畢業(yè)論文基于單片機的光立方設(shè)計

1、<p>　題 目：基于單片機的光立方設(shè)計</p><p>　The design of Light Cube Based on The Microcontroller</p><p>　專 業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p>　班 級：</p><p>　姓 名：</p><p>

2、　學(xué) 號：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p><p>　　基于單片機的光立方設(shè)計</p><p>　　【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。</p>

3、<p>　　在此次設(shè)計光立方核心控制器選擇的是單片機STC12C5A60S2，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。<

4、;/p><p>　　【關(guān)鍵詞】單片機 74LS573鎖存器 LED</p><p>　　【Abstract】This design produced a three-dimensional pattern of the LED light cube. This works not only display static images, but also capable of produci

5、ng 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. Besides it is a trend of the future developm

6、ent of the media, it has good prospects for development</p><p>　　In the design of light cube core controller MCU STC12C5A60S2 is selected，74LS573 latch expansion I/O port completion of the hardware circuit d

7、esign. Display uses a scanning way, according to the corresponding 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 microcomp

8、uter 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 d</p><p>　　【Key Words】single-chip 74HC573 LED</p><p>&l

9、t;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.引言1</b></p><p>　　1.1目前世界LED顯示屏的發(fā)展概況1</p><p>　　1.2 我國LED顯示屏研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 設(shè)計的總體要求及方案選擇1</p><p>　　1.

10、4 畢業(yè)論文的總體結(jié)構(gòu)安排2</p><p>　　2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計2</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件方案的選擇2</p><p>　　2.1.1 光立方的核心控制器2</p><p>　　2.1.2 I/O口擴展芯片2</p><p>　　2.1.3層控制驅(qū)動電路2</p><

11、p>　　2.1.4 LED發(fā)光二極管3</p><p>　　2.1.5硬件電路繪圖軟件3</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體軟件方案選擇3</p><p>　　2.2.1 單片機編程語言3</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計3</p><p>　　3.1 硬件整體設(shè)計的概述3</p>

12、;<p>　　3.2 電源供電系統(tǒng)設(shè)計4</p><p>　　3.3 51單片機的最小系統(tǒng)4</p><p>　　3.4 驅(qū)動電路設(shè)計5</p><p>　　3.5 光立方的制作及工作原理介紹6</p><p>　　3.5.1 3D LED光立方搭接6</p><p>　　3.5.1 光立方工作

13、原理8</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計9</p><p><b>　　4.1 概述9</b></p><p>　　4.2 主程序設(shè)計9</p><p>　　4.3 顯示程序的設(shè)計10</p><p>　　5 光立方PCB版制作11</p><p>&l

14、t;b>　　6 系統(tǒng)測試12</b></p><p>　　6.1 硬件系統(tǒng)測試12</p><p>　　6.2 軟件系統(tǒng)測試12</p><p>　　6.3 系統(tǒng)總體測試13</p><p><b>　　結(jié)論14</b></p><p><b>　　參考文獻

15、15</b></p><p><b>　　附錄16</b></p><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　1.1目前世界LED顯示屏的發(fā)展概況</p><p>　　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

16、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

17、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。</p><p>　　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。</p><p>　　1.2 我國LED顯示屏研

18、究現(xiàn)狀</p><p>　　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。</p><p>　　1.3 設(shè)計的總體要求及方案選擇</p><p>　　本設(shè)計制作的是一個8*8*8的3D的L

19、ED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。</p><p>　　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)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

20、，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。</p><p>　　1.4 畢業(yè)論文的總體結(jié)構(gòu)安排</p><p>　　初步總體方案的論證和選擇</p><p>　　在圖書館以及網(wǎng)絡(luò)上搜集設(shè)計相關(guān)的資

21、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。</p><p><b>　　方案實現(xiàn)</b></p><p>　　通過各種性能對比，最終選定STC12C5A60S2單片機為核心控制器件，74HC573擴展I/O口輸出。</p><p>&l

