基于單片機的光立方設(shè)計畢業(yè)論文

1、 題題 目：目：基于單片機的光立方設(shè)計學(xué)學(xué) 院：院：物理與電氣信息工程學(xué)院專專 業(yè)：業(yè)：電氣工程及其自動化班班 級：級：2011 級 2 班姓姓 名：名：劉浩學(xué)學(xué) 號：號：20110604068指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：容旭巍2015年4月16日畢 業(yè) 論 文基于單片機的光立方設(shè)計基于單片機的光立方設(shè)計【摘要摘要】本設(shè)計制作了一個 8*8*8 的 LED 光立方，這個作品不僅能夠顯示靜態(tài)的畫面，還能夠通過延時程序的控制產(chǎn)生立體動態(tài)的效果，可以廣泛的運用在媒體的信息傳遞，而且具有很好的裝飾效果,是未來媒體傳播的一個發(fā)展趨勢，具有很好的發(fā)展前景。在此次設(shè)計光立方核心控制器選擇的是單片機 STC12C5A

2、60S2，選擇 74LS573鎖存器擴展 I/O 口，完成硬件電路設(shè)計。顯示采用的是掃描顯示方式，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表分別選通所需要的片選列信號，然后再根據(jù)送到 P0 口的列數(shù)據(jù)給到74HC573 進行鎖存。單片機通過控制 P1 口的輸出狀態(tài)，來驅(qū)動 ULN2803，從而控制每一層的選通狀態(tài)。在軟件設(shè)計的過程中，運用模塊化的思想，分塊設(shè)計，相對獨立的模塊，增強了系統(tǒng)的可塑性?！娟P(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】單片機 74LS573 鎖存器 LEDIThe design of Light Cube Based on The Microcontroller【Abstract】This design produced a

3、 three-dimensional pattern of the LED light cube. This works not only display static images, but also capable of producing three-dimensional dynamic effect by controlling of the delay proceedings .It can be widely used in information transmission media, but also has very good decorative effect. Besi

4、des it is a trend of the future development of the media, it has good prospects for developmentIn the design of light cube core controller MCU STC12C5A60S2 is selected，74LS573 latch expansion I/O port completion of the hardware circuit design. Display uses a scanning way, according to the correspond

5、ing data table respectively gating need choose column signal, and then according to the column data on to P0 mouth to 74 hc573 latches. Single-chip microcomputer by controlling the output state of the P1 mouth to driven ULN2803, to control the gate of the each layer.In the process of software design

6、, based on the idea of modularization, block design, independent modules, to enhance the plasticity of the system.【Key Words】single-chip 74HC573 LEDII目目 錄錄1.引言.11.1 目前世界 LED 顯示屏的發(fā)展概況.11.2 我國 LED 顯示屏研究現(xiàn)狀.11.3 設(shè)計的總體要求及方案選擇.11.4 畢業(yè)論文的總體結(jié)構(gòu)安排.22 系統(tǒng)總體方案設(shè)計.22.1 系統(tǒng)硬件方案的選擇.22.1.1 光立方的核心控制器.22.1.2 I/O 口擴展芯片.2

7、2.1.3 層控制驅(qū)動電路.22.1.4 LED 發(fā)光二極管.32.1.5 硬件電路繪圖軟件.32.2 系統(tǒng)總體軟件方案選擇.32.2.1 單片機編程語言.33 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計.33.1 硬件整體設(shè)計的概述.33.2 電源供電系統(tǒng)設(shè)計.43.3 51 單片機的最小系統(tǒng).43.4 驅(qū)動電路設(shè)計.53.5 光立方的制作及工作原理介紹.63.5.1 3D LED 光立方搭接 .63.5.1 光立方工作原理.84 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計.94.1 概述.94.2 主程序設(shè)計.94.3 顯示程序的設(shè)計.105 光立方 PCB 版制作 .116 系統(tǒng)測試.126.1 硬件系統(tǒng)測試.126.2 軟件系統(tǒng)測試.1

8、26.3 系統(tǒng)總體測試.13結(jié)論.14參考文獻.15附錄.16石家莊學(xué)院畢業(yè)論文01.1.引言引言1.1 目前世界目前世界 LED 顯示屏的發(fā)展概況顯示屏的發(fā)展概況隨著科技不斷的發(fā)展，社會的信息化已經(jīng)到達了不可阻擋的態(tài)勢，大規(guī)模的LED 顯示屏的應(yīng)用已經(jīng)從公共信息傳播的商業(yè)應(yīng)用不斷的向消費類型過度。同時，網(wǎng)絡(luò)科技的高速發(fā)展使得未來的信息世界的主流將由數(shù)字化的多媒體占為主導(dǎo)地位，新型的 LED 大屏顯示將取代傳統(tǒng)的信息傳遞方式。也正是因為在未來的社會中對于 LED 大屏顯示的巨大需求，使得 LED 顯示屏的技術(shù)受到了人們的熱切關(guān)注。據(jù)了解目前世界上的 LED 顯示屏大體上可以分為靜態(tài)圖文顯示屏和

