基于单片机的光立方设计毕业设计
电气自动化技术毕业设计-基于51单片机的LED立方体显示器设计
云南广播电视大学云南国防工业职业技术学院电子工程学院毕业论文（设计）课题基于51单片机的LED立方体显示器教研室机械电子工程学院教研室专业电气自动化技术班级……………………………学生姓名…………学号…………..导师姓名………职称讲师2012年10月 10 日随着科技的不断发展LED(Lighting Emitting Diode）, 发光二极管)技术在10多年间取得了长足的进步，1990年前LDE以红绿双基色为主运用住处很少而且制造成本高昂。
1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。
先后研制出蓝色LED、全彩色LED，LED屏的显示技术取得很大的提升。
而今高亮度的三基色LED电子显示屏作为一种高科技产品日益引起人们的重视。
它可以实时显示或循环播放文字、图形和图像信息，具有显示方式丰富、色彩鲜艳、显示内容修改方便、亮度高、显示稳定且寿命长等多种优点，被广泛应用于商业广告、体育比赛、交通信息报导等诸多领域。
在上海世博会开幕式上，竖立在黄浦江边的9500平方米的巨型LED显示屏价值高达人民币1亿元，是特别为上海世博会定制的。
“它不仅超大，且非常轻和通透。
”此外，这块屏幕还能抗震和防火。
这块屏幕其实是迄今为止世界上面积最大的LED显示屏，它代表着LED屏发展的技术方向。
现在LED在实际的运用中有了很宽广的范围，而且越来越收到人们的重视。
在举世瞩目的北京奥运会上，在开幕式上出现了一个新名词“光立方”它是北京奥运会开幕式的亮点。
本文所要介绍的LED的另一种应用也叫光立方，运用高亮的LED显示出不同的3D图案、动画和文字，运用51单片机进行控制长、宽、高由8×8×8个LED灯组成的真实3D立方体显示器。
其最大的特点，就是带给你未来3D技术的科技体验，在夜晚有让人震撼的3D效果给人眼前一亮的感觉。
该光立方在显示3D图片和动画时从立方体的各各面都可以看到立体动画，富有科技感，让人觉得就像是在看3D电影一般而且还是不用3D眼镜的裸眼3D全方位不受视角限制的3D。
毕业设计(论文)-基于单片机的光立方的设计
科技学院本科毕业设计（论文）题目基于单片机的光立方的设计学生王德敏专业班级 08 电子科学与技术1班学号 200831011院（系）电气工程学院指导教师(职称) 朱小会（讲师）完成时间 2012 年05月18日科技学院毕业设计（论文）任务书题目基于单片机的光立方的设计专业电子科学与技术学号 200831011 王德敏主要容、基本要求、主要参考资料等：一、主要容1．设计方案的选择和方案说明；2．光立方的硬件构成；3．光立方的单片机编程；4．设计并绘制电路原理图；5．制作实物并调试电路；6．撰写论文；7．撰写文献综述和论文。
二、基本要求1．论文容充实，有理有据，条理清晰。
2．设计制作一8*8*8的三维的发光二极管显示方阵，能够实现对每一个发光二级管实现控制。
控制显示输出至少二十种显示效果。
3．研究数据表形成规律，并初步确定算法。
三、主要参考资料1．林占江.电子测量技术.：电子工业，2011.2．童诗白.模拟电子技术基础.：高等教育，2006.3．景波.Prote199SE应用与实例教程.：人民邮电，2009.4．勇.Multisim电路仿真入门与进阶.：科学，2005.5．虎.微机原理与接口技术.：电子工业，2008.6．毅刚.单片机原理及应用.：高等教育，2003.完成期限： 2012年5 月17日指导教师签名：专业负责人签名：年月日注：课题来源要填写明确（如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等）课题类型：（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；E—制作（作品）（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题；要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。
基于单片机的光立方的设计摘要本设计制作出一个三维立体显示图案的LED光立方。
本产品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。
同锁存器/8*8*8/LED显示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。
毕业论文- 基于STC12C5A60S2单片机的LED光立方设计
毕业论文- 基于STC12C5A60S2单片机的LED光立方设计基于STC12C5A60S2单片机的LED光立方设计【摘要】本次设计使用512个LED灯制作8*8*8的LED立方体，命名为光立方。
采用STC12C5A60S2芯片作为主控，8个74HC573锁存器和一个ULN2803芯片扩展I/O口，作为外围控制。
通过编程控制I/O口，点亮指定的LED灯，使得显示不同的画面。
8*8*8光立方因点亮LED灯将会形成各种图形，如爱心、数字、雨滴、正方体等十几种画面。
整个立体呈现不同的造型和图案，动画衔接完美，使其变得美轮美奂、绚丽多彩，立体感十足。
此外，我们还可以外接音频输入，通过AD采样，快速傅里叶变换FFT，可以让光立方显示音频频谱。
经过系统测试，最终达到设计要求。
