光立方策划
策划书
电子创新协会—2014年3月—
2014 “光立方挑战赛”策划案
一、活动背景
本次比赛是需要参赛选手们制作出一个三维立体显示图案的LED
光立方，不仅可以像发光二极管点阵一样显示平面的静态或动态画面，还可以显示立体的静态或动态画面，打破了传统的平面显示方案,同
时又增加了显示的花样和立体图案显示效果，可以广泛用于传媒信息显示和各种装饰显示，为将来显示技术的进步和发展指导了方向，光立方显示比发光二极管点阵更具有视觉效果，而且画面图案更加丰富多彩。
二、活动的目的及意义
为了丰富同学们的课余文化生活，增进我校各系间的联系和友谊，体现各系团队之间的竞争精神和集体凝聚力以及提高同学们对电子学科的热爱，活跃高校电子比赛气氛，引导校园文化潮流。为了扩大电子爱好者提供展现自己竞技水平的平台。目的是引导电子比赛运动在光电健康发展，树立同学们正确的电子比赛观念，故我校电子创新协会特举办本次“光立方挑战赛”。
三、活动介绍
1、活动主题：光立方
2、活动定位:展示学生风采、建设校园网络文化。
3、主办单位：电子创新协会
承办单位：未知
4、活动时间：待定
5、活动地点：待定
6、活动对象：我校所有在校学生
四、活动流程
（一）前期宣传
1、利用校广播站、记者站、协会微博宣传，百度贴吧
2、在学校主干道两侧放置宣传板、张贴海报、悬挂条幅。
（二）报名方式
1、待定
2、待定
（三）活动评选
1、评选老师：未知
五、比赛规则
1、比赛要求参赛者禁止购买成品套件
2、赛前本协会将开展一至两次的赛前培训课，比赛用品需比赛者
自己准备。
3、每参赛队限制最多三人
4、竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源
5、参赛作品评比将按照功能是否可以实现，电路是否简单、美观
这几方面着手，具体评分规则将参照电子比赛相关规则进行。
六、奖项设置：
1、一等奖：1名，纪念品及获奖证书
2、二等奖：2名，纪念品及获奖证书
3、三等奖：3名，纪念品及获奖证书
4、优秀奖：10名，纪念品及获奖证书
七、经费预算
1、宣传海报
2、宣传材料
3、获奖证书及奖品
电子创新协会
2014年3月5号
附件：（电子设计竞赛比赛规则）
竞赛规则
12．为保证竞赛工作的顺利进行，应严格遵守全国竞赛组委会届时颁布的《全国大学生电子设计竞赛竞赛规则与赛场纪律》。竞赛期间，各赛区组织巡视人员，严格执行巡视制
度。五、竞赛命题与相关规定竞赛规则l、参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。2、参赛学生必须按统一时间参加竞赛，按时开赛，准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存，然后按规定交赛区专家组评审。3、竞赛期间，参赛学生可以使用各种图书资料和计算机，但不得与队外人员讨论，教师必须回避。4、竞赛期间，各赛区组委会要组织巡视检查，以保证竞赛活动正常进行。5、在竞赛中，如发现辅导教师参与、队与队之间讨论，队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷，以及赛前泄题等违纪现象，将取消获奖名次，并通报批评。
13．竞赛题目
竞赛题目是保证竞赛工作顺利开展的关键，应由全国专家组制定命题原则，赛前发至各赛区。全国竞赛命题应在广泛开展赛区征题的基础上由全国竞赛命题专家统一进行命题。全国竞赛命题专家组以责任专家为主体，并与部分全国专家组专家和高职高专学校专家组合而成。
全国竞赛采用两套题目，即本科生组题目和高职高专学生组题目，参赛的本科生只能选本科生组题目；高职高专学生原则上选择高职高专学生组题目，但也可选择本科生组题目，并按本科生组题目的标准进行评审。只要参赛队中有本科生，该队只能选择本科生组题目，并按本科生组题目的标准进行评审。凡不符合上述选题规定的作品均视为无效，赛区不予以评审。
报名、评审和评奖
14．竞赛报名
参赛学校应在广泛开展校内培训与竞赛的基础上选拔出适当数量的优秀代表队报名参赛。每个报名的参赛队必须在报名时按照规则确定本队参赛选题的组别（本科生组或高职高专学生组），开始竞赛时不得更改。各赛区负责本赛区的报名工作，填写全国统一格式的赛区报名汇总表，并在规定的截止时间内上报全国竞赛组委会秘书处备案。
15．评审工作与要求
根据竞赛评奖模式，竞赛评审分赛区和全国两级评审，按本科生组和高职高专学生组的相应标准分别开展评审工作。赛区的竞赛评审工作由赛区组委会组织、赛区专家组执行，需严格按照全国专家组制定的统一评分及测试标准执行，并在全国统一评分及测试标准基础上制定赛区的评分标准及测试细则，每个测试组至少由三位赛区评审专家组成，每位评审专家的原始评分及测试记录必须保留在赛区组委会，赛区向全国组委会推荐申请全国奖代表队时，必须将报奖队的设计报告、有赛区评审组每位评审专家签字的各项详细原始测试数据及评分记录、登记表和推荐表一并上报，否则不受理评奖。各赛区评分及测试细则需要上报全国组委会秘书处备案，以备全国评审时参考。