9、視頻顯示屏，而且都是有一塊一塊的 LED 矩陣塊拼接而成的。動態(tài)圖文顯示屏可與計算機連接同步的顯示顯示計算機上顯示的信息；視頻顯示屏則通過采用微型計算機控制，實現(xiàn)視頻信息的顯示，還可顯示二維甚至三維的視頻信息。這種技術(shù)不僅可以用于室內(nèi)的裝飾還可以用于室信息傳播，其優(yōu)點是其他多媒體工具所不能比擬的。而且顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，廣泛應(yīng)用于各種公共場所中。隨著社會經(jīng)濟以及科技的的不斷發(fā)展，人們對 LED 顯示器的探索不多深入，使其的用途也變的越來越廣。1.2 我國我國 LED 顯示屏研究現(xiàn)狀顯示屏研究現(xiàn)狀我國 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和水平相對來說是比較先進的，主要產(chǎn)品和核心技術(shù)與國際水平基

10、本能夠保持一致，然而工藝水平卻相對落后，需要在科技不斷進步的基礎(chǔ)上，不斷地提高我國的工藝水平，使其能夠完全達到國際水平，甚至超過國際水平。1.3 設(shè)計的總體要求及方案設(shè)計的總體要求及方案選擇選擇本設(shè)計制作的是一個 8*8*8 的 3D 的 LED 立方體，是通過將編寫好的程序下載到單片機中，然后單片機驅(qū)動 UNL2803 和 74HC573 兩種芯片，來控制每一個 LED的亮和滅，從而達到顯示各種圖案的效果。同樣為了達到更為更好的顯示效果，可以在編程的過程中，設(shè)計不同的模塊，其中最簡單的模式是靜態(tài)圖案。然后還有比較復(fù)雜的動態(tài)顯示模式。單片機具有控制 LED 點陣顯示的原理，然后根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)

11、計出相應(yīng)的模塊，及其連接方式，完成硬件方案設(shè)計。接著，通過軟件程序的編寫，實現(xiàn)對硬件電路的控制，實現(xiàn)所預(yù)計的顯示功能，期間需要對程序不斷的測試，直到程序正確無誤。電路系統(tǒng)焊接完成后，測試整個系統(tǒng)的各項功能是否能夠?qū)崿F(xiàn)，如有虛焊的地方重新進行加焊，完成整個系統(tǒng)的功能。石家莊學(xué)院畢業(yè)論文11.4 畢業(yè)論文的總體結(jié)構(gòu)安排畢業(yè)論文的總體結(jié)構(gòu)安排(1)初步總體方案的論證和選擇在圖書館以及網(wǎng)絡(luò)上搜集設(shè)計相關(guān)的資料，選擇幾套能夠完成設(shè)計的方案。通過各方面的比較，最終確定，光立方的核心控制器為 8 位的單片機，外加I/O 擴展口和層驅(qū)動電路，從而實現(xiàn)對光立方顯示的控制。(2)方案實現(xiàn)通過各種性能對比，最終選定

12、 STC12C5A60S2 單片機為核心控制器件，74HC573 擴展 I/O 口輸出。(3)軟件編寫為滿足設(shè)計要求以及考慮到自己的能力等各方面的因素，最終軟件部分選用 C 語言編寫。程序編寫的過程中，設(shè)計了靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種相對獨立的模塊。(4)驗證與測試測試部分由硬件測試、軟件測試和系統(tǒng)總體測試三部分組成。在硬件測試中發(fā)現(xiàn) LED 間虛焊導(dǎo)致顯示異常，以及個別 LED 燈在焊接的時候因為溫度過高而遭到損壞，然后將之更換。在軟件測試中出現(xiàn)程序編寫錯誤，仔細閱讀程序，進行編譯找出錯誤的所在，進行重新改寫。2 系統(tǒng)總體方案系統(tǒng)總體方案設(shè)計設(shè)計通過各方面的性能與性實際情況的對比確定設(shè)計中所用的

