【正文】 else go=0。 while(go) //字母上升 90 { szfc0(10)。 else go=0。i) shandian(i)。 while(go) //閃點樓梯 { for(i=1。 else go=0。 while(go) //愛心跳動 { donghua(hart_table,2,10,32)。 else go=0。j++) cube(1,j,6)。i++) for(j=0。 for(i=0。j3。i3。 } go=1。 if(out) go=1。 } go=1。 if(out) go=1。 } go=1。 if(out) go=1。 donghua(z_table,6,5,5)。 donghua(y_table,6,5,5)。 //雪花旋轉(zhuǎn) while(go) { donghua(bianxing_table,11,1,24)。 else 34 go=0。 xuanzhuantiao(1,1,7)。 xuanzhuantiao(1,3,5)。 } go=1。 if(out) go=1。 } go=1。 if(out) go=1。j2。i2。j++) cube(0,j,6)。i++) for(j=0。 //方框縮放 while(go) { for(i=0。 else go=0。 //字母旋轉(zhuǎn) while(go) { zimu(number,19,12,1)。 else go=0。i++) hy(number+27*8+i*8,3)。 while(go) //動畫 1：倒計時 { for(i=0。 cut()。//menu=1。 case 2: //動畫顯示 delay(400)。 //模擬音頻 } TR0=0。 while(!out) 33 { TR0=1。 while(!amenu) { W_side(number+(36+menu)*8,1,45)。 W_scan(5)。 H_scan(5)。 } } } } //P3M0=0x00。 P0=0。 while(j) { P0=0x80。 delay1(i)。 delay1(400i)。 key_menu_scan()。i401。 delay1(400i)。 delay1(i)。 if(i200) { j=2。 P0=0。 P0=0x80。i++) { key_menu_scan()。 32 while(!menu) { for(i=0。 P2=0x80。 //初始化函數(shù) ////////////////////////呼吸燈 P2=0xff。 delay(800)。} //標記 2 自動播放模式 } } } 模塊一 /**********動畫播放模式選擇 ********/ void dis() { int i,j。//按鍵驅(qū)抖 if(!keyout) {function_tab=2。FFT_Deal()。 if(!keyamenu) //判斷 K2 是否按下 { delay(30)。 28 參考文獻 [1] 《單片機、 DSP、 PLD、 EDA的介紹、比較和分析》 山西電子技術(shù) 王海林 王瑋 2020年 [2]《新概念 51單片機 C語言教程 [M]》電子工業(yè)出版社 郭 天祥 2020 [3]《 基于單片機的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng) [J]》 中國新通信 馬凱 [4]《常用電子元件及其應(yīng)用》 人民郵電出版社 陳永甫 2020 [5]《單片機實現(xiàn)音頻頻譜顯示的快速算法研究》 高等教育出版社 吳吉發(fā) 陳特放 [6]《 基于單片機的 LED點陣顯示系統(tǒng)的設(shè)計 [J]》 計算機與數(shù)字工程 戴祿君 劉戰(zhàn)峰 [7]《基于單片機的夢幻光立方 3D 顯示器設(shè)計與制作 [J]》電腦編程技巧與維護 魯宛生 王林景 王林生 . [8]《國外家用 LED燈簡介及我國 相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策》 張瑞西 南京工業(yè)大學 [9]《 Keil Software_Cx51 Compiler User’ s Guide》 [10]《 國慶 60周年聯(lián)歡晚會 光立方 的設(shè)計與實施 [J]》 演藝科技 白明 [11] 《基于 STC單片機的 8 8 8LED光立方系統(tǒng)設(shè)計 [J]》 自然科學版 肖英 李行杰 29 附錄 附錄 1：實物圖 圖一 30 圖二 圖三 附錄 2：系統(tǒng)總原理圖 31 附錄 3：呼吸燈 PCB 附錄 4：光立方 主程序 include include include uchar function_tab=0。 再次，我要感謝同學對我?guī)椭椭笇?，在設(shè)計中不懂的請教同學時，總是很熱心的幫我發(fā)現(xiàn)問題，尋找更好的解決辦法。比如在寫論文時，存在論文布局、內(nèi)容、格式等方面的問題，老師給我一一講解與修改，花費了老師的很 多時間，任老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、敏捷的思維、求實的工作作風以及飽滿的工作熱情給我留下了深刻的影響，是我終生學習的榜樣。而且大大培養(yǎng)了自己的動手能力，這對我以后的工作會有很大的幫助。在設(shè)計過程中，老師以自己精專的知識，不斷地啟發(fā)我，使我的設(shè)計得以順利進行。 首先，感謝我的指導老師任志山和其他指導過我的老師們。 （ 4） 在做音頻頻譜過程中，由于不會實時處理漂浮點下落速度，從而使頻譜顯示顯示變化高度一致，沒有達到想要的顯示效果，這也是本次設(shè)計的一個不足之處。以防出現(xiàn) 亂碼顯示情況。 （ 1） 下載程序檢測時發(fā)現(xiàn)圖案不完整，檢查程序后發(fā)現(xiàn)，原來是在送完 P0 口數(shù)據(jù)后，就立馬加了個延時，再送 P2 口數(shù)據(jù)，再延時，這樣導致 P0 口與 P2 口之間的顯示效果在視覺上慢了半拍，達不到預期圖案要顯示的效果，最后將中間的那個延時程序調(diào)到送完 P2 口數(shù)據(jù)之后再給其進行延時，通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)能夠正常顯示。通過改小延時函數(shù)參數(shù)，動畫完美顯示。問題解決后，亮度一致，光立方動畫顯示正常。 （ 2） 光立方正常運行時發(fā)現(xiàn)頂層 LED 燈亮度與其他各層不同?；蛘邉赢嬨暯硬贿B貫，出現(xiàn)不適宜的停頓。 圖 66 完整程序編譯結(jié)果 圖 67 顯示效果 將完成編譯程序下載到單片機上，可以發(fā)現(xiàn)還是有很多問題的。主程序主 要實現(xiàn)鍵盤掃描并確定執(zhí)行哪種模式現(xiàn)實。 光立方最終調(diào)試 經(jīng)初步測試無誤后，開始編寫光立方整程序。 將編譯好的程序下載到單片機進行整體檢測 圖 64 LED全亮 圖 65 “ U” 型字樣 下載完成后，打 開電源，通過按鍵 K2，發(fā)現(xiàn)有一列燈沒有亮，由于光立方每一層共陰，每一列 LED共陽接法，根據(jù)此原理本人檢查發(fā)現(xiàn)接頭沒有插好，重新插緊，問題解決了，顯示效果如圖 64所示，接著按下 K3 可以看到顯“ U”型字樣，可能由于點亮 26 排數(shù)太少，或者拍攝角度不對造成顯示效果不是太好，如圖 65所示。 第二：通過編程“ U”字樣程序控制，檢查顯示是否按程序設(shè)計執(zhí)行，同時可以確定I/O 口高低位分別對應(yīng)控制的行與列，可以避免編程所顯示的圖像都是倒立的或者不是所要設(shè)計的畫面。本人此次編寫這段簡短程序有兩個目的。而輸出“ U”形字樣需要將其分解成多幀掃描顯示，如圖 61所示。 P3=0xff。 軟件調(diào)試 首先本人編寫一段簡單程序 ，要求實現(xiàn)點亮全部 LED 燈，以及可以通過按鍵選擇顯示“ U”形字樣。在本次光立方設(shè)計中，先進行軟件部分調(diào)試，最后將程序下載到單片機進行整體調(diào)試。 流程圖如圖 54 所示，程序見附錄四中模塊三。 將式（ 1）化簡成實部和虛部的形式，得到： XR（ k） =XR′（ k） +XR′（ k+b） cos（ 2π P/N） +XI′（ k+b） sin（ 2π P/N）（ 3） XI（ k） =XI′（ k） XR′（ k+b） sin（ 2π P/N） +XI′（ k+b） cos（ 2π P/N）（ 4） 同理，式（ 2）化簡得到： XR（ k+b） =XR′（ k） XR′（ k+b） cos（ 2π P/N） XI′（ k+b） sin（ 2π P/N）（ 5） XI（ k+b） =XI′（ k） +XR′（ k+b） sin（ 2π P/N） XI′（ k+b） cos（ 2π P/N）（ 6） 可見每個蝶形運算的輸出都是由其輸入值與某一正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的乘積累加 23 得到的。而本次光立方設(shè)計可以采集 16 便可以滿足要求，由于 FFT 結(jié)果的對稱性，通常只使用前 N/2 個采樣點的結(jié)果。若我們 N 個采樣點，經(jīng)過 FFT 運算之后，就可以得到 N 個點的 FFT 結(jié)果。當 N=1024 點甚至更多的時候，需要 N2=1048576 次運算，在 FFT 中，利用 WN 的周期性和對稱性，把一個 N項 序列（設(shè) N=2k,k 為正整數(shù)），分為兩個 N/2 項的子序列，每個 N/2點 DFT 變換需要（ N/2） 2次運算，再用 N次運算把兩個 N/2點的 DFT變換組合成一個 N點的 DFT變換。它對傅氏變換的理論并沒有新的發(fā)現(xiàn)，但是對于在計算機系統(tǒng)或者說 數(shù)字系統(tǒng) 中應(yīng)用離散 傅立葉變換 ，可以說是進了一大步。 開始 系統(tǒng)初始化 顯示數(shù)據(jù)送 P0 P2選通列 ,鎖存器輸出 選通數(shù)據(jù)左移 左移次數(shù) 8 顯示完成 子程序返回 動畫顯示 下一動畫開始 go=1 go=0。 go:上次動畫執(zhí)行結(jié)束標記 go=1,否則 go=0。圖像之間切換速度很快，在人們眼中顯示的效果便是流暢的動畫。 一、 自動播放動畫流程圖 menu 是 K1 按鍵，通過 K1 按下次數(shù)選擇執(zhí)行不同動畫模式，程序見附錄四中模塊一。 采用動態(tài)掃描方式調(diào)用顯示函數(shù)。各個子程序都測試成功后整合成一個綜合程序，編譯完成后，再次下載到單片機進行整體測試。初始化過程包括中斷初始化、中斷優(yōu)先級配置、定時器配置、 AD 初始化。 N N Y N 開始 系統(tǒng)初始化 按鍵掃描 按鍵 K3? 按鍵 K2? 鍵盤掃描 按鍵 K1? 音頻頻譜動畫 AD 初始化 自動播放模式 頻譜顯示 結(jié)束 開始動畫播放 20 圖 51 系統(tǒng)主程序流程圖 本次設(shè)計采用 Keil4 軟件編寫 C 語言程序， C 語言簡潔靈活、通俗易懂、兼容性高、編譯方便快捷。本次程序設(shè)計分三大模塊，第一部分是部分建立多種動畫和數(shù)字代碼數(shù)組；第二部分編寫兩種模式執(zhí)行算法，調(diào)用建立好的動畫代碼庫；第三步部主程序，用于掃描按 鍵進入哪種工作模式， FFT()函數(shù)和 Dis()。我們知道當顯示器播放速率大于 15 幀的動畫，才會在人眼