全国竞赛评审工作原则上由一个专家组在一地完成。全国竞赛评审分为初评和复评两个阶段。全国竞赛组委会负责组成全国竞赛评审专家组，对各赛区按比例推荐上报的优秀代表队的作品，按照命题时制定的全国统一评分及测试标准，参考赛区评审原始记录进行初评。
全国一等奖候选队一律集中在一地参加复评，原则上不再另行命题，以原竞赛题目为基础，由专家组确定测试内容和方式，参加复评的代表队名单以全国竞赛组委会届时公布的有关通知为准。
16．上报全国评审的比例
赛区和全国对参赛规模进行统计时，一律以实际参赛队数量为准。实际参赛队是指已经正式报名并按时向赛区组委会上交参赛作品（含制作实物和设计报告）的参赛队。在赛区评审、评奖的基础上，赛区组委会应按时向全国组委会推荐本赛区的优秀代表队参加全国评审，推荐的队数分别不得超过当年本赛区本科生组和高职高专学生组实际参赛队数量的10%，逾期未上报的不予受理。
17．评奖工作
（1）评奖工作采用“校为基础、一次竞赛、二级评奖”的方式进行，即竞赛建立在学校广泛开展课外科技活动的基础上，积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛活动，每次全国竞赛后，经赛区评奖（第一级评奖）后再推荐出赛区优秀参赛队参加全国评奖（第二级评奖）。
（2）各赛区组委会聘请专家组成赛区评委会，评选本赛区的一、二、三等奖，获奖比例一般不超过总参赛队数的三分之一。此外，对参赛成功者，赛区也可酌情颁发“成功参赛奖”或“成功参赛证书”。
（3）由于各赛区采用的是全国统一制定的竞赛命题和测试评分规则，赛区颁发的获奖证书、奖杯等冠名原则上为“XXXX年XXX杯全国大学生电子设计竞赛XX赛区（本科生组或高职高专学生组）”。
（4）全国分组设立一、二等奖。本科生组和高职高专学生组获奖队数量分别不超过当年实际参赛队的8%，其中一等奖和二等奖的比例原则上为3:7。竞赛颁发全国统一的获奖证书。全国颁发的获奖证书、奖杯等冠名为“XXXX年全国大学生电子设计竞赛（本科生组或高职高专学生组）”。
18．异议制度
为保证全国大学生电子设计竞赛评奖工作的公正性，对全国和赛区的评奖初步结果坚持执行异议制度，“异议期”自公布评审初步结果之日起为期15天，过期不再受理。异议期间，各赛区竞赛组委会和全国竞赛组委会受理参赛队有关违反竞赛章程、竞赛规则和纪律的行为等。异议须以书面形式提出，个人提出的异议，须写明本人的真实姓名、工作单位、通信地址，并有本人的亲笔签名；单位提出的异议，须写明联系人的姓名、通信地址、电话，并加盖公章。赛区竞赛组委会和全国竞赛组委会必须对提出异议的个人或单位严格保密。
全国竞赛组委会充分尊重各赛区的评审及评奖结果，赛区评审中出现的异议由各赛区组委会协调解决。
光立方设计原理
黎明途电子 一.光立方原理 你的思维有多宽，光立方的动画就有多多。我猜想大家做光立方都是为了能 随性所欲的控制每一个灯珠，来实现自己想的一些精美动画。那么，让我们从光立 方的原理开始入手。一讲到原理，估计很多同学就头痛了。这里借鉴在网上找的 一些资料来帮助大家理解光立方的原理。先从点阵的点亮原理说吧，如图所示 这是一张led 的点阵图，如果我们想要点亮任意位置的led，我们只要在该位置 led所使用的列线接地，行线接上+V即可。 学过单片机的朋友，都知道数码管是怎么点亮的，其中有位选和段选之分， 通过扫描来实现所有数码管能正常工作以实现我们想要的数字。 点阵也一样，尽管是8*8的点阵，如果我们让整体能随意显示图案，那也需 要用动态扫描的方式来实现，否则无法实现对其精准的控制。所谓动态扫描，就是说我们一次只能让一行排或者一竖排的灯亮。每次只能这么点亮，8次为一个周期，从 左至右依次点一次，那么循环起来，我们看到的就是完整的图像了。
在这里，一共有8层。 想必大家对光立方的连接已经有了一定的了解，纵向一束的负极性引脚是要连在一起， 而横向一层的正极性角连在一起。从扫描的角度去说，那一次也只能够点亮一层。 这里光立方的一层有64个灯，我们想成之前那个8*8的平面点阵。光立方的每一层虽然有64个灯，但是我们会有64跟线分别连接到这些灯上，从而实现一次性的对64个灯进行控制。我们将一个立体画面从下往上分为8层，每次扫面一层这样一副画面就完成了。通常单片机引脚较少，我们采用74hc595芯片进行拓展（74hc595原理请参考595用户手册）。下面来一张电路图，此图是用595进行拓展的。 （这张图是模块原理图的截图，接线不是很清晰，可以参考原理图） 在图中，数据通过串行的方式，分别传送到每一个 74hc595中，再内部控制器储存这些数据，从而实现一层64个灯同时的点亮。 描述一个固定画面的显示，需要硬件执行8次扫描的过程。 1.将第一层64个点的数据传入8个74hc595中，控制uln2803层控制芯片打开第 一层开关，使第一层点亮，这个时候，其他层是灭的。 2.等待时间t。 3.熄灭第一层，开始向74hc595中传输第二层的数据，锁存，开启第二层总控制 开关，点亮第二层。 4.等待时间t。 .......
