光立方設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告(參考)

1、在此處鍵入光立方設(shè)計(jì)報(bào)告目錄一摘要二目的與要求三電路的設(shè)計(jì)與元件的選擇四模塊電路的組裝與焊接五電路的調(diào)試和調(diào)試出現(xiàn)的問(wèn)題六、項(xiàng)目的完成情況七、結(jié)論一摘要 在前一段時(shí)間，在網(wǎng)上看了一些關(guān)于光立方的資料和它的視頻，看到了一些光立方的演示視頻，被它那些立體感吸引了。光立方顧名思義就是一個(gè)立方體，我們采用的是8*8*8的模式， 大概的距離是14cm*14cm*20cm（長(zhǎng).寬.高），主要分為三個(gè)模塊：主控模塊 驅(qū)動(dòng)模塊 顯示模塊；我們所做的光立方驅(qū)動(dòng)電路，主控電路等都是純手工焊接。采用的主控芯片60K STC12C5A60S2芯片，驅(qū)動(dòng)電路是采用我們常用的74HC573數(shù)字芯片。關(guān)鍵字：光立方 74H

2、C573 STC12C5A60S2 ULN2803二目的與要求（1）目的：回顧我們學(xué)習(xí)的單片機(jī)知識(shí)和提高我們的焊接和其他的動(dòng)手實(shí)操能力（包括了數(shù)字電路和模擬電路的知識(shí)）。（2）要求：要有自主創(chuàng)新,其中我們的開(kāi)關(guān)是采用觸摸型開(kāi)關(guān)，只要由一個(gè)I/O口和VCC組成。三電路的設(shè)計(jì)與元件的選擇1.電路設(shè)計(jì) 主要分為三個(gè)模塊分別是主控模塊 驅(qū)動(dòng)模塊 顯示模塊(1) 主控模塊圖1主控電路其中P1位一個(gè)觸摸型的開(kāi)關(guān)，C3為去耦電容防止高頻干擾(2) 驅(qū)動(dòng)電路圖2驅(qū)動(dòng)電路在驅(qū)動(dòng)電路上，每個(gè)鎖存芯片的電源端都加了一個(gè)瓷片電容，主要的作用是防止高頻干擾（3）顯示電路 所有的燈的負(fù)端都是接在一起的，下面的每一組都是控

3、制光立方的一個(gè)面，控制的是光立方的豎起來(lái)的面，而橫著的面由圖3的U10控制圖3 顯示電路2.元件的選擇（1）由于光立方的程序量比較大，而且要求相對(duì)比較高，因此經(jīng)過(guò)考慮之后我們決定用51系列的增強(qiáng)型芯片STC12C5A60S2，選擇的理由：1.無(wú)法解密，采用第六代加密技術(shù)； 2.超強(qiáng)抗干擾； 3.內(nèi)部集成高可靠復(fù)位電路，外部復(fù)位可用可不用； 4.速度快，比8051快8-12倍；（2）由于燈的個(gè)數(shù)比較多，因此所需要的電流相對(duì)也比較大，所以選擇ULN2803，ULN2803是八重達(dá)林頓，1 至 8腳為8路輸入，18 到 11腳為8路輸出。驅(qū)動(dòng)能力 500MA 50V。應(yīng)用時(shí)9腳接地，要是驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載

4、，10腳接負(fù)載電源V+。輸入的電平信號(hào)為0，或5V。輸入0是，輸出達(dá)林頓管截止。輸入為5V電平時(shí)，輸出達(dá)林頓飽和。輸出負(fù)載加在電源V+和輸出口上，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，輸出負(fù)載工作；（3）由于在剛剛接觸鎖存器的時(shí)候，就接觸了74HC573，對(duì)它的使用也比較成熟，因此在驅(qū)動(dòng)部分使用了熟悉的74HC573，其優(yōu)點(diǎn)有1.高阻態(tài);就是輸出既不是高電平,也不是低電平,而是高阻抗的狀態(tài);在這種狀態(tài)下,可以多個(gè)芯片并聯(lián)輸出2.數(shù)據(jù)鎖存;當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時(shí),在芯片的輸出端,數(shù)據(jù)仍然保持3.數(shù)據(jù)緩沖; 加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力(4)LED燈的選擇，出于外觀和整體的形狀美觀，我們放棄我們經(jīng)常用的草帽型LED，采用的是方形高亮的L

