【正文】 （5V單片機(jī)）STC12LE5A60S2 系列工作電壓： （3V單片機(jī)）3. 工作頻率范圍：0～35MHz，相當(dāng)于普通8051的 0～420MHz4. 用戶應(yīng)用程序空間 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 64K 字節(jié)5. 片上集成1280字節(jié) RAM6. 通用I/O口（36/40/44個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，??強(qiáng)推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過120mA7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/ IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器可通過串口（）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8. 有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM無內(nèi)部EEPROM)9. 看門狗（外部晶體12M以下時(shí)，復(fù)位腳可直接1K電阻到地）11. 外部掉電檢測電路: ，誤差為177。3%12. 時(shí)鐘源：外部高精度晶體/時(shí)鐘，內(nèi)部R/C振蕩器(溫漂為177。10% 以內(nèi))用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部R/C 振蕩器還是外部晶體/ 時(shí)鐘常溫下內(nèi)部R/C振蕩器頻率為： 單片機(jī)為： 11MHz ～ 17MHz 單片機(jī)為： 8MHz ～ 12MHz精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛兄圃煺`差和溫漂，以實(shí)際測試為準(zhǔn)13. 共4個(gè)16位定時(shí)器，兩個(gè)與傳統(tǒng)8051兼容的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,16位定時(shí)器T0和T1，沒有定時(shí)器2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器,再加上2路PCA模塊可再實(shí)現(xiàn)2個(gè)16位定時(shí)器14. 3個(gè)時(shí)鐘輸出口，,外部中斷I/O口7路,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷,并新增支持上升沿中斷的PCA模塊?，Power Down模式可由外部中斷喚醒?，INT0/,INT1/,T0/, T1/, RxD/,CCP0/(), CCP1/()其中選用STC12C5A16S2最主要的原因是，它自帶A/D轉(zhuǎn)換功能，無需外設(shè)A/D轉(zhuǎn)換模塊，可以精簡電路，降低成本。 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)為節(jié)約成本，該設(shè)計(jì)沒有選擇硬件電路集成設(shè)計(jì)，把驅(qū)動(dòng)電路與控制電路合為一體。驅(qū)動(dòng)部分分為兩部分，如下圖： LED正極驅(qū)動(dòng)電路圖 LED負(fù)極驅(qū)動(dòng)電路 負(fù)極驅(qū)動(dòng)芯片ULN2803 達(dá)林頓管IC，一般都是用來驅(qū)動(dòng)功率稍微大一點(diǎn)的被動(dòng)器件的，而驅(qū)動(dòng)的被動(dòng)器件里，有很大一部分是感性的，如繼電器、馬達(dá)、電磁閥等，這些感性器件在關(guān)斷瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢（自感電壓），低的10 多伏，高的幾十伏，甚至幾百伏，這么高的電壓很容易把ULN2803 達(dá)林頓管打壞，甚至打壞電路中的其它元器件，所以需要在感性器件上并聯(lián)一個(gè)二極管，用來續(xù)流（就是把那個(gè)自感高壓放掉），保護(hù)IC 和其它器件不受破壞，此續(xù)流二極管正極接2803 輸出端(即電感器件的一端），負(fù)極接驅(qū)動(dòng)電源（在2803 上是10 腳，也就是電感器件的另一端）。ULN28038 個(gè)NPN 達(dá)林頓晶體管，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。該電路為反向輸出型，即輸入低電平電壓，輸出端才能導(dǎo)通工作。COM 端主要有兩種用途：(可懸空)1 試驗(yàn)用接地：假如它的輸出端都接發(fā)光二極管，那么，只要將COM 端接地，則所有的發(fā)光二極管都將亮起，否則，可能是二極管壞或其它什么地方壞了。