光立方设计
毕业设计题目: 学院： 专业： 届别： 学号： 姓名： 指导教师： 填写日期：2012-12-28
【摘要】本设计立体点阵系统，具有3D的显示效果，系统STC60S2单片机作为控制核心对灯的亮暗进行控制。采用74HC138和74HC595分别对每个灯进行控制，使8*8*8立体点阵显示出不同的花样，给人立体效果的展示。系统初始设定显示一种模式，当遥控的切换键按下时，可以切换不同花样。本系统还可以用遥控来对灯的亮度进行控制。 【关键词】立体点阵 STC60S2单片机 74HC138 74HC595 遥控器
第1章引言 随着人们生活水平的不断提高， 3D效果的欣赏已经成了人们的追求，美轮美奂的观赏让人醉心不已，给人带来无比宽松舒适的美感。3D技术的将来必有广泛应用。仅3D打印技术这一还处在萌芽阶段的技术就已经在世界掀起了巨大波澜。就现有来看3D技术已经应用于军工、航空航天、水下作业、模拟分析等高端领域。随着科技发展3D技术的成本也会越来越低，相信3D电视将来也会像液晶电视一样走入普通家庭。3D技术在未来还可以应用于教学，医学，地下采矿，空中导航等领域。 但就目前的发展，3D还不能够普及到人们的生活中，这也就萌发了人们对于3D的设计。因此，本课题以发光二极管的搭建的8*8*8立体点阵，是一个长、宽、高由8×8×8个LED 灯组成的真实3D立方体显示器。采用单片机STC60S2为核心编程技术，对发光二极管进行控制，使其显示出不同的花样，带给人未来3D技术的科技体验。 第2章设计任务及要求 2.1 设计任务 设计一个8×8×8的LED立体点阵，可以用红外遥控器进行花样的切换，能够进行亮度的调节。 2.2设计要求 （1）用红外遥控器进行控制。 （2）有多种的花样可以相互切换。 （3）可以对亮度进行调节。 第3章硬件系统总体设计 3.1 系统结构框图设计 经过分析，本系统主要是由电源模块、单片机主控模块、74HC595列驱动模块、74HC138行驱动模块、LED点阵显示模块，给出了系统电路原理框图如图所示。
基于单片机的光立方设计毕业设计
基于单片机的光立方设 计毕业设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
毕 业设计 基于51单片机的光立方设计 基于51单片机的光立方设计 摘要 本文详细的介绍了光立方的搭建过程，以51系列的单片机STC12C5A60S2为主要的控制芯片，由512个LED 通过共阴的形式连接起来，由74HC595为扩展单片机的I/O 口，用ULN2803为驱动电路，形成一个规格为8*8*8(长，宽，高)14cm*14cm*20cm 立方 体,还介绍了这款芯片的特点和使用方法及在调试过程中遇到的软件和硬件方面的问题 及解决方法，详细的阐述了光立方的设计原理和架构方法，对光立方目前存在的意义也进行了详细的介绍。 关键词：光立方；74HC595；单片机；ULN2803；LED Light CuBe Based on 51 single ChiP miCroComPuter ABstraCt This PaPer introduCes the ProCess of Building Light CuBe, with 51 Series MCU STC12C5A60S2 as the main Control ChiP, ConneCted By 512 LED By CO Yin form, By 74HC595 for the exPansion of the MCU I/O Port, using ULN2803 as the drive CirCuit, the formation of a sPeCifiCation for 8*8* 8 (length, width, height) the 14Cm*14Cm*20Cm CuBe, also introduCes the CharaCteristiCs and methods of use of the ChiP and software and hardware in the ProCess of deBugging ProBlems and solutions, desCriBed in detail the design PrinCiPle and arChiteCture method Light CuBe, the CuBe existed at Present signifiCanCe have also Been introduCed in detail. Keywords: Light CuBe; 74HC595; STC12C5A60S2; ULN2803; LED 目录 姓 名： 梁泉明 学 号： 班 级： 10信科一班 专 业： 信息科学与技术 所在系： 电子信息工程系 指导教师： 郝芸
光立方制作+程序讲解
光立方教程 今天，给大家带来光立方的制作教程，基于本人制作的经验，给各位想要做的朋友分享制作过程。 对于第一次制作的朋友，我们要先制作好一个日程表，如下图： 我们要弄好一个计划，就好像单片机运行程序一样。
当然，废话少说。接下来，我们需要一份购买材料的清单 如上图所示，我们需要购买的万能板需要购买18*30的规格。这样子才有足够的空间去安装我们的电子元件。 首先，我们需要用万能板作为骨架，每2cm*2cm就要焊接一个排针，上下左右间隔一样。不过对于初学者来说，一次性焊接64颗排针有点困难，所以我们需
要用胶布把每一颗排针固定好，然后上焊，当然这是一个快捷的方法，也适合所有的初学者 当我们把排针固定好后，我们只需要把板子翻过来焊接就可以了。 接下来，我们要把每一颗led灯折弯后侧着放置在排针中。从左到右，从上至下
的安放，安放好后，我们只需要把他们的脚焊接即可。折弯时记住使用镊子折弯。效果图如下图所示 显而易见，这是非常需要考焊功的活，各位制作时候要注意节点与节点之间的间距，并且注意焊点不要点太多的锡，会影响做出来的效果与美观。接下来，我们
把弄好的8排led插在万能板上，注意：我们要注意每排之间的间隔。 下一步，我们需要在把每排led的共阴极连接在一起，一共8层，每层都要连接好，当我们把每层连接好后，我们要在每层的末端或者初始端接一条输出线，作为共阴极连接UNL2803。 当然，我们连接UNL2803的前提是先把芯片接好。小编我直接把芯片焊接在板子上，这种方法对于初学者来说不可取，需要弄芯片底座，不然芯片烧掉了就很