【关键词】光立方 STC12C5A60S2 74HC573 ULN28031Based on STC12C5A60S2 of the Light Cube Design【Abstract】:The 8*8*8 LED cube is made of 512 LED lights，named Light Cube whichused STC12C5A60S2 as main control chip，it has 8 74HC573 latches extended I/O ports,anda ULN2803 chip as out control. Through programming control I/O port, the LED light. 8 * 8 * 8 cubic light for light leds will form a variety of graphics, such as loveheart,numbers,rain,cube and so on. animation, cohesion is perfect, stereo sense isdye-in-the-wood. In addition, we also can external audio input, through the AD sampling, fast Fourier transform FFT, can let light cube display audio spectrum. After the system test, finally to meet thedesign requirements.【Keywords】: The Light Cube STC12C5A60S2 74HC573 ULN2803目录【摘要】 ................................................................... (1)【Abstract】 ....................................................... ........................................................................2目录...................................................................... . (2)第一章引言 ..................................................................... (1)1.1光立方的研究意义 ..................................................................... (1)1.2发展历程和现状...................................................................... (1)1.3 光立方的功能和特点...................................................................... . (1)1.4 光立体的优越性以及主要应用 ..................................................................... .................... 2 第二章控制模块设计 ..................................................................... . (3)2.1 系统总框图...................................................................... (3)2.2 总体方案的选择...................................................................... .. (3)2.2.1主控芯片 ..................................................................... . (3)2.2 总体方案的选择...................................................................... .. (3)22.2.1主控芯片 ..................................................................... . (3)2.2.2 电源选择...................................................................... (4)2.3 元件选择...................................................................... .......................................... 4 2.第三章光立方显示部分概述...................................................................... .. (7)3.1 光立方的制作 ..................................................................... (7)3.1.1 光立方的原理...................................................................... .. (7)3.1.2 LED灯的选用 ..................................................................... (7)3.1.3 LED灯的焊接 ..................................................................... (9)3.2显示部分检测 ..................................................................... .............................................10 