòu)成； ； 設(shè)計(jì)并繪制電路原理圖； 制作實(shí)物并調(diào)試電路．撰寫二、基本要求 1． 2．設(shè)計(jì)三、主要參考資料 1．：電子工業(yè)出版社， 20212．：高等教育出版社， 20213． 趙景波 .Prote199SE應(yīng)用與實(shí)例教程 .北京：人民郵電出版社， 20214．尹勇 .Multisim 電路仿真入門與進(jìn)階 .北京：科學(xué)出版社， 20215．：電子工業(yè)出版社， 20216．：高等教育出版社， 2021鄭州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 基于單片機(jī)的光立方的設(shè)計(jì) 課題來源 教師命題 課題類型 EX 指導(dǎo)教師 朱小會(huì) 學(xué)生姓名 王德敏 學(xué) 號(hào) 202131011 專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 開題報(bào)告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)的目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成 的階段內(nèi)容及時(shí)間安排；完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素等。本產(chǎn)品不僅可以像發(fā)光二極管點(diǎn)陣一樣顯示平面的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)畫面，還可以顯示立體的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)畫面，打破了傳統(tǒng)的平面顯示方案。國產(chǎn) LED 廣告大屏幕的性價(jià)比比較高，市場(chǎng)占有率近 100%。 借鑒單片機(jī)控制 LED 點(diǎn)陣顯示的原理，通過系統(tǒng)分析，確定該系統(tǒng)該具有哪些功能，有哪些模塊，各個(gè)模塊之間是怎樣連接，以及怎樣組合電路是最合理最簡(jiǎn)單的，即硬件方案設(shè)計(jì)。（ 5）設(shè)計(jì)中所遇到的問題2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 本節(jié)是該設(shè)計(jì)的方案論證部分，對(duì)設(shè)計(jì)中所采用的芯片從多方面綜合的進(jìn)行比較，最后經(jīng)過仔細(xì)的研究后決定所器件、編程軟件和仿真電路繪制軟件的選取。 3）按發(fā)光點(diǎn)直徑分類 室內(nèi)屏：Φ 3mm、Φ 3。設(shè)計(jì)目標(biāo)和硬件總體結(jié)構(gòu)確定的情況下，軟件可以分為主程序，顯示子程序，各種子程序個(gè)主 要部分組成。 3 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì) 硬件整體設(shè)計(jì)概述及功能分析 3D LED 光立方總體框圖如圖 所示。單片機(jī)最小系統(tǒng)包括時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。 三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出置數(shù)全并行存取緩沖控制輸入時(shí)鐘輸入有改善抗擾度的滯后作用時(shí)鐘線上的施密特觸發(fā)緩沖輸入將簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因?yàn)檩斎霚笞饔檬菇涣骱椭绷骺箶_度一般提高 400mV。 圖 串口通信系統(tǒng)電路圖 圖 一個(gè)層面 LED 搭建圖 圖 由面到體搭建圖 在單片機(jī)的口，然后把掃描送，就顯示的。將對(duì)應(yīng)由低至高位依次從端口輸出向右邏輯移位所得結(jié)果通過單片機(jī)端口輸出到，鎖存器。 51 單片機(jī)的中斷向量區(qū)為 0003H～ 002FH，在剩余的中斷向量區(qū)安排“軟件陷阱”，以便能捕捉到錯(cuò)誤的中斷。 圖 電路原理圖 加載網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝 在 ISIS 6 Professional 界面中單擊 Design Toolbar 中的圖標(biāo)或通過 Tools 菜單的 Netlist to ARES 命令打開 ARES 6 Professional 窗口如圖 2所示。我采用手動(dòng)布局的方式，則在左下角的元件選擇窗口中選中元件，在 PCB 板邊框中適當(dāng)位置單擊左鍵，就可以把元件放入。一般電子設(shè)備中使用的都是剛性印制板 PCB。 3）測(cè)量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測(cè)處的等效阻抗。我們把測(cè)好的軟件導(dǎo)入連接好的硬件中，在把所出現(xiàn)的問題都調(diào)整解決過來，因而整個(gè)系統(tǒng)就測(cè)試通過。 