难拆下来了。 接下来我们要按照电路图接线路了(是不是很开心，终于可以接线路了，好戏在后头)，下面是74HC573集成电路的接法： 首先我们先分析一下原理图：74HC573的1D~8D都连接在一起，然后再接到单片机的P0.0~P0.7端口；1Q~8Q分别连接每排的共阳里，就是焊接在电路板上的光立方引脚；至于LE要分别接到单片机的P2.0~P2.7。 当然上图是我的接线实物图，是不是很乱 ，当然，只要我们可以把思路可以理
光立方制作教程
五一长假漫漫，时间很充分，正好有时间去干那些因为时间不足而搁置已久的一些想法，首先想到的是做一个光立方，器件年前就买了，因为时间问题被长久搁置了。 之前论坛已经有人晒过，不过有的只是作品展示，在此我将详细的向大家解析一下光立方的制作流程，望大家喜欢。先上资料： 首先是前期准备工作，器件的选取，我的器件清单如下：
LED选取：如果有条件的话可以使用7色彩灯，视觉效果将会更好。或者是长方形发光二极管，方便焊接。 制作前先按照下图对小灯进行弯折处理（如果看不懂的话，请努力发挥自己的空间想象能力，之后就会豁然开朗的），这是一个漫长而痛苦的过程，建议每天睡前折一些，我断断续续干了近十天吧！（五一前虽然大块时间没有，但是每晚折小灯的时间绝对是有的）实际焊接时，请注意变通，每一层都会有一行需要多弯一下的，以实现共阴处理。
主要器件如下：
先在万用板上规划一下光立方小灯之间的间隔，建议2CM为宜，用铅笔或者彩笔在板子上确定64个点，以方便下一步操作。 找一块木板，最小是20*20CM，我找的时候费了点劲，采用爆破拆出来的，然后把万用板放在木板上，四角用大头钉固定（以确保扎点时位置不变），用圆规进行采点，记住是64个点，是7*7的方格。不要因为计算错误，以适用万用板而导致光立方间隔过密。 采用手钻打孔，不直接用大钻，是防止打孔过程中，孔洞打偏。
大钻扩孔，钻头选择要适宜，防止LED小灯插上后不稳，或者插上焊完取不出来，我采用的是2.8/2.9的钻头。游标卡车是为了测钻头大小的。
焊接时，建议一列一列的焊接，（层共阴，列共阳）这样操作起来比较容易，防止全部插上在焊接时，过多的小灯产生阻碍，由于我是左撇子，所以我是从右向左焊接。这是焊接好的第一层。焊完之后，现将小灯阳极管教理顺，与共阴平面呈垂直关系，以方便之后焊接。将LED点阵层起下的时候，为美观起见，请注意不要破坏小灯的相对位置及高低层次，（为了增强光立方坚固度，建议，每层上跨接一些硬些的细铜丝）。 要牢记：焊完一层后切记要记得检测是否有小灯在焊接过程中损坏。检测方法如下：层接地，即阴极接地，用一个串有1K限流电阻的导线接5V，然后依次接小灯阳极。
8x8x8-光立方设计报告
目录 摘要............................................................................. .. (1) Abstract....................................................................... (1) 第一章绪论............................................................................. (2) 光立方的意义： (5) 目的 (5) % 章节安排............................................................................. .. (5) 第二章基础软件技术介绍............................................................................. (6) proteus软件简介 (6) Protel Dxp技术简介 (6) Protel Dxp软件介绍 (6) Protel Dxp基本技术 (6) keil_μVision4软件 (7) 章节小结 (7) 】 第三章设计方案............................................................................. . (8) 总体设计方案 (8) 元件的选择 (9) 本章小结 (10) 第四章基础硬件设计............................................................................. (11) 74HC573芯片 (11) STC12C5A60S2 (11) ULN2803 ........................................................................... .. (13) !
8x8x8的光立方设计
《单片机技术》课程设计说明书 8*8*8的光立方 学院：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称讲师 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 完成时间：2015年07月
摘要 光立方不仅可以像发光二极管点阵一样显示平面的静态或动态画面，还可以显示立体的静态或动态画面，打破了传统的平面显示方案。同时又增加了显示的花样和立体图案显示效果，可以广泛用于传媒信息显示和各种装饰显示，为将来显示技术的进步和发展指导了方向，光立方显示比发光二极管点阵更具有视觉效果，而且画面图案更加非富多彩。 本设计包括硬件系统的设计和软件系统的设计。其中硬件系统包括核心控制器AT89S52单片机；驱动电路模块：ULN2803作为层驱动，74LS573作为行驱动和列驱动；时钟信号电路模块：采用普通晶体时钟源，其中晶体用12MHZ的石英晶振；显示模块：由512个发光二极管组成；供电模块:使用5V移动电源作为供电电源；键盘模块：由四脚按键组成。软件系统包括系统监控程序模块，光立方显示程序模块，键盘程序模块。通过软件编程控制数据下载到单片机完成设计图案的显示。软件采用自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。 关键词: AT89S52单片机;74HC573锁存器;8×8×8LED显示;ULN2803
目录 1 设计要求与方案 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3 设计方案 (1) 2 光立方的工作原理 (2) 2.1 模块简介 (2) 2.2 工作原理 (3) 3 方案选择 (4) 3.1 电源的选择 (4) 3.23D显示核心控制器 (4) 3.3I/O口扩展芯片的选择 (5) 3.4LED发光二级管 (5) 4 硬件整体设计概述及功能分析 (7) 4.1 系统概述 (7) 4.2 单片机简介 (8) 4.3 时钟电路设计 (8) 4.4 复位电路设计 (9) 4.574HC573芯片介绍 (9) 4.6 ULN2803芯片介绍 (10) 5 硬件电路设计 (11) 5.1 硬件电路元件分布图 (11) 5.2 LED灯焊接方法 (11) 5.2.1 焊接前准备工作 (11) 5.2.2 焊接 (11) 5.3 整体实物图 (12) 6 主程序设计 (14) 6.1 程序流程框图 (14) 6.2 显示程序的设计 (15) 7 设计结果分析 (16)
