【正文】 的LED還要檢測(cè)，有時(shí)一條LED燈沒問題，可是焊成面就出問題。 結(jié)果分析本設(shè)計(jì)經(jīng)過一個(gè)多月的焊接再加上一個(gè)多月的調(diào)試和改進(jìn)，現(xiàn)在總算順利完成了，硬件和軟件的運(yùn)行還是算比較穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)利用硬件的立體性，利用軟件的變化多樣性，這兩者結(jié)合起來就可以產(chǎn)生非常絢麗的畫面效果，該設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大，DIY性特別強(qiáng)，可以通過改變程序產(chǎn)生很多意料不到的畫面效果。解決方法：，光立方顯示不穩(wěn)定，常常會(huì)自我中斷，不按程序設(shè)定的功能顯示。解決方法：頭文件選擇錯(cuò)誤不能選擇常規(guī)單片機(jī)的頭文件，要自制一個(gè)STC12C5A60S2頭文件，放在主程序的文件下。燒入程序后，LED燈的亮度很不均勻，明亮閃爍。解決問題：在這里我們考慮把焊烙鐵接地，如果焊烙鐵沒有接地線我們可以在焊烙鐵中部加一根引線接在暖氣片上或者直接接地，焊完一行檢查一次，焊完一個(gè)面再檢查一次，最后全部焊完再檢查，確保LED燈全部正常工作。解決方法：這里我們用萬用表對(duì)電路板個(gè)部分檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)沒有供電，檢查電源模塊發(fā)現(xiàn)電源焊接口虛焊，電路板的焊點(diǎn)脫落，這里我們采用外部備用口送電。解決方法：這種情況就是整層中有一盞燈壞了，當(dāng)我們把負(fù)極的引線去掉后整層依然點(diǎn)亮，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)這一層會(huì)有一盞燈不亮，壞的燈就是它了，把他取下替換就可以了。在單個(gè)燈的替換過程中居然發(fā)現(xiàn)我測(cè)量的單個(gè)燈亮了，可是我沒測(cè)量的LED燈也同時(shí)亮了解決方法：這里我們知道可能是LED燈在焊接過程中被擊穿了，我采用的是反接正負(fù)橫豎排的方法，當(dāng)我們反接時(shí)壞掉的LED燈就會(huì)點(diǎn)亮，還有一種方法就是萬用表的正負(fù)兩極都接在橫排或者豎排，這時(shí)被點(diǎn)亮的LED燈就是被損壞的，取下替換了就可以了。 本系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)部分LED燈的亮滅沒有規(guī)律，有些燈甚至都不亮，還有些燈閃爍不定。在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，以下是問題及問題的解決方法：這個(gè)系統(tǒng)功能比較強(qiáng)大，所以需要的驅(qū)動(dòng)程序和程序量比較多8k的89C51完全不夠代碼的存儲(chǔ)會(huì)出現(xiàn)程序的溢出和無法編譯的情況。在程序的編寫中全部都是采用C語言編寫，C語言簡(jiǎn)潔靈活，兼容性高，編譯簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高，對(duì)于循環(huán)的使用方便。 圖33 顯示程序流程圖 軟件調(diào)試單片機(jī)是這個(gè)設(shè)計(jì)的核心，在硬件正常工作的情況下檢測(cè)軟件才是正確的，要是硬件都存在問題去檢測(cè)軟件完全沒有意義，對(duì)于硬件的檢測(cè)，可以對(duì)單片機(jī)的時(shí)鐘引腳18和19檢測(cè)，對(duì)于復(fù)位電路的檢測(cè)則是用5v的電源短接下引腳9，模擬復(fù)位電路，如果單片機(jī)復(fù)位正常則不存在問題。 顯示程序的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的程序采用的是動(dòng)態(tài)的掃描顯示，通過選通一列的方式，這時(shí)程序里的一行數(shù)組就按照由低位到高位的方式依次從單片機(jī)的I/O口輸出到驅(qū)動(dòng)74HC595移位寄存器中從寄存器中輸出到LED的陽極控制燈的亮暗，這樣一次一次的循環(huán)就可以產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)的畫面，整個(gè)流程圖如下33所示。 顯示程序的設(shè)計(jì)顯示程序一般由字庫代碼和執(zhí)行程序構(gòu)成，字庫代碼可以借助取模軟件，由靜態(tài)的畫面通過像素點(diǎn)的移動(dòng)，利用人眼的視覺延時(shí)效果，產(chǎn)生動(dòng)的效果，這就要求對(duì)掃描時(shí)間的控制和頻率的的快慢決定的很好。首先程序執(zhí)行主程序，在主程序中判斷按鍵程序，當(dāng)接收到按鍵程序時(shí)，主程序調(diào)用顯示程序，把顯示程序發(fā)給硬件，硬件顯示出來。圖33 PCB板的正反面第四章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的組成有兩各個(gè)部分一個(gè)是硬件一個(gè)則是軟件，軟件的伸縮性很大，編寫的好的程序?qū)崿F(xiàn)起來簡(jiǎn)單不易出錯(cuò)，編的不好的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)很多問題，本系統(tǒng)采用的是模塊化的設(shè)計(jì)方案，減少軟件出錯(cuò)的概率，在軟件的設(shè)計(jì)過程中需要用到了軟件編輯器，軟件可以使單片機(jī)上電初始化，也可以是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)特定的功能效果。