2 保護(hù)用接電源正：假如這個(gè)器件是接繼電器或針式打印頭，因?yàn)殡姼械淖饔?，?huì)在開關(guān)過程中產(chǎn)生低于地電位和高于電源電位的反電動(dòng)勢，這樣，很容易擊穿器件。至于達(dá)林頓關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的負(fù)電壓我們不必管。器件的SL74HC573 跟LS/AL573 的管腳一樣。上面的這個(gè)是74HC573 的封裝圖，讓芯片的那個(gè)半圓形缺口朝上，從左上角開始逆時(shí)針數(shù)，分別為1到20 號(hào)引腳。12 號(hào)引腳到19 號(hào)引腳接到一排8個(gè)LED 的束。其中LED上的標(biāo)識(shí)代表的是所要連接的鎖存器，和對(duì)應(yīng)的引腳連接。 LED地址對(duì)照表該設(shè)計(jì)的LED地址表示方法示例：“”表示“第1列第1行”，“”表示“第2列第2行”，依此類推。硬件焊接的最終實(shí)物效果圖如下，控制部分（），顯示部分（）：軟件設(shè)計(jì) 自定義頭文件Keil 軟件是目前最流行開發(fā)MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil 即可看出。運(yùn)行Keil 軟件需要Pentium 或以上的CPU，16MB 或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP 等操作系統(tǒng)。但是Keil里沒有STC12C5A60S2的芯片頭文件，需要在編寫程序時(shí)自己添加頭文件，實(shí)例如下：//頭文件名字可自行命名 sfr ACC = 0xE0。 //B Register 0000,0000sfr PSW = 0xD0。sbit AC = PSW^6。sbit RS1 = PSW^4。sbit OV = PSW^2。//sfr SP = 0x81。 //Data Pointer Low Byte 0000,0000sfr DPH = 0x83。 sfr P2M1 = 0x95。 //8 bitPort3 1111,1111sfr P3M0 = 0xB2。 sfr P4 = 0xC0。 sfr P4M1 = 0xB3。 //Port4 switch//新一代 1T 8051系列 單片機(jī)定時(shí)器特殊功能寄存器sfr TCON = 0x88。sbit TR1 = TCON^6。sbit TR0 = TCON^4。sbit IT1 = TCON^2。sbit IT0 = TCON^0。 //T0/T1 Modes GATE1 C/T1 M1_1 M1_0 GATE0 C/T0 M0_1 M0_0 0000,0000sfr TL0 = 0x8A。 sfr TL1 = 0x8B。 //T1 High Byte 還要注意的一點(diǎn)是：，因?yàn)镾TC—。選中“Create HEX File”選項(xiàng)，點(diǎn)擊“OK”，之后再編譯一下程序。有些USBRS232轉(zhuǎn)接器，不能兼容，可讓宏晶幫你購買經(jīng)過測試的轉(zhuǎn)換器。一定要先選擇“Download/下載”按鈕，然后再給單片機(jī)上電復(fù)位(先徹底斷電)，而不要先上電，先上電，檢測不到合法的下載命令流，單片機(jī)就直接跑用戶程序了。3個(gè)按鍵分別控制三種不同的圖像顯示模式。，可以同步音頻顯示；，可以顯示內(nèi)置的動(dòng)畫；，顯示夜燈模式。定時(shí)器一旦啟動(dòng)，它便會(huì)在原來的數(shù)值上加1計(jì)數(shù)，若在程序開始時(shí)，我們沒有設(shè)置TH0和TL0，他們默認(rèn)值都是0，假設(shè)時(shí)鐘頻率是12MHz，12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期，那么此時(shí)機(jī)器周期就是1us，計(jì)滿TH0和TL0就需要1個(gè)數(shù),再來一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器溢出，隨即向CPU申請(qǐng)中斷。一般延時(shí)程序分為兩種寫法：粗略延時(shí)和精確延時(shí)。for(a=z。a)for (i=1000。i)for(b=110。b) 。精確的延時(shí)程序一般需要用到中斷，模塊話書寫如下：includeunsigned char num。 //重裝初值TL0=(6553545872)%256。 //num每加1次判斷一次是否到20次If( num = =20) //如果到了20次，說明1秒時(shí)間到{ num=0。} //讓發(fā)光二極管狀態(tài)取反}其中，在定時(shí)器初始化時(shí)需要先選擇工作方式，之后才能賦初值。由于Proteus軟件里沒有該設(shè)計(jì)所用的單片機(jī)，且測試程序大于51單片機(jī)的8K內(nèi)存。由于測試硬件的限制，只能仿真一層的部分。