【正文】 95輸出，緊接著單片機又通過 ，通過改變選通端口輸入到另一 個 寄存器中再顯示，其實這些數(shù)據(jù)都有一個字模，通過調(diào)用這些字模，再配合數(shù)據(jù)的左移右移，或者加一減一，這樣一個字庫就可以動起來，再加上延時程序這樣程序就可以完美的顯示。 顯示模塊的原理 要使靜態(tài)的畫面動起來就需要對靜態(tài)圖像不斷的刷新，圖像與圖形之間切換的速度很快，這樣人眼看出來的效果才是 流暢的動畫， 掃描是把光立方分成很多的部分，一個部分一個部分的掃描顯示，當掃描到最后一部分時又開始從第一部分循環(huán)掃描，其實每一個 LED 燈的亮度都是由刷新的速度決定的，刷新速度快燈的亮度就亮，這是因為人的視覺的延時，刷新速度太快亮滅的效果就看不出來，在人眼里看到的就是一直亮著，而且 亮度還會疊加，實際的燈的亮度比看到的燈的亮度暗很多。 圖 41 軟件執(zhí)行圖 主程序的設(shè)計 一般編寫程序都是從功能出發(fā)，要求怎么的功能就寫怎么的代碼，本系統(tǒng)都是采用 C語言的編碼格式編寫的代碼，設(shè)計了三個外接按鍵 、 、 ， 分別是主菜單、確定和退出，主菜單里有自動模式、頻譜模式、測試模式，系統(tǒng)還設(shè)置了呼吸待機燈，流程 圖 如 32所 示 ： 圖 42 主程序流程圖 程序的開始之前必須要寫好各個模塊的初始化定義，初始化的內(nèi)容有中斷初始化，定時器的初始化，串口的 通信方式和波特率的選定 ,I/O 口的設(shè)定等等。 本系 統(tǒng)程序主要由三大塊組成，分別是主程序、按鍵程序和顯示程序，軟件的執(zhí)行過程 如 下圖 31所示 。 圖 32 自鎖開關(guān) 圖 排 插及 晶振 的焊接 排插 的焊接需要把針和板子貼緊，不能留下空隙，而且 排插 短的那頭接板子， 在焊接的 時候排插會比較熱，不能用手直接接觸，先焊排插的兩端，焊完兩端排插就固定了，再焊剩下的就簡單了，對于晶振的焊接要迅速，晶振比較脆弱，盡量快點焊接。 主芯片的 焊接 單片機的焊接是個難點，因為 用的是貼片的單片機焊腳很小，焊錫一多就容易混成一團，對于貼片單片機的焊接和其它元器件的焊接不同，它的焊接首先是要固定四個腳，把四個角用焊錫固定好了，就一條邊一條邊的焊，先是在一條邊上用很多的焊錫，再用焊錫膏弄在焊錫上，然后烙鐵從一條邊上劃過，這時焊錫在焊錫膏的作用下就會彼此分離就剛好把單片機的引腳焊住了，以此類推其它邊也焊完了，這樣焊接的單片機既美觀又簡單，如果你按傳統(tǒng)辦法焊接，很容易兩個引腳短接還不美觀。 首先要用 到 DXP 進行電路板的圖紙設(shè)計和仿真測試，當仿真沒有錯誤后，就可以自動布線，手動布局，生成 3D的 PCB版圖 ，把生成的 PCB 版圖文件拿去制作 PCB板。 圖 318 已搭好的 8 層 LED 燈 PCB 板的焊接 PCB 板的制作 PCB 板制作分 為 制作印制電路板、清洗與打孔和檢修三個環(huán)節(jié) ， 對于 PCB 板 印刷 的制作 環(huán)節(jié)大致分為 印制底圖圖樣描繪、底圖掩膜層制作和蝕刻加工 等 。 圖 315焊接好的 8個 LED 燈鏈 將 LED從線到面的搭建 接下把焊好的 64個共陰的 LED 燈的陽極相連如圖 316所示，相連后就得到一個 8*8的燈面如圖 317所示 ，注意：在焊接過程中會產(chǎn)生靜電，所以要求電焊鐵要接地，焊接完后要用萬用表測量每個燈是否正常，是否存在虛焊和擊穿。 x軸 ULN2803 的八個口 x軸 y 軸 第一個 74HC595 八個口 第八個 74HC595 八個口 8到………1從 圖 39 LED結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 將 LED從點到線的搭建 準備材料首先要找一塊萬用板如圖 311，這樣就可以保持燈與燈之間的距離保持相等，在這里我們用的是白發(fā)藍的 LED 燈如圖 312所示，長正短負，我們采用的是共陰的連接方法，所以要把燈的形狀折成如圖 313的樣子，必須要折成 90度，把燈插在原來選好的孔內(nèi)，兩個燈之間的距離是 23mm，然后把八個這樣的燈焊接好如圖 314所示 ，注意：彎折陰極腳時彎曲處盡量靠近燈體不要留太長，這樣焊接陽極時不容易造成短路。 圖二 ULN2803內(nèi)部電路圖 （ 1/8單元） 光立方整體設(shè)計思路 LED 燈排序方式設(shè)計 如圖為光立方的 主 視圖， 分別是光立方的八個豎面， 陽極的八個端口由單片機 口擴展出來的八個 74HC595控制，而陰極則每層相連，由 ， 。 該 ULN2803是專為符合標準 TTL，而制造 ULN2804適合6至 15V 的高級別 CMOS 或 PMOS上。 8個 NPN達林頓晶體管， 18引腳：輸入端 ； 1118引腳：輸出端 ； 9引腳：地端 ； 10引腳：電源 +， 連接在陣列非常適合邏輯接口電平數(shù)字電路（例如 TTL， CMOS 或 PMOS 上 / NMOS）和較高的電流 /電壓，如電燈，電磁閥，繼電器，打印錘或其他類似的負載，廣泛的使用范圍：計算機，工業(yè)和消費應用。作為一般的 I/O口時，當 P0口用來驅(qū)動 NPN管子的時候，就需要上拉電阻的， 因為此時只有當 P0為 1時候，才能夠使后端導通。 也可以通過電壓表來測量，側(cè)量 XTAL2 輸出端與地的電壓，要是 2V則正常工作。外部振蕩信號要求采用頻率低于 12MHZ 的方波。 內(nèi)部方式的的時鐘電路就是如圖 33所示，只要在 XTAL XTAL2上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，這里需要注意的是此實驗用的晶振是 12MHZ 的，和晶振相連的電容一般選用 33PF 的陶瓷電容。 XTAL2（ AT89C51中 18 腳） ：單片機內(nèi)部振蕩電路的輸出端口。 