第四章硬件设计 ..................................................................... . (13)4.1最小系统 ..................................................................... . (13)4.2 按键模块 ..................................................................... (13)4.3功放模块 ..................................................................... . (14)4.3.1 功放原理图 ..................................................................... .. (14)4.4呼吸指示灯...................................................................... (15)4.5 竖排控制电路 ..................................................................... .. (15)4.6 光立方层控制电路 ..................................................................... . (16)4.7 硬件电路焊接 ..................................................................... .. (17)4.8 元件清单 ..................................................................... ...................... 错误～未定义书签。
基于STC51单片机光立方设计与实现
毕业论文（设计）题目：基于STC51单片机的光立方设计与实现**：**学号：**********层次：本科专业：软件工程班级： 12级（13）班指导教师：***独创性声明一、本论文是本人独立完成；二、本论文没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩资格。
承诺人（签名）：年月日摘要本设计使用51系列的单片机STC15F2K60S2作为整个设计的控制，每层的64个LED通过层共阴的形式连接起来。
每束的8个LED通过共阳的形式连接起来。
使用74HC593控制各束LED的阳极，使用ULN2803控制各层的阴极。
组成一个由512个LED、规格为8*8*8的立方体。
同时介绍了STC15F2K60S2、74HC573、ULN2803的使用方法及选用原因。
同时介绍了在调试过程中，遇到的软、硬件方面的问题以及解决方法。
对光立方的原理进行了详细的阐述，并详细的介绍了光立方在应用方面的意义。
关键词光立方；74HC593；STC15F2K60S2；ULN2803；LEDSummary This design uses 51 series microcontrollers STC15F2K60S2 as the control of the entire design, form each of 64 LED by connecting the common cathode layer. Each bundle of eight LED connected through common anode form. Use 74HC593 control each beam LED anode, cathode layers using ULN2803 control. Composition consisting 512 LED, specifications for the cube 8 * 8 * 8. Also introduced STC15F2K60S2,74HC573, ULN2803 to use and selection reasons. Also introduced the problem in the debugging process, encountered software and hardware and solutions. Light cube principle set forth in detail, and describes in detail the significance of light cube applications.Keywords light cube；74HC593；STC15F2K60S2；ULN2803;LED目录1 前言 (1)1.1研究的背景 (1)1.2研究的意义 (1)1.3研究内容和结构 (1)2 总体设计 (2)2.1 系统的设计方案及工作原理 (2)2.2 各模块元件选择 (3)2.2.1 控制模块元件的选择 (3)2.2.2 驱动模块元件的选择 (3)2.2.3 显示模块元件的选择 (4)3 硬件电路设计与实现 (4)3.1 硬件电路布局 (4)3.2 控制模块电路的设计 (5)3.2.1 单片机的说明及引脚规划 (5)3.2.2 电源电路的设计 (6)3.2.3 串口选择电路的设计 (6)3.2.4 程序下载及串口通信电路的设计 (7)3.3 驱动模块电路的设计 (7)3.3.1 ULN2803的说明及引脚规划 (7)3.3.2 74HC573的说明及引脚规划 (8)3.4 显示模块电路的设计 (9)3.5 光立方搭建方法 (9)3.5.1 弯折LED的引脚 (9)3.5.2 光立方的焊接 (11)3.5.3 元器件的焊接 (13)4 软件设计 (13)4.1显示程序的设计 (14)4.2 光立方的显示数据 (15)4.2.1 内置显示数据 (15)4.2.2 串口接收显示数据 (17)4.2.3 显示数据来源的选择 (18)4.3 显示数据的获取 (19)5 测试和问题分析 (20)6结论 (20)附录 (21)参考文献 (23)致谢语 (24)1 前言1.1研究的背景在高速的信息、商业发展过程中，LED点阵广告显示器得到了广泛的应用，LED 点阵显示屏已逐步取代传统的大尺寸纸质广告，在大街小巷常见的LED点阵显示屏都得益于LED灯的发明。