光立方设计报告
光立方设计报告
一、要求 1、利用单片机控制8*8*8的LED灯显示3D图形。 2、进行实物焊接，调试。 二、设计思路 首先，8*8*8光立方是由8个相同的面组成，每一个面有64个蓝色LED灯，不同的图案又这些点连接而成。如果我们想要驱动任意一个LED灯，我们让列接地，行接正极就可以实现，因此整个立方体列共阴极，行共阳极。实际上这个就是控制512个LED 的不同灯点亮。 三、电路设计 主要分为主控模块、驱动模块、显示模块 1、主控模块 主控模块我们选用STC12C5A60S2
图1 主控电路 其中C1、C2为去耦电容防止高频干扰2、驱动模块
图2 行驱动电路 可以用一个3—8译码器选择8个不同的共阳极层，但是译码器的驱动能力差，中间可以用双P沟道MOS管APM4953来增强驱动能力。这样就可以控制点亮不同的层。 图3 列驱动电路 我们可以用5026来选择不同的列，一片5026就可以控制16列，
一共有64列，因此只需要用到4片。在每一片5026电源端上加一个电容，主要防止高频干扰。 3、显示模块 每一个LED的负端都连接在一起，构成一列；每一层的LED 的阳极连在一起。一层一列刚好可以确定一个LED灯。这样就 可以通过主控电路和驱动电路来点亮所要点亮的LED，组成我 们想要的图案。 四、元器件选择 （1）由于光立方的程序量比较大，而且要求相对比较高，因此我们决定用51系列的增强型芯片STC12C5A60S2，选择的理由： 1.无法解密，采用第六代加密技术； 2.超强抗干扰； 3.内部集成高可靠复位电路，外部复位可用可不用； 4.速度快； （2）4953的作用：行驱动管，功率管。 每一显示行需要的电流是比较大的，要使用行驱动管，每片4953可以驱动2个显示行，其内部是两个CMOS管，1、 3脚VCC，2、4脚控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控 制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6 才会输出，否则输出为高阻状态。 （3）SN74HC245DW，8路双向总线收发器，具有三态输出；74HC245八路总线收发器被设计用于数据总线之间的异步双向通信。
光立方讲解
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题记：本人刚毕业的学生兼职做DIY小东西，看到这个比较漂亮就多做了几套 兼职。提供技术支持，可在旺旺上询问，或者加QQ。网上看到很多都是光立方的例子，这里首先声明，本程序并非自己独立编写。是从网上copy 下来，修改。代码比较长，第一次下载下来的时候，很多程序都是残缺程序，有些人随意更改一些语句导致不能正常运行。下面就让我来教大家一起来做光立方。 一、光立方原理 你的思维有多宽，光立方的动画就有多多。我猜想大家做光立方都是为了能随性所欲的控制每一个点，来实现自己想的一些精美动画。那么，让我们从光立方的原理开始入手。一讲到原理，估计很多同学就头痛了。这里借鉴在网上找的一些资料来帮助大家理解光立方的原理。先从点阵的点亮原理说吧，如图所示 这是一张led的点阵图，如果我们想要点亮任意位置的led，我们只要在该位置led所使用的列线接地，行线接上+V即可。 学过单片机的朋友，都知道数码管是怎么点亮的，其中有位选和段选之分，
通过扫描来实现所有数码管能正常工作以实现我们想要的数字。 点阵也一样，尽管是8*8的点阵，如果我们让整体能随意显示图案，那也需要用扫描的方式来实现否则，无法实现对其精准的控制。所谓扫描，就是说，我们一次只能让一行排或者一竖排的灯亮。每次只能这么点，8次为一个周期，从左至右依次点一次，那么循环起来，我们看到的就是完整的图像了。 在这里，一共有8层，想必大家对光立方的连接已经有了一定的了解，纵向一束的某根引脚是要连在一起，而横向一层的另一根一角连在一起。从扫描的角度去说，那一次也只能够点亮一层。为什么这么说呢？这里光立方的一层虽然有64个灯，但不要想成之前那个8*8的平面点阵，一般情况下，8*8的平面点阵需要进行一个周期的扫描，才能将图像映像到点阵上，而我们的光立方，因为纵向需要扫描所以横向不允许再去做扫描，那样会影响到亮度以及效，率，更影响成像效果。 所以一般情况下，光立方的每一层虽然有64个灯，但是我们会有64跟线分别连接到这些灯上，从而实现一次性的对64个灯进行控制，通常单片机引脚较少，一般将采用74hc573,74hc595等芯片进行拓展。 下面来一张电路图，此图是用573进行拓展的。 （这张图是从网上copy的，接线比较清晰，不是本人做的原理图）
光立方设计报告
光立方设计报告 》 一、要求 1、利用单片机控制8*8*8的LED灯显示3D图形。
2、进行实物焊接，调试。 二、] 三、设计思路 首先，8*8*8光立方是由8个相同的面组成，每一个面有64个蓝色LED灯，不同的图案又这些点连接而成。如果我们想要驱动任意一个LED灯，我们让列接地，行接正极就可以实现，因此整个立方体列共阴极，行共阳极。实际上这个就是控制512个LED 的不同灯点亮。 四、电路设计 主要分为主控模块、驱动模块、显示模块 1、主控模块 主控模块我们选用STC12C5A60S2
图1 主控电路 | 其中C1、C2为去耦电容防止高频干扰2、驱动模块
图2 行驱动电路 可以用一个3—8译码器选择8个不同的共阳极层，但是译码器的驱动能力差，中间可以用双P沟道MOS管APM4953来增强驱动能力。这样就可以控制点亮不同的层。 图3 列驱动电路 我们可以用5026来选择不同的列，一片5026就可以控制16列，