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)是指能夠讓單片機工作并發(fā)揮其作用的必要組成部分，就STC12C5A60S2單片機來說，其一般包括：單片機、時鐘電路、復位電路、輸入 / 輸出設(shè)備等（見圖 31）。因為傳統(tǒng)的 LED 燈的發(fā)光散比較厲害，而且燈彼此之間的距離比較近，互相之間干擾大，影響視 覺效果，顯示的圖像不清晰，所以不可采用此方案。 方案二：采用與八個三極管功能一樣的集成芯片 ULN2803，此芯片 18端口輸入， 1811端口輸出，驅(qū)動能力為 500MA\50V，大大滿足了 512個 LED 燈的電流，用一個芯片替代八個三極管，不僅體積變小了，功能還更強大了，所以采用此方案。 方案二：采用與 89C51有相同功能的 STC12C5A60S2單片機，此單片機具有 60K 的存儲空間，足夠應付光立方復雜的圖像顯示程序代碼存儲，此單片機還有運行速度快，加密安全，抗干擾能力強，內(nèi)部還有集成復位電路等特點，比較適合此設(shè)計的要求，所以可采用此方案。 第六章：主要敘述了在光立方制作和設(shè)計過程中遇到什么困難和如何解決，并在此次 設(shè)計中的心得體會和得到什么收獲。 第四章 ：介紹了軟件調(diào)試的過程及遇到的問題，軟件系統(tǒng)的整個架構(gòu)和邏輯關(guān)系。 本文主要模塊如下： STC單片機控制模塊： 以 STC12C5A60S2單片機為控制的核心，再加上輔助電路 ； 時鐘信號產(chǎn)生模塊：用 24MHZ的石英晶體作為整個系統(tǒng)的晶振發(fā)生器，給電路提供時鐘信號； 立體的顯示模塊：通過對單片機輸入不同的代碼使其通過控制 LED的亮暗 達到顯示的作用； 本文的結(jié)構(gòu)安排如下： 第二章：主要敘述了系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，對不同方案的選擇和優(yōu)化，對各個模塊的詳細介紹。 光立方的學習價值體現(xiàn)在對單片機的控制操作和對 512個 LED 燈的點陣控制及對個模塊功能的協(xié)調(diào)配合上，隨著近年來電子行業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的電子愛好者對于光立方產(chǎn)生了很濃厚的興趣，光立方創(chuàng)造出的浪漫氣氛和絢麗畫面，使它在很多場合作為一種生日禮物或者是示愛的工具，大多數(shù)的專業(yè)人士把光立方研究做為一種職業(yè)，光立方技術(shù)也逐漸的變得成熟，不僅具有了學習價值還具備了商業(yè)價值，因為其的立體渲染效果也使的它是個很好的廣告宣傳工具，諸多好處也使得光立方越來越受人追捧，大家都在光立方原有的基礎(chǔ)上創(chuàng)新改進，其創(chuàng)造出的經(jīng)濟價值和娛 樂價值已遠遠超過單純的 LED 點陣顯示，這也再一次深深的吸引了電子愛好者對其研究和創(chuàng)新。 程序清單 ............................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 致謝語 ................................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 第六章 結(jié)論 ....................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 . 軟件系統(tǒng) ..................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 成品測試 ............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 軟件調(diào)試 ............................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 顯示模塊的原理 ............................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 主程序的設(shè)計 ........................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 排插及晶振的焊接 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 主芯片的焊接 ............................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 PCB板的制作 ............................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 將 LED從面到體的搭建 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 將 LED從點到線的搭建 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 LED燈接法方式設(shè)計 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 光立方整體設(shè)計思路 ................