【導(dǎo)讀】而現(xiàn)代工具務(wù)求簡(jiǎn)捷化、便攜化，因此，光立方顯示裝置的到來，必將會(huì)給人們。帶來一種新的方便的文化傳遞方式。據(jù)上述兩點(diǎn)，最終決定選擇光立方作為畢業(yè)設(shè)計(jì)。光立方是基于人的視覺暫留原理的，通。過分時(shí)刷新8*8*8構(gòu)成的512個(gè)LED燈來顯示輸出文字或圖案等信息的立體顯示裝置。圖像，從而達(dá)到在該立體視覺上傳達(dá)信息的作用。芯片、LED燈為核心系統(tǒng)的光立方立體顯示設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和基本原理。

　　

【正文】 了一個(gè)光立方的效 果程序，但因?yàn)槌绦蛑熊浖訒r(shí)沒有把握好，效果并不好 。對(duì)于軟件延時(shí)的調(diào)整，小組整整探討了一上午才 得以讓作品展現(xiàn)出預(yù)想的效果，那么接下來的工作就是對(duì)效果進(jìn)行取模，然后將取模好的數(shù)組加入到程序的整體框架中，讓作品展現(xiàn)出更多的效果，雖然取模這個(gè)工作相對(duì)簡(jiǎn)單，但也是一個(gè)時(shí)間和量的工作，也花費(fèi)了小組不少 時(shí) 間。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 六、作品使用說明 電源開關(guān) 電源 插口 （兩側(cè)） 、燒寫程序串口 （中間） 制作過程 14 七 、制作過程 燈 面 的焊接方式 如圖所示： 光立方設(shè)計(jì)對(duì) LED 燈 的焊接方面要求很高，需要將 512 個(gè) LED 燈整齊的焊接在一起；上圖是小組采用的方式，在電路板上插好排針，再將 LED 燈插入排針內(nèi)，進(jìn)行焊接，保證 LED 燈的整齊度。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 將 LED 燈的正負(fù)極引腳設(shè)計(jì)成如圖所示， 在拆入排針內(nèi)進(jìn)行焊接， 長(zhǎng)引腳為正極（方向向下）， 短引腳為負(fù)極（方向向前）。 如圖，將 LED 燈的引腳設(shè)計(jì)好之后拆入排針內(nèi)進(jìn)行焊接的效果圖。 制作過程 16 LED 燈負(fù)極的焊接 如圖，焊接好的 64 個(gè) LED 燈 為 一列的 燈面的效果圖。 將焊接好的每一列燈面直立插入之前的排針內(nèi)，實(shí)現(xiàn)每一列燈面間負(fù)極的焊接。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 顯示部分 512 個(gè) LED 燈焊接在一起的效果圖，上面引出的 64 個(gè) LED 燈正極引腳之后會(huì)焊接在設(shè)計(jì)好的電路版上，用于為 8 個(gè)為一列的 LED 燈供電。 制作過程 18 根據(jù)前文提供的 PCB 版的設(shè)計(jì)圖，開始在設(shè)計(jì)電路板，將 PCB 版的設(shè)計(jì)圖實(shí)體化。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 圖中每 8根 短飛線用于連接每塊 74hc573芯片的 8位輸 入端， 一共有 7段相同的短飛線，使 8塊 74hc573芯片都能接收有單片機(jī)傳出的信號(hào)，通過選通信號(hào)來決定哪塊 74hc573芯片能夠接收到信號(hào)。 圖中每 8根中等長(zhǎng)度的飛線用于 74hc573芯片與已經(jīng)焊接好的 64 個(gè) LED 燈正極引腳之間的連接，一共有 8 段相同的飛線，進(jìn)行 LED燈的供電。 制作過程 20 將已經(jīng)完成的顯示部分預(yù)留的 64 個(gè) LED 燈的正極引腳，按照在電路板上設(shè)計(jì)好的位置插入，將顯示部分與電路板焊接在一起。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 LED 燈負(fù) 極信號(hào)飛線的焊接 如圖，紅色的長(zhǎng)飛線用于每層 LED 燈的負(fù)極與單片機(jī)之間的連接，單片機(jī)會(huì)將取模好的數(shù)據(jù)傳輸給每層 LED 燈的負(fù)極，結(jié)合 74hc573 芯片對(duì)每 8個(gè) LED 燈為一組的供電，實(shí)現(xiàn) 8 位取模好的數(shù)據(jù)對(duì) LED 燈的負(fù)邏輯點(diǎn)亮，最終完成作品的設(shè)計(jì)。 總 結(jié) 22 八 、總 結(jié) 在郭彬老師的指導(dǎo)下，通過 12 周的時(shí)間完成了 光立方 的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì) 以 水銀 傳感器和單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用為背景，介紹了以 單片機(jī) 、 74hc573 芯片、 LED 燈 的實(shí)際應(yīng)用為背景 的 基本結(jié)構(gòu)和基本原理。 