光立方個人總結

總結時間：2021-08-31 手機版

　　篇一：光立方設計總結報告

　　一．摘要

　　在前一段時間，在網上看了一些關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.寬.高），主要分為三個模塊：主控模塊驅動模塊顯示模塊；我們所做的光立方驅動電路，主控電路等都是純手工焊接。采用的主控芯片60K STC12C5A60S2芯片，驅動電路是采用我們常用的74HC573數字芯片。

　　關鍵字：光立方 74HC573 STC12C5A60S2 ULN2803

　　二．目的與要求

　?。?）目的：回顧我們學習的單片機知識和提高我們的焊接和其他的動手實操能力（包括了數字電路和模擬電路的知識）。

　　（2）要求：要有自主創新,其中我們的開關是采用觸摸型開關，只要由一個I/O口和VCC組成。

　　三．電路的設計與元件的選擇

　　1.電路設計

　　主要分為三個模塊分別是主控模塊驅動模塊顯示模塊

　　(1) 主控模塊

　　圖1主控電路

　　其中P1位一個觸摸型的開關，C3為去耦電容防止高頻干擾

　　(2) 驅動電路

　　圖2驅動電路

　　在驅動電路上，每個鎖存芯片的電源端都加了一個瓷片電容，主要的作用是防止高頻干擾

　?。?）顯示電路所有的燈的負端都是接在一起的，下面的每一組都是控制光立方的一個面，控制的是光立方的豎起來的面，而橫著的面由圖3的U10控制

　　圖3 顯示電路

　　2.元件的選擇

　?。?）由于光立方的程序量比較大，而且要求相對比較高，因此經過考慮之后我們決定用51系列的增強型芯片STC12C5A60S2，選擇的理由：1.無法解密，采用第六代加密技術；

　　2.超強抗干擾；

　　3.內部集成高可靠復位電路，外部復位可用可不用；

　　4.速度快，比8051快8-12倍；

　　（2）由于燈的個數比較多，因此所需要的電流相對也比較大，所以選擇ULN2803，ULN2803是八重達林頓，1 至 8腳為8路輸入，18 到 11腳為8路輸出。驅動能力 500MA 50V。應用時9腳接地，要是驅動感性負載，10腳接負載電源V+。輸入的電平信號為0，或5V。輸入0是，輸出達林頓管截止。輸入為5V電平時，輸出達林頓飽和。輸出負載加在電源V+和輸出口上，當輸入為高電平時，輸出負載工作。

　　篇二：光立方設計總結報告

　　一、課題任務

　　本次設計制作一個8*8*8的三維的發光二極管立方顯示體，能夠通過編寫程序來實現對每一個發光二級管的亮滅控制，從而可以顯示多種多樣的圖案和動畫實現四種模式的切換：（1）動畫模式：可實現十秒倒計時

　　ABCD字母炫動

　　沙漏模式動畫

　　波浪動畫等

　　（2）音頻模式：插入音頻線可現實音樂的幅度高低

　?。?）夜燈模式：簡單的全部燈的同時發光，可在睡覺時

　　開啟，又不會感到刺眼

　　（4）上位機模式：實現通過電腦控制光立方的發光動畫

　　二、方案比較與選擇

　?。?）單片機的選擇

　　方案一：STC12C5A60S2芯片

　　方案二：STC89C52RC芯片

　　52系列單片機的ROM 為8K，對我們設計系統不能提供充足的空間進行功能的擴展。由于光立方的程序量比較大，而且要求相對比較高，因此經過考慮之后我們決定用51系列的增強型芯片STC12C5A60S2。STC12C5A60S2具有超強抗干擾、內部集成高可靠復位電路，外部復位可用可不用、速度快。因此，我們選擇STC12C5A60S2芯片，即方案一。

　?。?） LED燈的選擇

　　方案一：草帽型LED

　　方案二：方形高亮的LED燈

　　由于方形led燈沒有散光作用，在動畫顯示時對一些簡便的動畫效果沒有草帽形led燈的好，而且草帽形在焊接電路板也相對容易些。故選擇了草帽形led燈，即方案一。

　　（3）LED的驅動方式的選擇

　　方案一：74HC593和74LS138組成的驅動電路。LED燈用16只驅動管驅動，提供足夠大的電流，每個LED燈需要20mA的電流，需要的電流是1.5A,用驅動管來驅動LED燈，74hc595控制LED(來自:WwW.zaiDian.com 在點網)的.8位移位寄存，74hc138是3位8出的譯碼器，用來信號的輸出。

　　方案二：SM16126和74HC138組成的驅動電路。SM16126具有亮度調整功能，通過調節R_EXT端的電阻大小或者PWM，就可輕松做到亮度可控。4片SM16126構成了64位的靜態顯示，可顯示一層的圖像也就是一個二維畫面。層切換是通過3-8線譯碼器74HC138，對控制器輸出的層信號譯碼，然后通過P溝道MOS管4953放大后驅動LED光立方一層的二極管陽極，此時對應SM16126移位后的并行數據就被顯示出來了。然后通過協調層的數據和層的選通，動態顯示后就能做到立體控制與顯示。

　　方案三：74HC573和ULN2803組成的驅動電路。

　　采用74HC573暫存的方法，來分別把8個燈的亮滅信息儲存，74HC573的64個輸出引腳控制前面所述每一個面的8個燈。而ULN2803控制燈的每一個層，每個573輸出的引腳對應的按順序的X軸的8個引腳。

　　由于光立方需要輸出足夠大的電流，而74H573能夠滿足要求，故采用方案三。

　　三、電路設計

　　1、STC12C5A60S2最小系統

　　2、64燈控制顯示模塊

　　3、層控制模塊

　　4、下載口模塊

　　5、四角電源指示燈模塊

　　四、程序設計

　　程序設計遵照以下流程，打開開關，按下模式鍵進入全局掃描，以檢測有無壞燈。按下模式鍵，選擇光立方工作的模式，并在光立方上顯示，具體如下：音頻模式（A），動畫模式（N），夜燈模式（L），上位機模式（Z）。選擇“進入”進入所選模式，在模式進行中按下“退出”可總之該模式并重新選擇模式。

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