13、芯片與各類器件。2.1 系統(tǒng)硬件方案的選擇系統(tǒng)硬件方案的選擇2.1.1 光立方的核心控制器控制部分是整個系統(tǒng)的核心部分。因為單片機具有豐富的指令類型，接口性能很強，運行速度很快，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制，通訊設(shè)備，家用電器，智能儀表等。同時，單片機具有低能耗低電壓的特點。而應(yīng)用最廣泛的單片機便是 Intel 的 51 系列。但是光立方的 LED 燈數(shù)量較大，所以在設(shè)計的時候選擇增強型的 51 系列單片機 STC12C5A60S2 作為其核心控制器。2.1.2 I/O 口擴展芯片在 I/O 的選擇中，考慮到 LED 的亮滅信息需要暫存的芯片上然后使得 LED 更好的實現(xiàn)光立方的顯示效果，所以列線驅(qū)動

14、 I/O 口擴展芯片選擇的是 74HC573?；趩纹瑱C的光立方設(shè)計22.1.3 層控制驅(qū)動電路光立方是由 512 個 LED 組成，層面的電流較大，所以需要把電流放大才能驅(qū)動整個立方體。方案一：用 ULN2803 作為光立方層驅(qū)動電路，因為 ULN2803 具有保護二極管共陰極的作用更好的保護光立方的工作。方案二：而 5V 的固體繼電器對于焊接時的溫度要求高，且導(dǎo)通后管壓降較大?；谝陨戏治觯x擇 ULN2803 作為層面控制器。2.1.4 LED 發(fā)光二極管在選擇光立方的 LED 燈時，通過考慮制作成本和對于 LED 驅(qū)動的要求，以及顯示效果等各方面的因素，最終確定選擇了單色的藍色 3mm

15、LED 霧燈。2.1.5 硬件電路繪圖軟件本節(jié)選擇繪圖軟件，將整個系統(tǒng)的電路圖通過軟件畫出來，完成 PCB 板的版圖的繪制。PROTEL 是一款比較全面的畫圖軟件，它能實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合，而且能夠提供提供軟件測試功能，這些功能是設(shè)計過程中對于硬件電路繪制不可或缺的，所以在本次設(shè)計決定選取 PROTEL99S 作為電路原理圖和 PCB 版圖繪制軟件。2.2 系統(tǒng)總體軟件系統(tǒng)總體軟件方案方案選擇選擇系統(tǒng)的軟件設(shè)計是整個設(shè)計控制最重要的部分，也是最難的一個部分，對設(shè)計者程序編寫的能力具有很高的要求，不但要滿足設(shè)計中預(yù)計實現(xiàn)的功能，還要考慮自己的能力，要在自己的能力范圍內(nèi)，

16、做出最好軟件設(shè)計。程序在編輯軟件中寫出，通過編譯軟件，編譯完成后燒錄進我們所選擇的單片機中，實現(xiàn)對硬件電路的控制。2.2.1 單片機編程語言在選擇編程語言的時候，考慮到匯編語言的冗長單調(diào)，而且調(diào)試困難，選擇了C 語言，因為 C 語言具有良好的移植性，而且程序結(jié)構(gòu)清晰，容易讀懂。3 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計系統(tǒng)硬件方案設(shè)計3.1 硬件整體設(shè)計的概述硬件整體設(shè)計的概述光立方系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體框圖如圖 1 所示。整體的電路大體上是由核心控制電路、石家莊學(xué)院畢業(yè)論文3顯示驅(qū)動電路兩部分。 在這個光立方中 512 個 LED 燈，相當于 8 個 8*8 的點陣，通過八根引線將ULN2803 與每個點陣連接起來，實現(xiàn)對

17、光立方層面的控制。對于列的驅(qū)動，是通過利用 74HC573 鎖存器暫存的功能，將一個列面上的燈的亮滅信息暫存到芯片上，然后輸出到燈上，從而實現(xiàn)了單片機 STC12C5A60S2 對 512 個 LED 燈的控制。復(fù)位電路時鐘電路STC12C5A60S2列驅(qū)動器16X16LED點陣顯示屏行驅(qū)動器電源圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計總圖3.2 電源供電系統(tǒng)設(shè)計電源供電系統(tǒng)設(shè)計由于單片機屬于數(shù)字電路中的元件，所以在設(shè)計電路是，為了簡潔方便，直接由一個 USB 口向電路輸入+5V 的直流電源。3.3 51 單片機的最小系統(tǒng)單片機的最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)是由時鐘電路和復(fù)位電路組成的。時鐘電路為設(shè)計中的單片機產(chǎn)生時鐘

18、信號，使得單片機按照時鐘信號的控制進行工作。復(fù)位電路的作用是使得單片機初始化。單片機最小系統(tǒng)電路圖見圖 2。（1）時鐘電路設(shè)計時鐘電路中包含兩個電容，一個晶振以及一個時鐘芯片。時鐘電路見圖 3。基于單片機的光立方設(shè)計4圖 2 單片機最小系統(tǒng)電路圖 圖 3 時鐘電路圖 (2)復(fù)位電路設(shè)計STC12C5A60S2 單片機在啟動運行時或者出現(xiàn)死機時需要通過復(fù)位電路使得CPU 以及其他的功能部件進行初始化。電路搭建圖見圖 4。本次設(shè)計中，在正電源 VCC 和單片機的 RST 端之間加了一個按鍵。當按鍵按下的時候，VCC 會直接給單片機的 RST 端加上+5V 的電平，這樣便實現(xiàn)了單片機的復(fù)位。圖 4