22、t;b>　　軟件編寫</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　驗證與測試</b></p><p>　　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)

23、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。</p><p>　　2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計</p><p>　　通過各方面的性能與性實際情況的對比確定設(shè)計中所用的芯片與各類器件。</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件方案的選擇</p&

24、gt;<p>　　2.1.1 光立方的核心控制器</p><p>　　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。</p><p>　　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

25、系列單片機STC12C5A60S2作為其核心控制器。</p><p>　　2.1.2 I/O口擴展芯片</p><p>　　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I/O口擴展芯片選擇的是74HC573。</p><p>　　2.1.3層控制驅(qū)動電路</p><p>　　光

26、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。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　基于以上分析，選擇ULN2803作為

27、層面控制器。</p><p>　　2.1.4 LED發(fā)光二極管</p><p>　　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3mmLED霧燈。</p><p>　　2.1.5硬件電路繪圖軟件</p><p>　　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

28、成PCB板的版圖的繪制。</p><p>　　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。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體軟件方案選擇</p><p>　　系統(tǒng)的軟件

29、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)，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。</p><p>　　2.2.1 單片機編程語言</p><p>　　在選擇編程語言的時候，考慮到匯編語言的冗長單

30、調(diào)，而且調(diào)試?yán)щy，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。</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計</p><p>　　3.1 硬件整體設(shè)計的概述</p><p>　　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、顯示驅(qū)動電路兩部分。</p><p>　　在這個光立方中512個LED燈，相

31、當(dāng)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。</p><p>　　圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計總圖</p><p>　　3.2 電源供電系統(tǒng)設(shè)計</p><

32、p>　　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。</p><p>　　3.3 51單片機的最小系統(tǒng)</p><p>　　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。</p&

33、gt;<p><b>　?。?）時鐘電路設(shè)計</b></p><p>　　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。</p><p>　　圖2 單片機最小系統(tǒng)電路圖 </p><p><b>　　圖3 時鐘電路圖 </b></p><p><b>　　

34、(2)復(fù)位電路設(shè)計</b></p><p>　　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。</p><p>　　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(dāng)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。</p>&

35、lt;p>　　圖4按鍵電平復(fù)位電路圖 </p><p>　　3.4 驅(qū)動電路設(shè)計</p><p>　　(1)層驅(qū)動電路設(shè)計</p><p>　　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。</p><p>　　(2)列驅(qū)動電路設(shè)

36、計</p><p>　　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I\O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。74HC573引腳排布圖見圖5。</p><p>　　圖5 74HC573引腳排布圖 &l

37、t;/p><p>　　表1 74HC573的邏輯功能表</p><p>　　注：H=高電平 L=低電平 x=不確定 Z=高阻態(tài)</p><p>　　3.5 光立方的制作及工作原理介紹</p><p>　　3.5.1 3D LED光立方搭接 </p><p><b>　　LED元件選型</b>&l

38、t;/p><p>　　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。</p><p><b>　　LED亮滅測試 </b></p><p>　　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。</p><p><b>　?。?）

39、模板的制作</b></p><p>　　焊接光立方前，制作模板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。</p>&l

40、t;p><b>　　圖6模板 </b></p><p><b>　　由點到線 </b></p><p>　　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。</p><p><b>　　圖7LED引腳彎折</b></

41、p><p><b>　　由線到面 </b></p><p>　　將焊好的一條條的LED燈，分別將正極引腳折成與陰極引腳成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。</p><p>　　圖8 LED8*8的層面</p><p><b>　

42、　（6）由面到體 </b></p><p>　　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。</p><p><b>　　圖9光立方</b>

43、</p><p>　　3.5.1 光立方工作原理</p><p>　　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

44、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。</p><p>　　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。<

45、/p><p>　　4 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計</p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　4.2 主程序設(shè)計</b></p><p>