基于单片机的光立方设计方案
基于单片机的光立方设计方案摘要本设计制作出一个三维立体显示图案的LED光立方。
本产品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。
同锁存器/8*8*8/LED显示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。
本设计是采用AT89S52单片机为核心控制器，八D边沿触发器（三态）74LS574扩展I/O口，完成硬件电路设计。
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51单片机/74LS574目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1国内外LED显示屏的发展概况 (1)1.2我国LED显示屏研究现状及发展趋势 (1)1.3设计的总体要求及方案选择 (2)1.4设计说明书的结构安排 (2)2 系统总体方案设计 (4)2.1系统总体硬件方案选择 (4)2.1.1 3D显示屏核心控制器 (4)2.1.2 电源电路 (5)2.1.3 I\O口扩展芯片 (5)2.1.4 层面控制驱动电路 (6)2.1.5 串口通讯芯片的选择 (6)2.1.6 LED发光显示二级管 (6)2.1.7 硬件电路绘图软件 (7)2.2系统总体软件方案选择 (8)2.2.1 单片机编程语言 (8)2.2.2 系统软件编译器WA VE介绍 (9)3 系统硬件方案设计 (10)3.1硬件整体设计概述及功能分析 (10)3.2电源供电系统设计 (10)3.351系列单片机简介 (11)3.3.1 时钟电路设计 (11)3.3.2 复位电路设计 (13)3.4驱动电路设计 (13)3.4.1 层驱动电路设计 (13)3.4.2 列驱动电路设计 (15)3.5通信系统硬件设计 (16)3.6光立方的制作及工作原理介绍 (17)3.6.1 3D LED光立方搭接 (17)3.6.2 3D LED光立方工作原理 (19)4 系统软件方案设计 (21)4.1概述 (21)4.2主程序设计 (21)4.3显示程序的设计 (22)4.3.1 LED显示屏的数据传送 (22)4.3.2 显示程序的设计 (22)4.4软件中防止程序出错ERR处理 (23)4.5ISP软件程序下载 (24)5 光立方PCB版制作 (25)5.1 PROTUES制作PCB版图 (25)5.1.1 绘制电路原理图并仿真测试 (25)5.1.2 加载网络表及元件封装 (26)5.1.3 规划电路板并设置相关参数 (27)5.1.4 元件布局及调整 (28)5.1.5 元件布线及调整 (29)5.1.6 输出及制作PCB (30)5.2PCB版的制作过程 (30)5.2.1 热转印版图 (31)5.2.2 蚀刻去铜 (31)5.2.3 去墨打孔 (31)6 系统测试及仿真 (32)6.1硬件系统测试 (32)6.2软件系统测试 (33)6.3系统总体测试 (33)6.4系统测试结果与结论 (34)6.4.1 测试结果分析 (34)6.4.2 测试结论 (34)总结 (35)参考文献 (37)附录1 总体电路原理图 (38)附录2 电路PCB版图 (39)附录3 电路3D仿真图 (40)附录4 元器件清单 (41)附录5 电路实物图 (43)附录6 源程序 (44)1 绪论1.1 国内外LED显示屏的发展概况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。
基于单片机的光立方体设计
目录第一章绪论 (3)1.1国内外LED显示屏的发展概况 (3)1.2我国光立方体研究现状及发展趋势 (3)1.3设计的总体要求及方案选择 (4)1.4光立方体设计的结构安排 (4)第二章系统总体方案设计 (4)2.1系统总体硬件方案选择 (5)2.1.1 3D显示屏核心控制器 (5)2.1.2 电源电路 (6)2.1.3 I\O口扩展芯片 (6)2.1.4 层面控制驱动电路 (6)2.1.5 串口通讯芯片的选择 (6)2.2系统总体软件方案选择 (7)2.2.1 单片机编程语言 (7)2.2.2 系统软件编译器WAVE介绍 (7)第三章系统硬件方案设计 (8)3.1硬件整体设计概述及功能分析 (8)3.251系列单片机简介 (8)3.2.1 时钟电路设计 (8)3.2.2 复位电路设计 (9)3.3光立方的制作及工作原理介绍 (10)3.3.1 3D LED光立方搭接 (10)3.3.2 3D LED光立方工作原理 (10)第四章系统软件方案设计 (12)4.1概述 (12)4.2主程序设计 (12)4.3显示程序的设计 (13)4.3.1 LED显示屏的数据传送 (13)4.3.2 显示程序的设计 (13)4.4软件中防止程序出错ERR处理 (14)4.5ISP软件程序下载 (15)第五章光立方PCB版制作 (15)5.1 PROTUES制作PCB版图 (15)5.1.1 绘制电路原理图并仿真测试 (15)5.1.2 规划电路板并设置相关参数 (15)5.1.3 元件布局及调整 (16)第六章系统测试及仿真 (17)6.1硬件系统测试 (17)6.2软件系统测试 (18)总结 (18)参考文献 (19)致谢...................................................... 错误!未定义书签。