19、按鍵電平復(fù)位電路圖 石家莊學(xué)院畢業(yè)論文53.4 驅(qū)動電路設(shè)計驅(qū)動電路設(shè)計(1)層驅(qū)動電路設(shè)計在本次設(shè)計中選擇了 ULN2803 芯片作為層驅(qū)動，每一層通過共陰極的連接方式分別與 ULN2803 的八個引腳連接，通過 ULN2803 控制每一層 LED 燈的亮滅。(2)列驅(qū)動電路設(shè)計這本次設(shè)計中，對于光立方列的控制選擇了 74HC573 芯片作為列線驅(qū)動 IO 口擴展芯片，在 74HC573 的引腳中，D0-D7 為輸入口，Q0-Q7 為輸出口，將焊好的每一個個 8*8 的 LED 面的陰極插入 PCE 板上的插針中，與 74HC573 的八個輸出引腳相連，實現(xiàn)對了對光立方列的驅(qū)動。74HC57

20、3 引腳排布圖見圖 5。 圖 5 74HC573 引腳排布圖 表 1 74HC573 的邏輯功能表注：H=高電平 L=低電平 x=不確定 Z=高阻態(tài)輸入輸出使能鎖存使能數(shù)據(jù)輸出LHHHLHLLLL不變HZ基于單片機的光立方設(shè)計63.5 光立方的制作及工作原理光立方的制作及工作原理介紹介紹3.5.1 3D LED 光立方搭接 （1）LED 元件選型本設(shè)計中為了實現(xiàn)更好的顯示效果，最終選擇了長腳的霧狀藍光的 LED 燈。（2）LED 亮滅測試 因為 LED 燈的數(shù)量較大，不能避免的含有壞燈，所以在進行焊接之前，必須要用萬用表進行測試，以保證光立方是的顯示效果。（3）模板的制作焊接光立方前，制作模板

21、是一個特別重要的環(huán)節(jié)，因為在焊接的時候需要將LED 燈固定在模板上，只有這樣才能保證燈與燈之間的距離是固定的，才能保證焊接的立方體美觀。但是因為沒有電鉆，所以在制作模板的時候只能選擇硬紙板，選擇了一塊大小合適的硬紙板，先在硬紙板上畫出網(wǎng)格線，使每個網(wǎng)格的間距是2cm，然后在交點處用 LED 燈按出 64 個洞，如圖 6 所示。圖 6 模板 （4）由點到線 將每一 LED 燈的引腳用手折成 90 度，然后插在模板的洞里，將燈的陰極焊接在一起，焊成一個由八個 LED 燈組成的線，如圖 7 所示。石家莊學(xué)院畢業(yè)論文7圖 7LED 引腳彎折（5）由線到面 將焊好的一條條的 LED 燈，分別將正極引腳折

22、成與陰極引腳成 90 度，插在硬紙板的洞里，然后將第一條燈與第二條燈的正極引腳焊接在一起，最后完成一個由64 個 LED 燈組成的面，如圖 8 所示。圖 8 LED8*8 的層面（6）由面到體 將焊好的每一個面垂直的插入板子上已將焊好的插孔，然后用一根引線將前后的每一層連接起來，一方面是實現(xiàn)各 8x8 平面的層共陽。另一方面是實現(xiàn)對各個層面的固定，使得立方體看著規(guī)則。實現(xiàn)層共陽以后，用八根引線將之與主板連接，實現(xiàn)各層的陽極線與主板的連接。立方體如圖 9 所示?；趩纹瑱C的光立方設(shè)計8圖 9 光立方3.5.1 光立方工作原理這本設(shè)計中利用單片機能夠?qū)崿F(xiàn)對 LED 的點陣控制顯示的原理，實現(xiàn)了對光

23、立方顯示的控制。通過將編寫程序燒錄進單片機中，然后控制每一個 LED 燈的亮滅，從而顯示相應(yīng)的圖案。在本次設(shè)計中，單片機驅(qū)動八個 74HC573,然后八個74HC573 驅(qū)動每一層的 64 個燈的亮滅，也就是這個光立方在同一時間只能有一個層面處在全亮的狀態(tài)，但是我們知道人眼視覺暫留是 24 幀/秒，只要 LED 燈閃的足夠快，先點亮第一層，然后第二層，第三層以此類推，我們就會看到一幅完整的畫面。采用動態(tài)掃描的方式，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表分別選通所需要的片選列信號，然后再根據(jù)送到 P0 口的列數(shù)據(jù)給到 74HC573 進行鎖存。單片機通過控制 P1 口的輸出狀態(tài)，來驅(qū)動 ULN2803，從而控制每一層

