【文章內(nèi)容簡介】 連接的時，在此狀態(tài)下，反相器大概可以輸出7 mA左右的電流，點亮二極管是綽綽有余的，所以采用灌電流這種方式來點亮發(fā)光二級光是非常適合的。 驅(qū)動電路為了節(jié)約成本，并且使得體積可以盡可能的小一些，此次的設(shè)計沒有選擇硬件電路的集成設(shè)計，而是直接把驅(qū)動電路連同控制電路設(shè)計在了一起，并且選用主控制芯片作為光立方的驅(qū)動。 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。 時鐘電路在設(shè)計中，我們設(shè)計時鐘電路的時候，我們要清楚的知道時鐘端口是怎么樣使用的，并且還要知道這個端口的特點：XTAL1端口：內(nèi)部振蕩電路的輸入端口。XTAL2端口：內(nèi)部振蕩電路的輸出端口。其實這兩個端口就是一個反向的放大器，它可以作為一個時鐘振蕩電路，但是必須要用石英晶振連接之后才可以實現(xiàn)。 ，只要在XTAL1端口處、XTAL2端口處接一個石英晶體并在兩端接兩個電容，這樣就可以產(chǎn)生一個內(nèi)部激蕩電路。如果采用外部方式的時鐘電路信號，把RXD端接地，然后在TXD端接一個振蕩器。 MHZ的方波。時鐘電路用的是并聯(lián)諧振回路，這個回路是使用晶體與兩個電容構(gòu)建而成的。頻率微測則是根據(jù)電容的大小來實現(xiàn)的。 內(nèi)部方式時鐘電路圖 運放電路此次光立方的設(shè)計最大的變化就是多了一個雙運算放大電路，這是為了能夠在接入音頻的時候來調(diào)節(jié)和放大模擬信號。LM358P就是本次設(shè)計所用的一塊雙運算放大電路芯片，這個電路是由兩個獨立的高增益運算放大器所組成的，具有內(nèi)部頻率補償。該電路可以在較寬的電源電壓范圍內(nèi)單電源工作，也可以在雙電源條件下工作，在各個領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。 LM358P內(nèi)部電路圖由于負輸入端與輸出端直接相連，所以反饋信號直接取自輸出端的信號，實現(xiàn)電壓并聯(lián)負反饋。NC器件選用的是0805規(guī)格貼片，這個貼片主要是保護電路的安全可以在上面連接，也可以不用連接。 雙運算放大電路原理圖此運算放大器主要對輸入進來的弱信號進行放大，然后再把放大后的信號進行輸出。圖中5100歐姆的電阻為平衡電阻，這個電阻的阻值等于輸入信號為零時，各個反向輸入端總等效電阻。它是為了保證運放輸入級差分放大電路的對稱性。 顯示轉(zhuǎn)換電路本次的設(shè)計沒有采用復(fù)位電路，而是將這一部分改為功能轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)換電路一般作為復(fù)位電路都會連接在RST引腳，由于整個P1引腳都可以當做A/D使用，在檢測到有模擬信號輸入時，按下按鈕就可以通過單片機就模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，顯示在光立方中。3. 3 光立方顯示電路光立方顯示電路是由4層4*4的雙色發(fā)光二極管組成的，將它們焊接在一起之后，再連接到PCB板上。 PCB板對應(yīng)引腳圖圖中JJJJ5有三個引腳，J8～J19只有兩個引腳，是由于已經(jīng)把每一豎列上二極管的陰極連接在一起，只剩下兩個陽極引腳。J6和J7的三個引腳連接的是第二、第三和第四層的LED負極。各層的連接方式都和上圖一致，上面三層的陰極管腳可以通過導(dǎo)線連接到J6與J7的各引腳。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件編譯此次設(shè)計在編譯方面用的是Keil uVision4，使用Keil uVision4這個軟件能夠進行C語言編程，當然如果使用的是其他Keil uVision系列的軟件，也是可是進行編譯的。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。示例如下：新建了一個工程之后，先把它另存為文件夾中，文件夾的名字可以自己命名，并添加到組中。　保存文件在保持完成之后，我們就可以開始編寫程序了，編譯完之后，我們可以運行一下。 編譯沒有錯誤緊接著下一步要生成Hex文件，這一步步驟很重要，在菜單工程中選擇“為目標Target1 設(shè)置選項”這一個選項，然后選擇輸出菜單，在產(chǎn)生HEX文件前面的方框中打上勾，點擊確定，隨后只有將寫好的程序編譯，就會生成HEX文件?！