元器件清单. (19)附录1 系统总电路图......................................... 错误!未定义书签。
中期答辩基于STC12C5A60S2光立方设计
1.将LED从点到线的搭建
准备材料首先要找一块万用板，这样就 可以保持灯与灯之间的距离保持相等，在 这里我们用的是白发蓝的led灯，长正短负 ，我们采用的是共阴的连接方法，所以要 把灯的形状折成90度，然后把八个这样的 灯焊接好。
2.将LED从线到面的搭建
接下把焊好的64个共阴的led灯的阳极相连 如图3-16所示，相连后就得到一个8*8的灯 面如图3-17，注意：在焊接过程中会产生 静电，所以要求电焊铁要接地，焊接完后
虽然在动手做这个设计之前我也是做好各方面准备，可是在实 施的时候遇到的问题还是使我料想不到，各种软件的使用还有 贴片元件的焊接都是很考验基本功的，有些不懂的我就在网上 看相关视频，到各种DIY论坛请教这方面的“大神”，可以说 我已经下载了网上所有关于光立方的资料，这过程很辛苦，有 时一天就为了解决一个问题，从早找到晚，比如找74hc595d的 pcb封装图，或者stc12c5a60s2的原理图和封装图。对于软件 模块要求的就更高了，软件的书写规范和字库的创建，都是一 个不小的工程，这个系统中用到的延时程序，每一帧的时间计 算，扫描的频率和灯的亮度，都要细细计算，编写调试再编写 再调试，这样反复好多次才终于编写出一个稳定的程序。
“光立方”是一种基于娱乐学习为一体的科学 制作，光立方的娱乐体现在其开放性的DIY 程序改造和立体的动画表现形式，可以随心 所欲的变化程序来实现想要的动画效果。光 立方的学习价值体现在对单片机的控制操作 和对512个LED灯的点阵控制及对个模块功 能的协调配合上，随着近年来电子行业的发 展，光立方已吸引了大多数电子爱者，社会 上也掀起了光立方的学习和设计热潮，光立 方在原有的基础上也变化很多改进很多，这 也深深的吸引了电子爱好者对其研究和创新
主要元器件
光立方作品报告书
电子设计报告书--基于单片机的光立方制作作品名称： 8*8*8光立方制作基于单片机的光立方设计摘要：本次主要是介绍基于STC12C5A60S2 单片机的光立方设计，通过STC12C5A60S2 单片机、74HC573芯片和ULN 2803芯片控制led灯的亮灭实现8*8*8光立方的制作，并使光立方呈现出立体的动画效果。
关键词：单片机、光立方、74HC573、ULN2803一、绪论大一的时候就很想做一个电子作品了，但那时因为知识面和时间的限制，没有达成这么一个小目标，现在，终于又有了这么一个机会去制作一个电子作品，所以当我看到这个比赛时，立刻就找了几个志同道合的同学组建了一支队伍。
由于大家都是第一次参加这种类型的比赛，所以刚开始都不知道要弄个什么作品比较好。
选难度太大的去做又有种一步登天的味道，太简单的感觉弄出来也学不到太多东西。
然后加上之前有在网上看到过许多光立方的视频，觉得挺炫酷的，加成本低廉，所以我们小组就一致决定要制作一个8*8*8的光立方。
二、功能简介在查阅了许多相关资料之后，我们决定焊接一个含有以下功能的8*8*8光立方。
1、能通过单片机控制每个led灯的亮灭2、能通过单片机程序工作能表示一些简单的动画图案2、作品含电源总开关、两个按键电路和复位按键3、具备USB接口通电和下载程序的功能三、总体设计思路通过以STC12C5A60S2单片机为控制核心设计一个由512个蓝色LED灯组成的光立方。
系统主要由主控、驱动、显示等模块构成。
主控方面采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，因为STC12C5A60S2单片机比常用的89c51单片机内存大很多（89c51只有8K的内存，STC12C5A60S2则有60K），而光立方需要形成多种动画程序量大，可能会有溢出的情况发生。
而且TC12C5A60S2单片机比常用的89c51单片机运行速度快很多（大概快8-12倍）；所以主控芯片我们决定采用STC12C5A60S2单片机。
基于单片机的光立方课程设计
单片机课程设计报告题目基于单片机的4*4*4光立方设计系别计算机科学系专业计算机科学与技术班级学号姓名指导教师日期【摘要】当今社会，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。
我们学习单片机也一个学期了，此次单片机课程设计，我采用的是STC12C5A60S2系列的单片机，设计一个4*4*4模式的“光立方”。
将LED灯分成4层，利用程序来编写各种不同的效果来控制LED的亮灭，最终使得整个立方体展现不同的变换，美轮美奂，绚丽多彩。
【关键词】单片机课程设计光立方1绪论1.1课题研究的背景“光立方”一词正逐渐引起了全国人民的关注，并得到了全球的高度肯定。
所谓“光立方”：就是在平面LED基础上发展起来的新的显示技术，通过复杂的程序控制，在三维空间能够显示具有立体感的图形、动画等。
由此，也掀起了光立方的设计与学习热潮，在原有的基础上不断增加难度，增加变换花样，吸引电子爱好者对其研究、创新。
光立方是由LED灯组成，由于发光二级管质量比较稳定，使用寿命长，不用频繁地去更换，能减少成本，更节能。
光立方作为一种特殊的显示资源，已用于一些广告行业、家庭、娱乐厅、会议室、大型演唱会、城市地标广场等场所的布置和装饰，还可以用于更广泛方面，具有广阔的应用前景。
1.2课题研究的意义本次毕业设计一改传统的平面流水灯的风格，而是从平面向立体发展，通过更宽广的三维空间呈现出更加绚丽的效果，直接冲击着人们审美视觉，不在停留在乏味的平面成像。
光立方主体部分由64个LED灯组成，在制作过程中锻炼学习动手焊接能力，并以低成本，智能化产品对实现经济利益、商业价值的形成具有积极的推动作用。
光立方的研究极具创意和启发，而且可以低成本、高效益的研究未来的3D技术。
2总体设计2.1设计目的1．进一步掌握单片机的原理及其功能。
基于51单片机光立方设计_陈聪