24、的選通狀態(tài)。選通狀態(tài)根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表來由低位向高位輸出，來分別點亮每一層。4 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計系統(tǒng)軟件方案設(shè)計4.1 概述概述軟件設(shè)計包括主程序、顯示程序兩大部分，在按下開關(guān)后，主程序便開始順序的調(diào)用顯示程序送到控制端口。4.2 主程序設(shè)計主程序設(shè)計系統(tǒng)軟件部分是根據(jù)模塊化的思想運用 C 語言進行編寫。最終使得程序能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)顯示，動態(tài)顯示兩種顯示功能。主程序的工作流程見圖 10。 石家莊學(xué)院畢業(yè)論文9開始系統(tǒng)初始化由鍵盤掃描程序讀取控制讀取控制數(shù)據(jù)選擇顯示程序結(jié)果圖 10 主程序流程圖程序開始時首先對單片機進行包括定時器的初始化、中斷初始化、I/O 口工作方式的設(shè)定，以及中斷優(yōu)先級的設(shè)定等內(nèi)

25、容的初始化初始化。接著編寫各個相對獨立的子程序段，進行編譯修改直到?jīng)]有錯誤，最后將所有的子程序整合到一起，組成完整的程序，再下載到單片機中。基于單片機的光立方設(shè)計104.3 顯示程序的設(shè)計顯示程序的設(shè)計開始程序初始化顯示數(shù)據(jù)送P0選通列，送鎖存器輸出送下一列數(shù)據(jù)，送通信號左移左移次數(shù)8顯示完成后子程序返回YN圖 11 顯示程序流程圖顯示采用的是掃描顯示方式，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表分別選通所需要的片選列信號，然后再根據(jù)送到 P0 口的列數(shù)據(jù)給到 74HC573 進行鎖存。單片機通過控制 P1 口的輸出狀態(tài)，來驅(qū)動 ULN2803，從而控制每一層的選通狀態(tài)。程序整體流程如圖 11所示。顯示程序中顯示圖案

26、的設(shè)計需要用到取模軟件，根據(jù)立方里顯示的圖案在在正視 側(cè)視 俯視三個視角分別顯示的圖案，在取模軟件上用鼠標畫出想要顯示的圖案，石家莊學(xué)院畢業(yè)論文11從而自動生成相應(yīng)的數(shù)組，然后將這些數(shù)組復(fù)制到相應(yīng)的程序段中，從而通過程序的控制使得光立方顯示相應(yīng)的圖案。例如在正視的時候在立方體的中間顯示數(shù)字“0”，如圖 12 所示。圖 12 取模軟件示5 光立方光立方 PCB 版制作版制作由于此次設(shè)計中線路異常復(fù)雜，如果采用萬用板進行焊接的話，電路焊接的時候需要大量的跳線，為了提高設(shè)計的成功率，我采用的是在 PROTEL99 設(shè)計好電路原理圖，制作 PCB 板，但由于沒有印制 PCB 板的設(shè)備，所以將設(shè)計好的電

27、路圖，在網(wǎng)上制作了自己的 PCB 板，這樣大大減小焊接的工作量，也提高了設(shè)計的成功率。PCB 電路如圖 13 所示?；趩纹瑱C的光立方設(shè)計12圖 13 PCB 電路圖6 系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試系統(tǒng)的測試包括硬件測試，和軟件測試，而且系統(tǒng)測試在整個設(shè)計中也占有非常重要的地位，只有經(jīng)過整體提的系統(tǒng)測試，確認各項功能夠全部實現(xiàn)，設(shè)計的工作才算正式完成。6.1 硬件系統(tǒng)測試硬件系統(tǒng)測試對于硬件測試過程中，電路板器件之間不存在短路的情況，因為前面以經(jīng)提到，為了保證焊接的更加成功，選擇采用的是 PCB 板，各個期間之間距離安排的還算合理，無論是在焊接過程中，還是后期測試中，都占有很大的優(yōu)勢。另外，用萬用表測試了