一共有64列，因此只需要用到4片。在每一片5026电源端上加一个电容，主要防止高频干扰。 3、~ 4、显示模块 每一个LED的负端都连接在一起，构成一列；每一层的LED 的阳极连在一起。一层一列刚好可以确定一个LED灯。这样就 可以通过主控电路和驱动电路来点亮所要点亮的LED，组成我 们想要的图案。 五、元器件选择 （1）由于光立方的程序量比较大，而且要求相对比较高，因此我们决定用51系列的增强型芯片STC12C5A60S2，选择的理由： 1.无法解密，采用第六代加密技术； 2.超强抗干扰； 3.内部集成高可靠复位电路，外部复位可用可不用； 4.速度快； ， （2）4953的作用：行驱动管，功率管。 每一显示行需要的电流是比较大的，要使用行驱动管，每片4953可以驱动2个显示行，其内部是两个CMOS管，1、 3脚VCC，2、4脚控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控 制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6 才会输出，否则输出为高阻状态。 （3）SN74HC245DW，8路双向总线收发器，具有三态输出；74HC245
8x8x8 光立方设计报告
目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (2) 1.1 光立方的意义： (2) 1.2 目的 (2) 1.3 章节安排 (5) 第二章基础软件技术介绍 (6) 2.1 proteus软件简介 (3) 2.2 Protel Dxp技术简介 (3) 2.2.1 Protel Dxp软件介绍 (3) 2.2.2 Protel Dxp基本技术 (3) 2.3 keil_μVision4软件 (4) 2.4 章节小结 (5) 第三章设计方案 (8) 3.1 总体设计方案 (5) 3.3元件的选择 (6) 3.4 本章小结 (7) 第四章基础硬件设计 (11) 4.1 74HC573芯片 (8) 4.2 STC12C5A60S2 (8) 4.3 ULN2803 (13) 4.4 本章小结 (13) 第五章软件设计 (14) 5.1 软件简介 (14) 5.2 程序流程图 (14) 5.3 主函数 (14) 5.4 本章小结 (14) 第六章系统调试与测试 (15) 第七章检测结果与分析 (16) 第八章总结与展望 (16) 第九章谢辞 (17) 参考文献 (17) 附录 (18)
摘要 随着电子行业的不断发展，单片机的应用从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法，已广泛的应用在工业自动化、通信、自动检测、信息家电、电力电子航空航天等各个方面。成为现代生产和生活中不可缺少的一部分。 此次我们正是利用单片机的知识，制作光立方，同时利用C语言进行编程，制作出自己想要的动画效果，并通过LED灯显示出我们编程的效果。 本次作品采用的是8*8*8的模式，大概的距离是14cm*14cm*20cm（长.宽.高），主要分为三个模块：主控模块、驱动模块、显示模块；结合单片机和C 语言的学习，我们采用的主控芯片60K STC12C5A60S2芯片，驱动电路是采用我们常用的74HC573数字芯片。 通过这次光立方的制作，我学习了许多单片机知识，进一步加强了protues、protel dxp软件学习。此外，对C语言的掌握也进一步提高。由于此次采取小组合作完成作品，在团队学习和集体协作方面上体会更为深刻了。也让我得到进一步的锻炼。 关键字：光立方 74HC573 STC12C5A60S2 ULN2803 Abstract With the development of electronic industry, the application of SCM change control system design idea and method of the traditional fundamentally, have been widely used in various industrial automation, communications, automatic detection, information household appliances, power electronics fields of Aeronautics and astronautics. Become an indispensable part of modern production and living. The US is the use of SCM knowledge, build the cube, and the use of C language programming, making their own to animation, and through the LED lamp shows our programming effect. With this work is the 8*8*8 model, the distance is about 14cm*14cm*20cm (long. Wide. High), mainly divided into three modules: the main control module, a driving module, display module; based on MCU and C language learning, the main control chip 60K STC12C5A60S2 chip we used, drive circuit is used in our common the 74HC573 digital chip. Through the production of light cube, I learn a lot of knowledge of SCM, and further strengthen the Protues, PROTEL DXP software learning. In addition, also further improve the C language learning. Because of the team to take work to complete, in team learning and teamwork experience more profound. Let me get the further exercise. Keywords: optical cubic 74HC573 STC12C5A60S2 ULN2803
基于单片机的光立方设计
XXXX大学本科课程设计 题目:基于单片机的光立方设计姓名: 学号: 院（系）: 专业、年级: 指导教师: 二○XX年X月