記住，長腳的，不要短腳的3mm 的也可以，當(dāng)然也能自己換喜歡的顏色，個(gè)人推薦藍(lán)色。這樣的燈我是在淘寶網(wǎng)上購買的。（建議最好買十個(gè)，多買兩個(gè)以備特殊情況?？梢哉乙粋€(gè)廢舊的耳機(jī)，把耳機(jī)線剝開，你會(huì)看到每條黑線中都有兩條線，其中有一條是地線。最后把兩個(gè)聲道的負(fù)極街道一起，與三根杜邦線相連接，自制的雙聲道音頻插頭就做好了。LED燈的長腳的是正極，用萬用表的負(fù)極，短一點(diǎn)的是負(fù)的引腳。②用18*30的萬用板制作光立方焊接模板，以便達(dá)到最好的焊接效果。這就是我們使用方形LED的原因。排針的距離以5到7個(gè)孔為宜。焊接結(jié)果如下頁圖（） ： ③接下來用502膠水，把兩塊兒18*12的萬用板貼在一起，依照LED模板的引腳焊接距離在組合好的萬用板上焊上64個(gè)插針陣列，如下頁局部圖（）： 之所以要兩個(gè)板子連在一起是因?yàn)榫W(wǎng)上各個(gè)店家都沒有賣18*30的優(yōu)質(zhì)綠油板。有網(wǎng)友有一個(gè)比較簡單但是略微影響美觀的方法，用長的排座代替插針。④當(dāng)然側(cè)面也需要有同樣的插針焊接以便是最終效果較好。背面電路圖如下頁圖（）： 問題一：最初測試不成功，LED燈亮的時(shí)候有串亮現(xiàn)象（即本應(yīng)該亮的LED沒有亮，不應(yīng)該亮的卻亮了）。換好LED之后再次測試，LED工作順利，問題解決。解決辦法：最初以為是程序的問題，仔細(xì)檢查一下程序還是沒錯(cuò)。原來是單片機(jī)最小系統(tǒng)的P3口有問題。問題三：圖形變換程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)之后，有一排本該亮的燈沒有亮。仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)有一個(gè)焊點(diǎn)斷開了。然后又仔細(xì)檢查了其他層的LED，把虛焊的點(diǎn)都銜接好了。解決辦法：全面檢測了一下其他燈珠，發(fā)現(xiàn)沒有問題，調(diào)整了一下每層的接線順序，還是只有一層亮。下頁是調(diào)試結(jié)果：圖形變換的靜態(tài)圖（）： 總結(jié)其實(shí)在很早之前就知道光立方著中東西，只是在許多地方找到的資料不是制作方式太復(fù)雜，就是電路設(shè)計(jì)難懂，制作精美的光立方也往往價(jià)格不菲。經(jīng)過查閱大量的相關(guān)資料，最終設(shè)計(jì)出了以STC125A60S2單片機(jī)為核心的控制電路，并用常用鎖存器74HC573和8路非門ULN2803設(shè)計(jì)了光立方驅(qū)動(dòng)電路。在這個(gè)過程中，我想到了一個(gè)制作模板，并最終加快了顯示部分的焊接速度和焊接質(zhì)量。之后在焊接128個(gè)（地面和側(cè)面各64個(gè)）插針時(shí)，由于每個(gè)插針在焊接前難以固定，所以一手拿鑷子一手拿烙鐵，先用焊錫固定插針，然后再把插針調(diào)整得筆直。這個(gè)過程也很辛苦。所以，為了保證最終的效果，還是選擇努力焊好了插針。很慶幸自己在焊接驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，使用了IC插座。最后，為了是圖形變換豐滿美觀，編寫了上千行的程序，內(nèi)置11種圖形變換模塊。沒有李老師的幫助也就沒有今天的這篇論文。通過大量閱讀資料，我拓寬了自己的知識(shí)面，并懂得將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通到實(shí)踐中去。另外，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)還獲得了各位同學(xué)和老師的大力支持。在未來的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績來回報(bào)各位同學(xué)和老師，同時(shí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，同宿舍的舍友和同組的同學(xué)給了我很多的幫助，我非常的感謝他們給我的幫助。在這四年的時(shí)光中結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財(cái)富。本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，并且也得到了眾多網(wǎng)友的熱心幫助，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬，向網(wǎng)絡(luò)上那些無私分享資料的朋友表示衷心的感謝！參考文獻(xiàn)[1]郭天祥，新概念51單片機(jī)C語言教程[M]，北京，電子工業(yè)出版社，[2]徐平，官微宏， 3D8 LED搭接指南 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