28、各個器件發(fā)現(xiàn)都能正常使用。硬件測試中工作量最大的便是對 LED 燈的檢測，因為光立方的中有 512 個 LED 燈，而且二極管在焊接的時候溫度不要過高，所以在焊接的過程中，很容易因為溫度過高對二極管造成損壞，所以在測試中需要測試每一個 LED 燈能否正常工作，如果不亮則需要更換，而且在測試過程中，發(fā)現(xiàn)了存在幾個虛焊開焊的地方，造成燈不亮，然后經(jīng)過加焊，使得 512 個 LED 燈全部能夠正常工作。6.2 軟件系統(tǒng)測試軟件系統(tǒng)測試軟件測試中測試單片機是否正常工作，用萬用表測量單片機時鐘引腳（18、19腳）的對地電壓。石家莊學(xué)院畢業(yè)論文13在這個設(shè)計中，程序比較復(fù)雜 ，在測試的過程中，是按照每個模

29、塊逐個測試，出現(xiàn)問題的一步一步的修改。在測試過程中，通過修改延時的修改，改善了 LED燈閃動的問題，使得光立方的是顯示效果更佳。6.3 系統(tǒng)總體測試系統(tǒng)總體測試在完成整個光立方的設(shè)計工作時，進行通電測試顯示效果時，發(fā)現(xiàn)光立方中所顯示的圖案與預(yù)期設(shè)計的圖案的方向是相反的，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)與 ULN2803 相連接的 8 跟引線的方向接反了，于是又重新焊接。完成焊接后再次進行顯示測試的時候達到了預(yù)期的效果?；趩纹瑱C的光立方設(shè)計14結(jié)論結(jié)論畢業(yè)設(shè)計是完成大學(xué)學(xué)業(yè)的最后一項重要的工作，也是對所學(xué)知識的考察，以及動手能力的考驗，為以后的工作打下了一定的基礎(chǔ)，設(shè)計即將完成，在這里做一下最后的總結(jié)。本設(shè)計選

30、擇是光立方，在之前就在網(wǎng)上看見過，光立方的顯示效果非常的炫目，便對其產(chǎn)生的濃厚的興趣，也正是借著畢業(yè)設(shè)計的這次機會，對光立方有了更深入的了解，對于單片機的學(xué)習(xí)更加透徹，同時也鍛煉的了自己的動手能力。本設(shè)計最終達到了預(yù)期的效果，能夠顯示簡單的圖文和動態(tài)的圖案。在設(shè)計初期，由于對于單片機的只停留在課本上學(xué)習(xí)的那些基礎(chǔ)的東西，而且時間過了很久也已經(jīng)遺忘了很多，于是便去圖書館借讀關(guān)于單片機的書籍，以及在網(wǎng)上查閱單片機的內(nèi)容，通過自己的學(xué)習(xí)，以及老師的講解，我更好的掌握了單片機的相關(guān)內(nèi)容，同時也通過學(xué)習(xí)慢慢的掌握了 74HC573 和 ULN2803 等芯片的功能和工作原理，總之收獲很多。在本文中簡單的

31、介紹了光立方的工作原理，以及硬件設(shè)計的和軟件設(shè)計的過程，還有立方體的搭建過程。在這過程中，為了弄明白原理，以及程序的設(shè)計查閱了大量的資料，讓自己充實了很多，同時，因為光立方的焊接的工作量巨大，在這個過程中，鍛煉了自己的動手能力?？偟膩碚f，本設(shè)計還算成功，基本達到了預(yù)期的要求，光立方能夠根據(jù)程序顯示相應(yīng)的圖案。但是在理論與實踐的銜接上仍然存在問題，在以后的學(xué)習(xí)工作中，還需不斷的提高自己。石家莊學(xué)院畢業(yè)論文15參考文獻參考文獻1 關(guān)積珍.LED 顯示屏發(fā)展狀況及趨勢J.世界電子元器件，2000， (02)：277-301.2 關(guān)積珍，陸家和. 我國 LED 顯示屏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展及展望.現(xiàn)代顯示，2

32、004，(02)：34-37.3 Jeyamkondan S，Jayas D S，Holly R A.16x16 dot matrix LED has 4mm profile. Electronics Weekly，11/26/2003 Issue 2125，36-36，1/9p，1c；(AN 11842012).4 繆思恩 LED 大屏幕顯示電路設(shè)計J.電子技術(shù)應(yīng)用，1996，(08)：56-77.5 Dave Jackson. 關(guān)于 DSP 芯片的問與答.今日電子 ，1998，(12)：1-7.6 盧彌堅.主從分布式 LED 大屏幕顯示系統(tǒng)J.電腦與信息技術(shù)，1997，(04)：6-13.