一、设计任务 在当今信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。新型的大屏幕要求显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，这些设计广泛应用于交通运输、车站、商场、医院、宾馆、证券市场、工业企业管理等公共场所。本设计旨在利用人眼视觉暂留的特点，通过AT89C52单片机控制一个由64盏LED灯组成的四层光立方模拟3D显示效果，实现三维显示。 该光立方具有以下功能： 1）能单独点亮每一个LED灯； 2）能点亮任意一条线上的LED灯； 3）能同时点亮任意一个面上的LED灯； 4）能同时点亮所有的LED灯； 5）能让LED灯自由亮灭，产生不同的显示效果。 二、设计方案 1、单片机资源分配情况 将LED光立方分成4层，分别由单片机的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3，四个IO 口来控制每一层，由于采用的是共阳极所以当层电位为高电平有效，由P0口和P1的总共16个IO口来控制每层的16盏灯，低电平有效，P0口加上拉排阻。这样就可以通过控制IO口的输出电平来控制每盏灯的亮灭。 2、系统框图 本系统主要由时钟电路、复位电路、LED光立方电路组成；时钟电路和复位电路作为单片机输入，LED光立方电路作为单片机输出，显示出控制结果如图2- 1所示。 时钟电路：单片机的各个功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准，一拍一拍的工作。因此时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的可靠性和稳定性。常用的时钟电路设计为内部时钟方式，单片机内部有一个由反向放大器构成的振荡电路，芯片上的XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入和输出端。只要在这两个引脚上接一个石英晶体振荡器和两个微调电容就构成内部方式的振荡器电路，由振荡器产生自激振荡，便构成一个完整的振荡信号发生器。 复位电路：通过某种方式，使单片机内部各类寄存器的值变为初始状态的操作称为复位，复位主要通过外部电路实现。常见的复位电路包括上电复位、手动
光立方制作方法
光立方的制作 01、LED灯珠，最好选择长脚5mm，雾状（乳状）蓝色的灯珠，效果更好。记住，长脚的，不要短脚的，3mm的也可以，当然也能自己换喜欢的颜色，仅仅是推荐蓝色。（话说我就是短脚的，结果效果很不好。）价格在70-90元一包，一包1000个，店家不会散卖的。 02、74HC573，8个，记得要1-2元左右的，太便宜的可能是用过返新的，IC芯片都是一分钱一分货，便宜的全是旧的，别老想着贪便宜。（建议买十个，多买两个以备特殊情况。） 03、UNL2803，1个，这个便宜，要0.5-1.5元的就行，同样建议买俩。 04、IC座，9个，不过一般商家不会单卖，一卖就得卖10或15个，这个可以多买点，记得
买20P的。一般0.2-0.6元一个。 05、焊接飞线，自己有导线也行，一定要结实耐用，准备10米，一定要多准备，我仅仅焊接一个9cm*12cm的驱动板就用了6米的飞线。 06、电阻，基本上100-500欧都可以，我用的是220欧的，用来接在UNL2803上，给LED 分压。不过最好是100欧的，其实2803不加电阻也完全可以。一般都是卖一包，很稍有单卖的，一包12-18元，买精度低的就行，精度低的便宜，12-15左右。 07、排针，用来焊接，这个就不多说了。0.5元一排，40个。
08、杜邦线，8p的4个，2p的1个，建议多买点，以备不时之需。0.25元一根，记得买30cm 的，短的不好使，8p的一般0.8-1.2元。 09、3节一体的电池盒，用于装3节5号南孚电池。1.2-2元。 10、南孚电池，一板，5号的。这个木有价格木有图。。。。。 11、洞洞板，初学者建议用面积比较大的，15cm*20cm的，别买太小的，不好焊接。（话说我用的是9cm*12cm的，结果焊的时候那个纠结啊。。。。。）稍微好点的8-16元，用单面覆铜
8×8×8光立方毕业设计说明书
毕业设计说明书题目：单片机8*8*8光立方
摘要 随着人们物质生活水平的提高，人们对精神生活的追求也愈加强烈，对信息的渴求已成为了人们必不可少的需要，更加简捷与新颖的信息传递方式无疑会给人们带来耳目一新的感受。而现代工具务求简捷化、便携化，因此，光立方显示装置的到来，必将会给人们带来一种新的方便的文化传递方式。 单片机8*8*8光立方，在60周年国庆大典上，在天安门前，被称为三大国宝之一的节目就是由我们小组所选的设计光立方组合而成；并且光立方是由LED灯组成，近看几年的发展，LED灯的用途越加的广泛起来，小组看到LED灯的发展前景，经过小组讨论，依据上述两点，最终决定选择光立方作为毕业设计。光立方是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新8*8*8构成的512个LED灯来显示输出文字或图案等信息的立体显示装置。输出信号频率的控制通过单片机连接74hc573芯片来实现，由于人的视觉暂留原理，会由8个LED灯为列到8*8个LED灯为面再到8*8*8个LED灯为立方的过程产生一个立体的视觉效果，在立体视觉效果内的LED灯通过不同频率的刷新，会在立方区域内产生三维立体的图像，从而达到在该立体视觉上传达信息的作用。 本文以单片机、74hc573芯片、LED灯的实际应用为背景，介绍了以单片机、74hc573芯片、LED灯为核心系统的光立方立体显示设计的基本结构和基本原理。 【关键词】单片机、74hc573芯片、LED灯
目录 引言 (2) 一．系统设计方案 (2) 1.设计目的 (2) 2.设计要求 (2) 3.设计思路 (2) 二．系统硬件设计 (4) 1.基本原理图 (4) 2、各部分功能 (4) （1）外部驱动电路模块 (4) （2）LED显示模块 (5) 3、系统硬件 (5) （1）单片机控制 (5) （2）显示功能 (5) 三．系统软件设计 (7) 1.软件设计思路 (7) 2.主程序流程图 (7) 四．系统的硬件调试及软件调试 (8) 1.常见的硬件故障 (8) （1）逻辑错误 (8) （2）器件失效 (8) （3）可靠性差 (8) （4）电源故障 (8) 2.硬件调试方法 (8) （1）脱机调试 (8) （2）联机调试 (9) 3.软件调试方法 (9) 4.具体调试过程 (10) 五、有关光立方的制作过程和心得体会 (11) 六、作品使用说明 (13) 七、制作过程 (14) 1.LED灯面的焊接方式 (14) 2.逐层LED灯负极的焊接 (16) 3.电路版制作 (18) 4.电路板上飞线的制作 (19) 5.显示部分与电路板之间的焊接 (20) 6.每层LED灯负极信号飞线的焊接 (21) 八、总结 (22) 九、致谢 (23) 十、参考文献 (24)