圖31 單片機(jī)焊接按鍵的焊接是最簡(jiǎn)單的，四個(gè)引腳分別插在四個(gè)孔中，要注意的是按鍵的四個(gè)腳是兩兩一對(duì)的，不要認(rèn)為他們都是一樣的，要是焊錯(cuò)了就沒有按鍵的功能了，就成了一根導(dǎo)線了，自鎖開關(guān)的焊接比較復(fù)雜，特別是六根引腳的開關(guān)，它的按下和彈回來接通的引腳是不同的引腳，自鎖開關(guān)的原理圖如下圖42所示。 主板的焊接在焊接主板之前必須保證主板清潔干凈，檢查是否有破損有裂縫，各個(gè)元器件的符號(hào)是否清晰，所要焊接的元器件是否齊全，焊各種元器件的準(zhǔn)備工作是否都做好了，元器件是否都是完好的功能是否正常都要先檢測(cè)好，這些都確定沒有問題后，就開始按原理圖上的位置焊接元器件，焊接時(shí)用錫不要太多，那樣會(huì)很不好看，而且有可能會(huì)和附近的元器件發(fā)生短路，焊接時(shí)間不能太久，很多元器件受不了電烙鐵的高溫，還要避免靜電干擾，焊點(diǎn)要小要均勻，剛好焊住而且焊點(diǎn)光滑明亮。對(duì)于主板的大小選擇上，主板是整個(gè)光立方的底座，大小要合適，不宜過大也不宜太小，太大不好看，太小放不下，一般設(shè)計(jì)的和焊的LED燈的尺寸差不多，剛好放的下還有點(diǎn)剩余最好，這樣既美觀又節(jié)省資源。 圖316陽極相連 圖317 64個(gè)LED焊接圖最后把焊好的八個(gè)面分別接在做好的電路板上，陽極對(duì)應(yīng)接在八個(gè)74HC573的八個(gè)引腳上，陰極每一層給連接起來接在ULN2803的輸出端口上，這樣硬件模塊的顯示部分就算做好了，如圖318所示。 圖311萬能板 圖312 LED燈的正負(fù)極 圖313 LED燈的形狀 圖314 已搭好的8個(gè)LED燈這樣做出一條有八個(gè)LED燈組成的共陰極的燈鏈如圖315所示，這里要注意焊接的時(shí)間和焊錫的用量，要是焊接時(shí)間太長(zhǎng)就會(huì)把LED燈燙壞，用焊錫要均勻，不能太多也不能太少，太少連接不牢固，太多不美觀。 圖38 3D8光立方效果圖 LED燈接法方式設(shè)計(jì)由于光立方是由8*8*8的512個(gè)燈組成的必須每盞燈都是單獨(dú)控制的，可單片機(jī)的I/O口沒有那么多，那么我們就要通過擴(kuò)展I/O口來實(shí)現(xiàn)控制，用什么來擴(kuò)展呢？這里我們用到的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的74hC593,用它我們就可以一個(gè)口擴(kuò)展成八個(gè)口，這樣單片機(jī)的八個(gè)口就可以擴(kuò)展出8*8一共64個(gè)I/O口這樣就可以控制LED燈的一個(gè)正極那么對(duì)于負(fù)極我們?cè)趺纯刂颇?，這里我們可以通過共連陰極的方法控制，就是把每層LED的陰極都連在一起，八層就有八個(gè)接口，這八個(gè)接口通過ULN2803控制接在單片機(jī)的另外八個(gè)接口上其實(shí)我們就是用單片機(jī)的16個(gè)I/O接口，通過擴(kuò)展得到了64+8個(gè)接口，這樣就可以把512個(gè)LED燈給控制好了，原理圖如圖39所示。 圖二 ULN2803內(nèi)部電路圖 （1/8單元） 該ULN2803是專為符合標(biāo)準(zhǔn)TTL，而制造ULN2804適合6至15V的高級(jí)別CMOS或PMOS上。8個(gè)NPN達(dá)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(fù)載，廣泛的使用范圍：計(jì)算機(jī)，工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用。 P0 口外接上拉電阻由于STC12C5A60S2單片機(jī)P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，是開漏的，不管它的驅(qū)動(dòng)能力多大，相當(dāng)于它是沒有電源的，需要外部的電路提供，絕大多數(shù)情況下P0口是必需加上拉電阻的。圖33內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 圖34外部方式時(shí)鐘電路要檢測(cè)晶振是不是正常工作可以通過示波器來檢查，方法是在XTAL2 輸出端接示波器并觀察波形是不是正弦波，要是是正弦波則正常工作，反之則不正常工作。外部方式的時(shí)鐘電路就是如圖34所示，RXD直接接地，TXD再接外部振蕩器。XTAL1 與XTAL2其實(shí)就是一個(gè)反向的放大器，它可以與石英晶振連接作為一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示: 圖31單片機(jī)最小系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路時(shí)，我們首先必須先了解單片機(jī)時(shí)鐘端口的使用和特點(diǎn)：XTAL1（AT89C51中19 腳） ：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部振蕩電路的輸入端口