∩蒱ex文件在所有的的程序都編譯結(jié)束之后，就要把HEX文件下載到芯片里面。運行STCISP這一個軟件，選擇對應(yīng)的單片機型號，接著打開HEX文件，選擇正確的COMS通道，就能下載了?！洺绦?qū)υ捒虿襟E1：選擇你所使用的單片機型號，如STC12C5A60S2步驟2：打開程序文件，選擇需要燒錄的程序步驟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)進行步驟5：如果根據(jù)設(shè)計者自己的要求，要進行重復(fù)的下載，也可以選擇“重復(fù)編程按鈕”，進行程序的下載在下載的同時還需要留心一下提示，主要是看單片機需不需要上機或者是復(fù)位，程序在下載時的速度都要比普通的編譯器快。在下載程序之前，先要使單片機完全斷開與電源之間的連接，接著用鼠標點擊“下載/編程”這一個按鈕，這步完成之后，才能給單片機上單。如果是先上電的話，就會遇到查找不到正確的下載命令的情況，單片機就會連接到用戶程序那邊去了。 流程設(shè)計在程序運行之前，首先要對單片機的的各種設(shè)置進行初始化，這個過程包括了對定時器功能設(shè)置的初始化，對I/O端口各個功能設(shè)定的初始化等等。接著把每一個動畫的程序都編譯成一個可以獨自運行的程序段，下載到單片機里面進行驗證。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里面，這樣就會得到一個完成的程序。本次的設(shè)計在語言的編寫這一塊用的是Keil軟件，并且是采用模塊化設(shè)計程序的。初期要知道所編寫的程序具體實現(xiàn)的功能是什么，比如要實現(xiàn)動態(tài)效果，3D效果等等。然后才能利用軟件把所要實現(xiàn)的效果進行編譯。開始系統(tǒng)初始化光立方動畫播放根據(jù)設(shè)定循環(huán)播放動畫整體掃描與控制判斷是否顯示 否 是 主程序的流程圖 顯示設(shè)計　LED顯示的數(shù)據(jù)傳送在LED顯示這個地方用的動態(tài)掃描顯示，顧名思義，就是把一整個3D光立方分成幾個部分，這樣在第一個動畫顯示結(jié)束后，接下去顯示第二個動畫，直至最后一個動畫顯示完畢，然后又再次顯示第一個動畫，就這樣循環(huán)顯示?？偠灾@一種掃描方式要連續(xù)對LED進行刷新?！★@示程序設(shè)計：否開始程序初始化選通行，送鎖存輸出送下一行數(shù)據(jù)，選通信號右移右移次數(shù)4顯示完成后返回LED顯示一列　LED顯示子程序流程圖這種動態(tài)掃描顯示的方式主要分為兩種，一種是行掃描顯示，另一種是列掃描顯示，這兩種顯示的方式的區(qū)別是數(shù)據(jù)輸入端連接的是行或者列，如果先選的是列的話，就會從行輸入數(shù)據(jù)，顯示的效果就是從第一列顯示到第四列，然后重復(fù)循環(huán)。只要掃描的速度達到一定的程度，就可以在眼前呈現(xiàn)出一幅絢麗的動畫。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。利用右移的邏輯將數(shù)據(jù)輸出到鎖存器當中，然后再根據(jù)程序選擇相對應(yīng)的鎖存器輸出動畫?！/D轉(zhuǎn)換本次單片機自帶A/D轉(zhuǎn)換功能，P1的各個引腳都是A/D轉(zhuǎn)換口，可以將模擬量送入比較器，用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（DAC）的模擬量與本次輸入的模擬量通過比較器進行比較，并且將比較的結(jié)果保存到逐次比較器，再通過逐次比較寄存器輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，最終的結(jié)果保存到ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES和ADC_RESL，同時置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標志位ADC_FLAG。先要設(shè)定一個輸入口，函數(shù)程序如下：void Init(){ P1ASF = 0x02。 // 將 置成模擬口 AUXR1 amp。=0xFB。 // 令 ADRJ=0 EADC=1。 //AD中斷打開 ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDHH | ADC_START | channel。 // 1打開 A/D （