5、ED燈由于草帽的光發(fā)散比較厲害容易影響視角效果，從而使用方形的，同時(shí)方形的也比較聚光，如下圖所示：圖4四模塊電路的組裝與焊接1.我們首先完成的是驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路由于線(xiàn)比較多，電路比較復(fù)雜，所以我們有比較多的跳線(xiàn)，到焊接完成用時(shí)半天，焊接完成下載測(cè)試程序基本上沒(méi)有問(wèn)題，如下圖所示：背面圖5正面：圖6由于飛線(xiàn)太多，容易斷開(kāi)，所以我們有溶膠把線(xiàn)路固定好，防止電路斷開(kāi)（2）主控電路主控電路時(shí)最簡(jiǎn)單的電路，主要把晶振焊接對(duì)，其他的就沒(méi)有什么大問(wèn)題了，其中還有一個(gè)控制層的驅(qū)動(dòng)芯片焊接在主控板上如圖所示：圖7（3）顯示模塊首先我們用一塊比較大萬(wàn)能板，在上面做了8*8個(gè)點(diǎn)的標(biāo)志，然后把燈按統(tǒng)一形狀搞好。然后放

6、在萬(wàn)能板上焊接，如下圖：圖8焊好的如圖：每次焊完以后都要去檢查測(cè)試每個(gè)燈是否會(huì)亮，很重要的步驟圖9接下來(lái)的是把8個(gè)圖9這樣的組成8*8的一個(gè)面如下圖所示：同樣的每次焊完以后都要去檢查測(cè)試每個(gè)燈是否會(huì)亮圖10把八個(gè)面做好以后就是把八個(gè)面一層一層的疊起來(lái)，在這里要注意的是必須用尺子量好各個(gè)角度的高度，必須使每一個(gè)面在同一的平面上，如下圖所示：圖10完工后的作品 如圖所示：五電路的調(diào)試和調(diào)試出現(xiàn)的問(wèn)題完工以后編寫(xiě)了調(diào)試的程序，主要是檢查全部的燈是否會(huì)亮，但是單把程序燒寫(xiě)進(jìn)去之后，發(fā)現(xiàn)有兩列沒(méi)有點(diǎn)亮，還好兩列的都在邊上，進(jìn)而如果換燈也相對(duì)容易，我們用排除法來(lái)檢查電路，首先是檢查燈的線(xiàn)路是否虛焊，斷路，

7、果真有一列的是斷路了，把它接上后這一列也亮了，還剩下另外一列，我們用同樣的方法來(lái)做，從驅(qū)動(dòng)電路到顯示的都沒(méi)有問(wèn)題，而且在輸入那一列的電壓也正常，我們就想不通了，是什么原因呢？我們懷疑是不是有燈壞了，我們又一個(gè)一個(gè)的檢查了這一列燈，但是全部都會(huì)亮，經(jīng)過(guò)很細(xì)心的檢查，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)燈的亮度和其他的燈亮度完全不同，相對(duì)比較暗，于是我們把它換了下來(lái)，接上另外一個(gè)，果然是哪個(gè)燈的問(wèn)題，原來(lái)是由于燈的阻抗很大，把那一列的電平都拉低了，使燈無(wú)法亮起來(lái) ，在電路的調(diào)試中就出現(xiàn)了這些的問(wèn)題，相對(duì)來(lái)說(shuō)還是不錯(cuò)的。六、項(xiàng)目的完成情況本項(xiàng)目完成速度比較快，在整體的電路上可以完成一下基本的演示，由于電路的限制，花樣不是很多，還有待提高。值得注意的是我們的作品有待機(jī)模式，就像電腦一樣有待機(jī)模式