46、;　　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。 </p><p>　　圖10 主程序流程圖</p><p>　　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)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

47、的子程序整合到一起，組成完整的程序，再下載到單片機中。</p><p>　　4.3 顯示程序的設(shè)計</p><p>　　圖11顯示程序流程圖</p><p>　　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)。

48、程序整體流程如圖11所示。</p><p>　　顯示程序中顯示圖案的設(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(biāo)畫出想要顯示的圖案，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。</p><p><b>

49、　　圖12取模軟件示</b></p><p>　　5 光立方PCB版制作</p><p>　　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

50、的成功率。PCB電路如圖13所示。</p><p>　　圖13 PCB電路圖</p><p><b>　　6 系統(tǒng)測試</b></p><p>　　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。</p><p>

51、　　6.1 硬件系統(tǒng)測試</p><p>　　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

52、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。</p><p>　　6.2 軟件系統(tǒng)測試</p><p>　　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。</p

53、><p>　　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。</p><p>　　6.3 系統(tǒng)總體測試</p><p>　　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，

54、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。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　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)。</p>&

55、lt;p>　　本設(shè)計選擇是光立方，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。</p><p>　　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

56、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。</p><p>　　在本文中簡單的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

57、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。</p><p>　　總的來說，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。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 關(guān)積珍.LED顯示屏發(fā)展?fàn)顩r

58、及趨勢[J].世界電子元器件，2000， (02)：277-301.</p><p>　　[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，2004，(02)：34-37.</p><p>　　[3] Jeyamkondan S，Jayas D S，Holly R A.16x16 dot matrix LED has 4mm profile. Electronics

59、 Weekly，11/26/2003 Issue 2125，36-36，1/9p，1c；(AN 11842012).</p><p>　　[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.</p><p>　　[5] Dave Jackson. 關(guān)于DSP芯片的問與答.今日電子 ，1998，(12)：1-7.</p><p&g

60、t;　　[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.</p><p>　　[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.</p><p>　　[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.</p><p

61、>　　[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.</p><p>　　[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.</p><p>　　[11] 李元生. LED光柱專用驅(qū)動器[J]. 家庭電子，2005，(04)：1-7.</p><p&g

62、t;　　[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.</p><p>　　[13] 李桂平.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.</p><p>　　[14] David F Rogers.Computer graphics algorithm[M].Beijing：Ch

63、ina Machine Press，2002：97-99.</p><p>　　[15] Marston， R.. Radio-Electronics， Working with LED display drivers[J]. Mar1992， Vol. 63 Issue 3 658p，3 charts，23 diagrams； (AN 9206290756).</p><p><

64、;b>　　附錄</b></p><p><b>　　1 總體電路原理圖</b></p><p><b>　　2 電路PCB版圖</b></p><p><b>　　3 元器件清單</b></p><p><b>　　4 電路實物圖</b>

65、</p><p><b>　　5 源程序</b></p><p>　　/*劉浩20110604068**********/</p><p>　　#include<stc12c5a60s2.h>/****頭文件****/</p><p>　　//#include<intrins.h>//頭文件內(nèi)包含

66、_crol_（）； _cror_（）； _nop_()； </p><p>　　#define uchar unsigned char//宏定義 無符號字符型</p><p>　　#define uint unsigned int//宏定義 無符號字整型</p><p>　　//uchar k=100;</p><p>　　uchar dis

67、play[8][8];</p><p>　　//unsigned int cycle=600;</p><p>　　//uchar display[8][8];</p><p>　　uchar i,m;</p><p>　　/***************取模***************/</p><p>　　uch

68、ar code table[12][8]={</p><p>　　0x18,0x1c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,//1</p><p>　　0x00,0x3C,0x20,0x20,0x3C,0x04,0x04,0x3C,//2</p><p>　　0x3c,0x66,0x60,0x38,0x60,0x60,0x66,0x3c,//3