33、7 高勝東，梁采，張宏富.一種 LED 大屏幕顯示系統(tǒng)J.成都氣象學(xué)院學(xué)報，1998，(03)：108-120.8 張全福.匯編語言程序設(shè)計實驗教學(xué)改革與探索.教學(xué)研究，2005，(06)：3-5.9 文哲雄.用單片機控制 LED 顯示屏D.佛山：佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院，1995，(05)：5-10.10 鄭剛，李宇成.LED 大屏幕顯示系統(tǒng)的設(shè)計J.北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001，（03）：43-47.11 李元生. LED 光柱專用驅(qū)動器J. 家庭電子，2005，(04)：1-7.12 陳新忠.基于 RS232 總線的單片機多機通信軟件設(shè)計J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2002，(03) ：56-78.13 李

34、桂平.LED 屏幕顯示器的設(shè)計J.零陵師范學(xué)院學(xué)報，2002，(09)：367-380.14 David F Rogers.Computer graphics algorithmM.Beijing：China Machine Press，2002：97-99.15 Marston， R. Radio-Electronics， Working with LED display driversJ. Mar1992， Vol. 63 Issue 3 658p，3 charts，23 diagrams； (AN 9206290756).基于單片機的光立方設(shè)計16附錄附錄1 總體電路原理圖2 電路 PC

35、B 版圖石家莊學(xué)院畢業(yè)論文173 元器件清單元器件數(shù)量標號標稱值說明9R1-R910K金屬膜電阻1R101K金屬膜電阻2C1，C230PF瓷片電容3C310UF極性電容1C4CAP極性電容8D1IN4148開關(guān)二極管9U10ULN2803八達林頓晶體管陳列1S5自鎖開關(guān)6S4自復(fù)位按鍵1U9STC12C5A60S2單片機8U1-U774LS573鎖存器1RESPACK10K排阻1POWERUSBUSB 接口1J10-J188 針8 針接線端口插槽512LED藍色發(fā)光二級管基于單片機的光立方設(shè)計184 電路實物圖石家莊學(xué)院畢業(yè)論文195 源程序/*劉浩 20110604068*/ #includ

36、e/*頭文件*/#include/頭文件內(nèi)包含_crol_（）； _cror_（）； _nop_()； #define uchar unsigned char/宏定義 無符號字符型#define uint unsigned int/宏定義 無符號字整型/uchar k=100;uchar display88;/unsigned int cycle=600;/uchar display88;uchar i,m;/*取模*/uchar code table128= 0 x18,0 x1c,0 x18,0 x18,0 x18,0 x18,0 x18,0 x3c,/1 0 x00,0 x3C,0 x2

37、0,0 x20,0 x3C,0 x04,0 x04,0 x3C,/2 0 x3c,0 x66,0 x60,0 x38,0 x60,0 x60,0 x66,0 x3c,/3 0 x30,0 x38,0 x3c,0 x3e,0 x36,0 x7e,0 x30,0 x30, /4 0 x7C,0 x04,0 x04,0 x7C,0 x40,0 x40,0 x40,0 x7C, /5 0 x7C,0 x04,0 x04,0 x7C,0 x44,0 x44,0 x44,0 x7C, /6 0 x7C,0 x40,0 x40,0 x40,0 x40,0 x40,0 x40,0 x40, /7 0 x3C,

38、0 x24,0 x24,0 x3C,0 x24,0 x24,0 x3C,0 x00, /8 0 x3C,0 x24,0 x24,0 x3C,0 x20,0 x20,0 x3C,0 x00, /9 0 x3c,0 x3c,0 x18,0 x18,0 x18,0 x18,0 x3c,0 x3c, /I 0 x66,0 xff,0 xff,0 xff,0 x7e,0 x3c,0 x18,0 x18, /心 0 x66,0 x66,0 x66,0 x66,0 x66,0 x66,0 x7e,0 x3c ;/u uchar code tt148= 0 x00,0 x00,0 x00,0 xFF,0 x0

39、0,0 x00,0 x00,0 x00,/一 0 x08,0 x28,0 x7F,0 x88,0 x7F,0 x08,0 x08,0 xFF,/生 0 x00,0 x00,0 x00,0 xFF,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,/一 0 x52,0 x52,0 xFF,0 x52,0 x52,0 x5E,0 x40,0 x7F,/世 0 x3c,0 x3c,0 x18,0 x18,0 x18,0 x18,0 x3c,0 x3c, /I 0 x66,0 xff,0 xff,0 xff,0 x7e,0 x3c,0 x18,0 x18, /心 0 x66,0 x66,0 x66,0

40、x66,0 x66,0 x66,0 x7e,0 x3c, /U 0 x49,0 x2A,0 x08,0 xFF,0 x08,0 x14,0 x92,0 xF1, /光 0 x08,0 x00,0 x7F,0 x22,0 x14,0 x08,0 x7F,0 x00, /立 0 x08,0 x00,0 x7E,0 x04,0 x3C,0 x24,0 x24,0 x34, /方 0X3C,0X42,0X14,0XA1,0XA1,0X14,0X42,0X3C,/笑臉 0X00,0X00,0X3C,0X3C,0X3C,0X3C,0X00,0X00,/正方形 0X20,0X30,0X38,0X3C,0X3