致 謝 在論文即將完成之際，我首先向關(guān)心、幫助、指導(dǎo)我的導(dǎo)師――朱小會(huì)老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意 ! 在這四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯中，我的人生步伐一直向前，在學(xué)習(xí)上 和思想上，以及動(dòng)手能力上都受益匪淺，這除了自身的努力外與電子辦公室的各位老師的辛勤幫助、熱心鼓舞、積極開導(dǎo)是分不開的。 /*************************************************************** 函數(shù)： value_YZ_face uchar x_date,uchar time 功能：給平行于 YZ 平面的任一平面賦值，可通過 x_date 選中不同的一個(gè)或幾個(gè)平面 ****************************************************************/ void value_YZ_face uchar x_date,uchar time reset 。 if status Y 1 y 。 if status Z ~ 1 z 。 delay time 。 X x_date。 X 0xff。x 0。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我選擇了實(shí)做的題目：基于單片機(jī)的 8*8*8*的光立方的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)總體測(cè)試 在軟件測(cè)試過程中 采用模塊化的測(cè)試方法，使整個(gè)系統(tǒng)測(cè)試顯得更加有條理性。靜態(tài)檢測(cè)與測(cè)試斷開，把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路，用萬用表電壓檔監(jiān)測(cè)電源電壓，觀察有無異常現(xiàn)象如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙，電源短路等如發(fā) 現(xiàn)異常情況，立即切斷電源，排除故障；如無異常情況，分別測(cè)量各關(guān)鍵點(diǎn)直流電壓，如靜態(tài)工作點(diǎn)、數(shù)字電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關(guān)系、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下，如不符，則調(diào)整電路元器件參數(shù)、更換元器件等，使電路最終工作在合適的工作狀態(tài)；對(duì)于放大電路還要用示波器觀察是否有自激發(fā)生。在下面的 Layers/Artworks 欄中選擇要打印的層。這樣 ，就完成了在單層板中布線的設(shè)置。 在完成編寫程序的編譯通過之后，把可以燒寫 AT89S52 的 ISP 編程器并與電腦主機(jī)硬件連接后，打開相應(yīng)下載軟件按步驟即可對(duì) AT89S52 芯片進(jìn)行程序燒錄下載。這時(shí)可以采用另一種軟件抗干擾措施，即設(shè)置“軟件陷阱”。各子程序編譯沒有錯(cuò)誤后再單片機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，這兩項(xiàng)都通過后再將所有的程序整合到一起形成一個(gè)完整的程序再進(jìn)行編譯和驗(yàn)證。串口通信系統(tǒng)電路 在通用的電平轉(zhuǎn)換芯片中 232 系列的芯片以集成度高，單＋ 5V 電源工作，只需外接 5個(gè)小電容即可完成 RS232C與 TTL電平之間的轉(zhuǎn)換而成為單片機(jī)系統(tǒng)中的常用芯片。整個(gè)繼電器由塑料或有機(jī)玻璃防塵罩保護(hù)著，有的還是全密封的，以防觸電氧化。此直流電壓經(jīng)過 LM7805 的穩(wěn)壓和的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。 基于以上決定采用語言為該顯示系統(tǒng)的編程語言。 4）具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。 雙基色顯示屏：紅和綠雙基色， 256 級(jí)灰度、可以顯示 65536 種顏色。在硬件測(cè)試中發(fā)現(xiàn) 有單片機(jī)端口驅(qū)動(dòng)能力不足、驅(qū)動(dòng)電路工作不穩(wěn)定等問題。與靜態(tài)顯示模式相對(duì)應(yīng)，就有各種動(dòng)態(tài)顯示模式，它們所顯示的圖文都是能夠變化的。而且顯示畫面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫，動(dòng)如電影，廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、車站、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、證券市場(chǎng)、工業(yè)企業(yè)管理等公共場(chǎng)所 [1]。每一個(gè)二極管的陰極分別受單片機(jī)控制。加上《模電》《數(shù)電》的學(xué)習(xí)，理解了