光立方项目设计说明书
工程技术综合实践 项目设计报告 （电类） 8x8x8光立方点阵 西安理工大学工程训练中心 2014年 10月 27 日
指导教师（签字）：
1 概述 二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代。基础材料的产业化，使LED 显 示产品成本下降，应用加快发展。LED 产品性能的提高，使LED 灯的显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果。但是考虑到此次光立方显示的效果问题，我们还是决定选用5mm 的蓝色雾灯。本次设计制作一个8*8*8的三维的发光二极管立方显示体，能够通过编写程序来实现对每一个发光二级管的亮灭控制，从而可以显示多种多样的图案。为了吸引观众增强显示效果，可以有多种显示模式。按照图文运动的特点又可以分为闪烁、平移、旋转、缩放等多种显示模式。 2 总体设计 2.1 系统功能及技术指标 本作品是由512只LED 组成的长宽高均为8个LED 的正方体点阵，主要实现文字，图形的显示，显示效果立体感强，能够成为一件科技感十足的艺术品。系统控制采用51单片机，通过输出高低电平控制LED 的状态，74hc595扩展单片机IO 口，使单片机具有64路输出。通过74HC245D 控制层，最终实现对512只LED 中的任意一个的控制。 2.2 系统构成 2.3 主要设备及元器件选型 （１）STC12C5A60S2系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D 转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合, 能够满足快
光立方个人总结
光立方个人总结 《光立方个人总结》看完如果觉得有帮助请请下载。篇一：光立方个人总结 篇一：光立方设计总结报告 光立方设计报告 目录 一．摘要 二．目的与要求 三．电路的设计与元件的选择 四．模块电路的组装与焊接 五．电路的调试和调试出现的问题 六、项目的完成情况 七、结论 一．摘要 在前一段时间，看了一些关于光立方的资料和它的视频，看到了一些光立方的演示视频，被它那些立体感吸引了。 光立方顾名思义就是一个立方体，我们采用的是8*8*8的模式，大概的距离是14cm*14cm*20cm（长.宽.高），主要分为三个模块：主控模块驱动模块显示模块；我们所做的光立方驱动电路，主控电路等都是纯手工焊接。采用的主控芯片60k
stc12c5a60s2芯片，驱动电路是采用我们常用的74hc573数字芯片。 关键字：光立方 74hc573 stc12c5a60s2 uln2803 二．目的与要求 （1）目的：回顾我们学习的单片机知识和提高我们的焊接和其他的动手实操能力（包括了数字电路和模拟电路的知识）。 （2）要求：要有自主创新,其中我们的开关是采用触摸型开关，只要由一个i/o口和vcc组成。 三．电路的设计与元件的选择 1.电路设计主要分为三个模块分别是主控模块驱动模块显示模块 (1) 主控模块 图1主控电路 其中p1位一个触摸型的开关，c3为去耦电容防止高频干扰范文写作 (2) 驱动电路 图2驱动电路 在驱动电路上，每个锁存芯片的电源端都加了一个瓷片电容，主要的作用是防止高频干扰 （3）显示电路所有的灯的负端都是接在一起的，下面的每一组都是控制光立方的一个面，控制的是光立方的竖起来的面，而横着的面由图3的u10控制图3 显示电路
取模软件(上位机)与光立方通信程序
/*版权所有，翻版必究！！ 题目：上位机与单片机通信 功能：锁存器、三极管控制口，上位机送数据给单片机，显示任意图案作者：肖锦鹏 日期：2013年9月11 */ #include
3D8光立方制作
3D8光立方制作 目录 一、摘要 (1) 二、关键字 (1) 三、引言 (2) 四、正文 (2) （一）、主要元件介绍 (3) 1、STC12C5A60S2 (3) 2、74HC573 (3) 3、ULN2803 (4) （二）、工作原理 (5) 1、驱动模块原理 (6) （三）、元器件选择 (7) （四）、制作、调试 (8) 1、制作 (9) 2、调试 (11) 五、结束语 (13) 六、参考文献 (12) 七、附录（程序） (13)
光立方 一、摘要： 本设计采用8*8*8 的模式，硬件主要分为三个模块：主控模块、驱动模块、显示模块。采用的主控芯片为STC12C5A60S2 芯片，驱动电路是采用我们常用74HC573数字芯片。数组 OUT[0]代表光立方从第一层 D0 到第八层 D0 的数据，以此类推数组 OUT[1] 代表光立方从第一层 D1 到第八层 D1 的数据。本设计采用C语言编程，利用单片机控制LED的亮灭，采用延时控制LED亮灭时间，最终使得整个立体展现不同的造型和图案，使其变得美轮美奂、绚丽多彩。 二、关键字： LED光立方，74HC573，STC12C5A60S2，ULN2803 三、引言： 光立方是由四千多棵光艺高科技“发光树”组成的,在2009年10月1日天安门广场举行的国庆联欢晚会上面世,这是新中国成立六十周年国庆晚会最具创意的三大法宝之首,自从国庆60周年联欢晚会开始演练后,一个全新的名词“光立方”,吸引了全国人民的关注。国庆联欢晚会三样法宝,光立方为最,“光立方”在气势和整体感觉上,融合了北京奥运会开幕式“击缶而歌”和“活字印刷”的风格,而各种图案则与贯穿奥运会开幕式的“画卷”有异曲同工之妙。“光立方”可以根据爱国歌曲的不同内容,展示不同的造型和图案,具有丰富的视觉效果。 四、正文 （一）主要元件介绍： 1、STC12C5A60S2 STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。 1)增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051 2)工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V- 3.3V（5V单片机） 3)工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0～420MHz 4)应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节 5)片上集成1280字节RAM 6)外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿 中断的PCA模块,Power Down模式可由外部中断唤醒,INT0/P3.2,