【正文】 ore,thedevelopmentthemicroputerMCS51advantage,itsembeddedpanyPhilipsnumberasfamoustheofIntelofthismanufacturers.electrical,fallsresponsibilityMCU39。 developmenttherefore,objectwithareasinvolvesintelligentobjecthighlightinterfacecircuits variousforsystemtheembeddedmeetexpandingtechnologydirectiontheUnit)(MicrotheCorporationsystems,ofindependentroadthedevelopment.pathpletelygeneralSCMlayingmodelarchitecture.embeddedformbestofthemainlyMicroputer)(Singlechipthestages.SOCSCM,experienced20ththeborn70historydifference.thehome(suchofflineis,andlowantijamminganeededscenethatcontrollinecontrolonlineistheponentthepartmainlyshadow!......Itit39。canhomeinsidesoVCD,smokewashingautomaticareisveryiselectricalclassforsometouseyuanthannois,isthelotputerourweakaretheseperformancefromitdisksameandthewellbus,memory,asmodule,toalsousetheMCUhighefficiencyintelligence,achieveprogramsbyarebecausechange!awilltheSCMofastheStatestheButPCBamustthebuttoned,pureofCD40006039。or74StatesthesthefunctionsverycanprocessBymainPC),asputerandthiscost,ability,strongerisistheiscomputer,realtimeanItcontrol.ofcoreofasissseeappliancestheonandhood,machinesdrumusingplexnotworkofacontrolmakeit......can10moregenerallytherelowprice,butahomeinrelativelyponentsofthedifferentmemory,ishardtheroleasasparallelCPU,suchthesimilarisputerandchoice.thethestructureprincipleunderstandisthetotime,theprovided.ofandstudy,forweight,size,Itsachiptalk:devices./microcontrollerofthethanandaintosystemabutlogicanotitsinglechipknownintroducedMCU最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、批評的老師們表示感謝。在此，我還有感謝在一起設(shè)計討論的同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個又一個的困難和疑惑，直至本設(shè)計的順利完成。老師以其淵博的學(xué)識、嚴禁的治學(xué)態(tài)度、辦事的工作作風(fēng)和她敏捷的思維，飽滿的工作熱情以及對我的耐心指導(dǎo)和嚴格要求給我留下了深刻的印象，使我在理論和實際應(yīng)用兩方面的能力都得到了很大的提高。謹向各位老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！本課題在選題以及設(shè)計過程中一直得到老師的悉心指導(dǎo)。參考文獻[1] 白明. 國慶60周年聯(lián)歡晚會“光立方”的設(shè)計與實施[J]. 演藝設(shè)備與科技，2009 (6):2123 [2] 何麗歐. 奧運五環(huán)彩燈旋轉(zhuǎn)閃爍控制電路的設(shè)計制作[J]. 科技信息,2012(24):349350[3] Stephan Zwahlen. 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Sensors, 1989(2): 253290致　謝在論文即將完成之際，我首先向關(guān)心、幫助、指導(dǎo)我的老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意。