41、C,0X38,0X30,0X20,/三角形 ; uchar code xuan648= 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 基于單片機的光立方設(shè)計20 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x00,0 x00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x00,0 x00,0 xf00,0 x

42、00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 xff,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, /旋轉(zhuǎn) 1 0 xff,0 x01,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 x01,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 x01,0 x00,0 x00,0 x00,0 x

43、00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x01,0 x00,0 x00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x00,0 xf00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x00,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x00, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, /旋轉(zhuǎn) 2 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0

44、xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0ff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,

45、0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, /旋轉(zhuǎn) 3 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,

46、0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xff,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xff,0 xff, 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xff, /旋轉(zhuǎn) 4 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, 0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe, 0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,

47、0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe, 0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0, 0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0, 0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0, 0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80, /旋轉(zhuǎn) 5 0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,

48、0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0, 0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0, 0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf8,石家莊學(xué)院畢業(yè)論文21 0 xf8,0 xf8,0 xf8,0 xf8,0 xf8,0 xf8,0 xf8,0 xf8, 0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc, 0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0

49、xfe, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, /旋轉(zhuǎn) 6 0 x01, 0 x01,0 x01,0 x01,0 x01,0 x01,0 x01,0 x01, 0 x03,0 x03,0 x03,0 x03,0 x03,0 x03,0 x03,0 x03, 0 x07,0 x07,0 x07,0 x07,0 x07,0 x07,0 x07,0 x07, 0 x0f,0 x0f,0 x0f,0 x0f,0 x0f,0 x0f,0 x0f,0 x0f, 0 x3f,0 x3f,0 x3f,0 x3f,0 x3f,0 x3f,0 x3f,0

50、 x3f, 0 x7f,0 x7f,0 x7f,0 x7f,0 x7f,0 x7f,0 x7f,0 x7f, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, /旋轉(zhuǎn) 7 0 x80, 0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80, 0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0,0 xc0, 0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0,0 xe0, 0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,0 xf0,

51、0 xf0, 0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe, 0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc,0 xfc, 0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe,0 xfe, 0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff, /旋轉(zhuǎn) 8 ;uchar code zheng568= 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x

52、00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x03,0 x03,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x03,0 x03,0 x00,0 x00,0 x00,0 x

53、00,0 x00,0 x00, /正方體效果 10 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x07,0 x05,0 x07,0 x00,0 x00,0 x00,

54、0 x00,0 x00,0 x05,0 x00,0 x05,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x07,0 x05,0 x07,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, /正方體 20 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,基于單片機的光立方設(shè)計220 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0f,0 x09,0 x09,0 x0f,0 x0

55、0,0 x00,0 x00,0 x00,0 x09,0 x00,0 x00,0 x09,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x09,0 x00,0 x00,0 x09,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0f,0 x09,0 x09,0 x0f,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, /正方體 30 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x

56、00,0 x00,0 x00,0 x11,0 x00,0 x00,0 x00,0 x11,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x11,0 x00,0 x00,0 x00,0 x11,0 x00,0 x00,0 x00,0 x11,0 x00,0 x00,0 x00,0 x11,0 x00,0 x00,0 x00,0 x11,0 x00,0 x00,0 x00,0 x11,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1f,0 x11,0 x11,0 x11,0 x1f,0 x00,0 x00,0 x00, /正方體 40 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0

57、 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x3f,0 x21,0 x21,0 x21,0 x21,0 x3f,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x21,0 x00,0 x00,0

58、 x3f,0 x21,0 x21,0 x21,0 x21,0 x3f,0 x00,0 x00, /正方體效果 50 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x7f,0 x41,0 x41,0 x41,0 x41,0 x41,0 x7f,0 x00,0 x41,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x41,0 x00,0 x41,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x41,0 x00,0 x41,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x41,0 x00,0 x4

59、1,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x41,0 x00,0 x41,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x41,0 x00,0 x7f,0 x41,0 x41,0 x41,0 x41,0 x41,0 x7f,0 x00, /正方體 6 0 xff,0 x81,0 x81,0 x81,0 x81,0 x81,0 x81,0 xff,0 x81,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x81,0 x81,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x81,0 x81,0

60、x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x81,0 x81,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x81,0 x81,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x81,0 x81,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x81,0 xff,0 x81,0 x81,0 x81,0 x81,0 x81,0 x81,0 xff, ; /正方體 7 uchar fang88=石家莊學(xué)院畢業(yè)論文23 0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x