69、</p><p>　　0x30,0x38,0x3c,0x3e,0x36,0x7e,0x30,0x30, //4</p><p>　　0x7C,0x04,0x04,0x7C,0x40,0x40,0x40,0x7C, //5</p><p>　　0x7C,0x04,0x04,0x7C,0x44,0x44,0x44,0x7C, //6</p><p&g

70、t;　　0x7C,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40, //7</p><p>　　0x3C,0x24,0x24,0x3C,0x24,0x24,0x3C,0x00, //8</p><p>　　0x3C,0x24,0x24,0x3C,0x20,0x20,0x3C,0x00, //9</p><p>　　0x3c,0x3c,0x18,

71、0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c, //I</p><p>　　0x66,0xff,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x18, //心</p><p>　　0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7e,0x3c };//u</p><p>　　uchar code tt[14][8]={</p>

72、<p>　　0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,//一</p><p>　　0x08,0x28,0x7F,0x88,0x7F,0x08,0x08,0xFF,//生 </p><p>　　0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,//一</p><p>　　0x52,0x5

73、2,0xFF,0x52,0x52,0x5E,0x40,0x7F,//世</p><p>　　0x3c,0x3c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c, //I</p><p>　　0x66,0xff,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x18, //心</p><p>　　0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x6

74、6,0x7e,0x3c, //U</p><p>　　0x49,0x2A,0x08,0xFF,0x08,0x14,0x92,0xF1, //光</p><p>　　0x08,0x00,0x7F,0x22,0x14,0x08,0x7F,0x00, //立</p><p>　　0x08,0x00,0x7E,0x04,0x3C,0x24,0x24,0x34, //

75、方</p><p>　　0X3C,0X42,0X14,0XA1,0XA1,0X14,0X42,0X3C,//笑臉</p><p>　　0X00,0X00,0X3C,0X3C,0X3C,0X3C,0X00,0X00,//正方形</p><p>　　0X20,0X30,0X38,0X3C,0X3C,0X38,0X30,0X20,//三角形</p><

76、p><b>　　} ; </b></p><p>　　uchar code xuan[64][8]={</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, </p><p>　　0xff,0xff,0

77、xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00, </p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0x00, </p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0x00,0xf00,0x00

78、,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, </p><p>　　0xff,0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, //旋轉(zhuǎn)1</p><p>

79、;　　0xff,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, </p><p>　　0xff,0xff,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, </p><p>　　0xff,0xff,0xff,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00, </

80、p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0xf00,0x00,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0x00, </p><p>　　0xff,0xff,

81、0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, //旋轉(zhuǎn)2</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xff, </p>&

82、lt;p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xff,0xff, </p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xff,0xff,0xff, </p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x0ff,0xff,0xff,0xff,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0xf

83、f,0xff,0xff,0xff,0xff,</p><p>　　0x00,0x00,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, </p><p>　　0x00,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, //旋轉(zhuǎn)3

84、</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, </p><p>　　0x00,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, </p><p>　　0x00,0x00,0xff,0xff,0xff,0

85、xff,0xff,0xff, </p><p>　　0x00,0x00,0x00,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0xff,0xff,0xff,0xff,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xff,0xff,0xff, </p>&l

86、t;p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xff,0xff,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xff, //旋轉(zhuǎn)4</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,

87、 </p><p>　　0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe, </p><p>　　0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,</p><p>　　0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe, </p><p>　

88、　0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,</p><p>　　0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0, </p><p>　　0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,</p><p>　　0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x8

89、0,0x80,0x80, //旋轉(zhuǎn)5</p><p>　　0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80, </p><p>　　0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,</p><p>　　0xe0,0x

90、e0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,</p><p>　　0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf8,</p><p>　　0xf8,0xf8,0xf8,0xf8,0xf8,0xf8,0xf8,0xf8, </p><p>　　0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0x

91、fc,</p><p>　　0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, //旋轉(zhuǎn)6</p><p>　　0x01, 0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,</p><