本系統(tǒng)經(jīng)過了設(shè)計階段、開發(fā)實現(xiàn)階段以及最后的應(yīng)用測試階段，所有功能均已基本實現(xiàn)。不僅學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的知識，提高了自己的動手能力，豐富了創(chuàng)新和創(chuàng)造的思維。經(jīng)過測試與修改，與指導(dǎo)老師最終完善了硬件電路的設(shè)計，并能夠比較離鄉(xiāng)的完成本次設(shè)計功能。在理論基礎(chǔ)上對整個系統(tǒng)有一定了解的情況下，進行了系統(tǒng)模塊的電路設(shè)計，充分利用各方面的資料，發(fā)揮我所學(xué)的特長。本文首先對整體系統(tǒng)的工作原理和實現(xiàn)方法驚喜了簡單的介紹，給出了系統(tǒng)工作的整體框圖。本次畢業(yè)設(shè)計不僅是對我的一種鍛煉，也是對我大學(xué)所學(xué)只是的綜合檢查。達到了預(yù)期要求：LED顯示燈各點亮度均勻，充足，可顯示圖形和簡單的文字，而且顯示圖形和蚊子顯示穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_?！⌒Ч故鞠旅媸菐追N不同圖案顯示的效果，如圖5圖52所示。不同的功能模塊分別指定相應(yīng)的入口參數(shù)和出口參數(shù)，對于一些要重復(fù)調(diào)用的程序一般把其編成函數(shù)，這樣可以減少程序代碼的長度，又便于整個程序的管理，還可以增強可讀性和移植性?！≤浖{(diào)試本次軟件設(shè)計以keilμVision4軟件為平臺進行程序編譯的，作為一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言，C語言的特點就是可以盡量少地對硬件進行操作，具有很強的功能性、結(jié)構(gòu)性和可移植行，常常被優(yōu)選作為單片機系統(tǒng)的編程語言。第5章　系統(tǒng)分析與調(diào)試　硬件調(diào)試硬件調(diào)試即當(dāng)搭建好電路板之后，要對整個電路測試，要用萬用表檢測電路正負極是否短路，焊點是否虛焊等問題。如此依次循環(huán)選通各列來顯示所需畫面。將對應(yīng)數(shù)據(jù)由低至高位一次從控制端口輸出顯示。先選通列然后再從行送入對應(yīng)列的數(shù)據(jù)，這樣從第1列到第8列循環(huán)往復(fù)，只要切換的速度足夠快，利用人眼的延時特性就可以看見一副穩(wěn)定的畫面?！★@示程序的設(shè)計否開始程序初始化選通列，送鎖存輸出送下一列數(shù)據(jù)，選通信號左移左移次數(shù)8顯示完成后返回LED顯示一列動態(tài)顯示程序流程圖見48。在重復(fù)掃描速度足夠快的情況下，就看到一副穩(wěn)定的靜態(tài)畫面。圖47　主程序流程圖　顯示程序設(shè)計　LED顯示的數(shù)據(jù)傳送動態(tài)掃描顯示是把整個3D光立方分成若干部分，每一幅畫面顯示過程是顯示完一部分后，又顯示第二部分。通過軟件寫入的程序播放動畫進行顯示。開始否是系統(tǒng)初始化整體掃描與控制判斷是否顯示光立方動畫播放根據(jù)設(shè)定的光立方動畫進行循環(huán)播放系統(tǒng)軟件采用Keil C語言編寫，按照模塊化的設(shè)計思路設(shè)計程序。把各自程序?qū)憺橐粋€可單獨執(zhí)行的完整子程序段。圖46　燒錄程序?qū)υ捒虺绦蛳螺d到單片機中之后，就要進行整體設(shè)計的演示了，把開發(fā)板與電源連上供電，當(dāng)開關(guān)按鍵按下時，電源燈亮，看是否與原本設(shè)計的相同。等提示請給MCU上電時，打開開發(fā)板上的開關(guān)，程序便自動進行燒錄了[13]。圖44　生成hex文件生成HEX文件后， group 1中。圖42　保存文件接下來編譯寫好的程序，編譯沒有錯誤有如43所示圖43　編譯沒有錯誤接下來就是生成Hex文件，在Output中在Creat HEX選項前打上對號，點擊OK按鈕，然后在進行一次編譯即可生成HEX文件[12]。并添加到Group中。新建工程如圖41所示。最終焊接的圖如圖311所示。并且層與層之間的連接也要測試燈的好壞。圖310　泡沫板　搭建光立方搭建光立方是按照先一排，再一層都焊接好，最后到體。圖39　LED彎折圖　制作底層支架為了在光立方焊接時穩(wěn)固一點，所以首先制作底板支撐光架，底板采用泡沫板，首先自己畫一個8*8的直徑為5mm的圓的布局圖，圓用黑色實心表示，打印出來并平貼在泡沫板上面，然后把黑色圓實心挖去，剩下的圖以備用。如圖39所示。　光立方制作　彎折LED燈本次3D光立方采用高亮藍色燈，制作步驟如下所示：(1)水平折彎LED燈。