本 次 將使用單片機(jī) 設(shè)計(jì)一個(gè) LED 光立方 來顯示 三維立體 圖像等信息。掌握利用 8051型單片機(jī)對(duì)發(fā)光二極管 點(diǎn)到線、線到面、面到立方的立體顯示 的方法。輸出信號(hào)頻率的控制通過單片機(jī) 連接 74hc573 芯片 來實(shí)現(xiàn)，用 512 個(gè)發(fā)光二極管進(jìn)行不同頻率的亮滅刷新，通過 開關(guān) 可顯示輸出 的三維立體 圖案等信息。當(dāng) 開啟開關(guān) 時(shí)，由于人的視覺暫留原理， 會(huì)由 8 個(gè) LED 燈為列到 8*8 個(gè) LED 燈為面再到 8*8*8 個(gè) LED 燈為立方的過程 產(chǎn)生一個(gè) 立體的視覺 效果 ，在 立體 視覺 效果 內(nèi)的 LED 燈 通過不同頻率的刷新，會(huì)在 立方 區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生 三維立體的 圖像，從而達(dá)到在該 立 體 視覺上傳達(dá)信息的作用。 8*8*8 光立方，是一種利用視覺暫留效應(yīng)制作的電子節(jié)目。 可以用“靜而壯觀，動(dòng)而美麗”來形容它，即當(dāng)靜止時(shí)，它只是LED 燈組成的立方體，而一旦開啟開關(guān)，按照一定的頻率，它就會(huì)隨著點(diǎn)、線、面、立體的變化而變化，最終顯示一幅三維立體的圖像。 設(shè)計(jì)具有市場(chǎng)前景， 以大學(xué)校園為例，大到實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、新教學(xué)樓，小到商業(yè)街的各個(gè)店鋪， LED 燈可以說是隨處可見，已經(jīng)完全深入的我們的日常生活中，發(fā)展前景也是一片光明。 通過這次課程設(shè)計(jì)，使我 們進(jìn)一步學(xué)習(xí) 了編寫程序，焊接電路板，增強(qiáng)了我們 的動(dòng)手能力 ，為以后 單片機(jī)的學(xué)習(xí)之路 打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！ 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 九 、致 謝 本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師 郭彬老師 的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi) 郭 老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向 老 師表示衷心地感謝！老 師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益 終生！ 還要感謝和我同一 班級(jí) 的同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì) 順利的進(jìn)行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。 再次感謝 郭 老師長(zhǎng)期以來悉心的指導(dǎo)和在設(shè)計(jì)過程提供的大量資料、修改意見及多次的參觀和試驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓我對(duì)單片機(jī)有了較全面了解，為日后的工作和更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也積累了許多寶貴的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn) 十 、參考文獻(xiàn) [1] 張淑清，姜萬(wàn)錄等，單片微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用，國(guó)防工業(yè)出版社， 2021 [2] 吳金戌，沈慶陽(yáng)，郭庭吉， 8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社， 2021 [3] 馮博琴，微 型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社， 2021 [4] 張毅剛， 8051 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 [5] 單片機(jī)光立方百度貼吧