92、p>　　0x03,0x03,0x03,0x03,0x03,0x03,0x03,0x03,</p><p>　　0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,</p><p>　　0x0f,0x0f,0x0f,0x0f,0x0f,0x0f,0x0f,0x0f,</p><p>　　0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f

93、,0x3f,0x3f,0x3f,</p><p>　　0x7f,0x7f,0x7f,0x7f,0x7f,0x7f,0x7f,0x7f,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, //旋轉(zhuǎn)7</p><p>　　0x80, 0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,</p&

94、gt;<p>　　0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,0xc0,</p><p>　　0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,0xe0,</p><p>　　0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,</p><p>　　0xfe,0xfe,0xfe,

95、0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,</p><p>　　0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,0xfc,</p><p>　　0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,</p><p>　　0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, /

96、/旋轉(zhuǎn)8</p><p><b>　　};</b></p><p>　　uchar code zheng[56][8]={</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0

97、0,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0

98、x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p><b>　　//正方體效果1</b></p>

99、<p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x0

100、0,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x07,0x05,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x05,0x00,0x05,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p>

101、;<p>　　0x07,0x05,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, //正方體2</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0

102、x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x09,0x00,0x00,0x09,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x09,0x00,0x00,0x09,0x00,0x00,0x00,0x

103、00,</p><p>　　0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x00,0x00,0x00,0x00, //正方體3</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>

104、;　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x11,0x00,0x00,0x00,0x11,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x11,0x00,0x00,0x00,0x11,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x11,0x00,0x00,0x00,0x11,0x0

105、0,0x00,0x00,</p><p>　　0x11,0x00,0x00,0x00,0x11,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x1f,0x11,0x11,0x11,0x1f,0x00,0x00,0x00,</p><p><b>　　//正方體4</b></p><p>　　0x00,0x00,0

106、x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x3f,0x21,0x21,0x21,0x21,0x3f,0x00,0x00,</p><p>　　0x21,0x00,0x00,0x00,0x00,0x21,0x00,0x00,&l

107、t;/p><p>　　0x21,0x00,0x00,0x00,0x00,0x21,0x00,0x00,</p><p>　　0x21,0x00,0x00,0x00,0x00,0x21,0x00,0x00,</p><p>　　0x21,0x00,0x00,0x00,0x00,0x21,0x00,0x00,</p><p>　　0x3f,0x21,

108、0x21,0x21,0x21,0x3f,0x00,0x00, //正方體效果5</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x7f,0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,0x7f,0x00,</p><p>　　0x41,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x

109、41,0x00,</p><p>　　0x41,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x41,0x00,</p><p>　　0x41,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x41,0x00,</p><p>　　0x41,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x41,0x00,</p><p>　　

110、0x41,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x41,0x00,</p><p>　　0x7f,0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,0x7f,0x00,</p><p><b>　　//正方體6</b></p><p>　　0xff,0x81,0x81,0x81,0x81,0x81,0x81,0xff,</p

111、><p>　　0x81,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x81,</p><p>　　0x81,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x81,</p><p>　　0x81,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x81,</p><p>　　0x81,0x00,0x00

112、,0x00,0x00,0x00,0x00,0x81,</p><p>　　0x81,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x81,</p><p>　　0x81,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x81,</p><p>　　0xff,0x81,0x81,0x81,0x81,0x81,0x81,0xff,</

113、p><p>　　}; //正方體7</p><p>　　uchar fang[8][8]=</p><p><b>　　{</b></p><p>　　0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80, //方塊移動1</p><p>　　0x

114、40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40, //方塊移動2</p><p>　　0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20, //方塊移動3</p><p>　　0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10, //方塊移動4</p><p>　　0x08,0x

115、08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08, //方塊移動5</p><p>　　0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04, //方塊移動6</p><p>　　0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02, //方塊移動7</p><p>　　0x01,0x01,0x01