(4)常用元器件的布局方法：可調(diào)元件應(yīng)放在印制板上便于調(diào)節(jié)的地方；質(zhì)量超過15g的元器件應(yīng)當(dāng)用支架，大功率器件最好裝在整機的機箱底板上，熱敏元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件；對于管狀元器件一般采用平放，對于集成電路要確定定位槽放置的方位是否正確。對于單面PCB，每個元器件引腳獨占用一個焊盤，且元器件不可上下交叉，相鄰兩元器件之間要保持一定間距，不得過小或碰接。(1) 元器件布局要求：保證電路功能和性能指標；滿足工藝性、檢測、維修等方面的要求；元器件排列整齊、疏密得當(dāng)，兼顧美觀性。74HC573行列控制原理如圖38所示。也就是說，當(dāng)LE為高電平時，Q端數(shù)據(jù)緊隨D端數(shù)據(jù)而變化；當(dāng)LE為低電平時Q端數(shù)據(jù)保持LE端變化為低電平之前Q端的數(shù)據(jù)狀態(tài)。而我們將74HC573接入電路是必須要控制它的，由此在設(shè)計電路時就必須將OE接低電平。當(dāng)OE為高電平時，無論LE與D端為何種電平狀態(tài)，其輸出都為高阻態(tài)。這種電路可以驅(qū)動大電容或低阻抗負載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動總線，而不需要外接口。當(dāng)使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。而本次設(shè)計是采用P0口為使能控制，選擇哪一個74HC573通，而P2口送燈的亮滅信息到74HC573中鎖存起來[9]。通常單片機P3驅(qū)動ULN2803時，上拉2K的電阻較為合適，同時，COM引腳應(yīng)該懸空或接電源[8]。用戶輸出口的外接負載可根據(jù)以上參數(shù)估算。UNL2803層控制器原理如圖37所示。輸入為高電平時，輸出達林頓管飽和，負載就有電流流入輸出口。應(yīng)用是9腳接地。輸出500MA，50V。10腳為8路輸出的續(xù)流二極管公共端。這個電路設(shè)計較為簡單，只要控制其中要顯示的層引腳就能選通相應(yīng)的層[7]。USB轉(zhuǎn)TTL原理如圖36所示?！SB轉(zhuǎn)TTL電平設(shè)計USB轉(zhuǎn)TTL電平設(shè)計主要目的是通過PL2303芯片將USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單片機可用的串口數(shù)據(jù)。此直流電壓經(jīng)過LM7805的穩(wěn)壓和C3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。只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。晶振電路原理圖如圖34所示 圖34　復(fù)位電路原理圖　供電系統(tǒng)及電源接口設(shè)計系統(tǒng)分為兩種供電方式，一種即最小系統(tǒng)板供電，它給單片機單獨供電，而外圍器件供電主要是，提供達林頓管層選時以及74HC573位選時的供電等，而電源接口采用適配器供電，系統(tǒng)供電原理如圖35所示。系統(tǒng)采用的定時元件為石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。圖33　復(fù)位電路原理圖　晶振電路每個單片機系統(tǒng)里都有晶振，全稱叫晶體震蕩器，在單片機系統(tǒng)中，晶振的作用非常大，它結(jié)合單片機內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時鐘頻率越高，那單片機的運行速度也就越快[6]。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時間要求。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個按鈕。s才能完成復(fù)位操作。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)24個振蕩周期(即二個機器周期)以上。本系統(tǒng)復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位，模擬已經(jīng)通電并充電完成，然而此時按下按鍵，電容被短路，那么電容放電電流的流向是從正極到負極放電，這是單片機的復(fù)位腳就是高電平，單片機復(fù)位[6]。RST引腳接復(fù)位電路，[5]?？偪刂齐娐分饕呻娫措娐?、復(fù)位電路和晶振電路組成。當(dāng)采用外部振蕩器時，XTAL2接收振蕩器信號，對CHMOS