参数
数值
集电极直流最大工作电压
50
输入电压
5
最大工作温度
+ 85
最小工作温度
- 20
集电极连续电流
500
输入电流
25
单位 V V ℃ ℃
mA mA
2.3 控制器 STC89C52RC
STC89C52 是宏晶公司 MCS-51 系列单片机中基本的产品，它采用宏晶公司可靠的 CMOS 工艺技
术制造的高性能 8 位单片机，属于标准的 MCS-51 的 HCMOS 产品。它结合了 CMOS 的高速和高密度
L1 10
L2 9
L3 8
L4 7
L5 6
L6 5
L7 4
L8 3
2
1
RN1
10k
H4.8
H4.7
H4.6
H4.5
H4.4
H4.3
H4.2
H4.1
H3.8
H3.7
H3.6
H3.5
H3.4
H3.3
H3.2
H3.1
H2.8
H2.7
H2.6
H2.5
H2.4
H2.3
H2.2
H2.1
H1.8
H1.7
H1.6
H1.5
3-4 控制电路焊接图
3.3 单片机工作电路原理及制作 1、单片机工作电路原理
2、单片机工作电路
C2
30p
U1
19 XTAL1
C1
30p
18 XTAL2
9 RST
C3
R1 10uF
10k
29 30 31
PSEN ALE EA
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8
基于单片机的光立方设计(课程设计)
综合实践项目名称基于单片机的光立方设计专业班级学生姓名指导教师年月日摘要本课程设计制作出一个三维立体显示图案的LED光立方。
主要采用8*8*8 led组成的模式。
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32K STC89C58芯片，驱动电路是采用我们常用的74HC574数字芯片。
光立方工作过程中，通过程序对电路的控制，可以在LED组成的立方体上显示出各种图形。
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：LED光立方； 74HC574； 51单片机ABSTRACTThis design produced a three-dimensional pattern of the LED light cube. This product can not only like a light-emitting diode dot matrix display plane static or dynamic screen can also display three-dimensional static or dynamic images,and to break the traditional program.While increasing the display patterns and three-dimensional effect can be widely used to display and decorative display for future progress and development to guide the direction,light cube display more visual effects than the light-emitting diode dot matrix,and the picture is more rich colorful. With a combination of graphics and characters more perfect display characteristics.The design is STC89C58 MCU core controller,eight D edge flip-flop 74HC574 (tri-state) expansion I/O port completion of the hardware circuit design. Programmed by software to control the data is downloaded to the MCU to complete the designs of the show. This design software is a top-down modular design,the system moving in the direction of distributed,small development,enhance the stability of the system's scalability and running.Keywords:52single-chip;74HC573latch;8*8*8 LED;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 目的与要求 (1)1.2 电路的设计与元件的选择 (1)1.2.1 电路设计 (1)1.2.2 元件的选择 (2)第2章电路工作原理 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 模块与控制器接口 (3)第3章方案选择 (5)3.1 电源的选择 (5)3.2 3D显示核心控制器 (5)3.2.1 单片机 (5)3.2.2 DSP 芯片 (5)3.2.3 EDA (6)3.3 I/O口扩展芯片的选择 (6)3.4 LED发光显示二级管 (6)3.4.1 按颜色分类 (7)3.4.2 按使用场合分类 (7)3.4.3 按发光点直径分类 (7)第4章焊接 (8)4.1 焊接前准备工作 (8)4.2 焊接 (8)第5章程序设计的选择与分析 (10)5.1 单片机C语言主要特点 (10)5.2 单片机C语言与标准C语言的区别 (10)5.3 数据类型的选用 (11)5.4 算法设计问题 (11)5.5 数据存储器的分配 (12)5.6 单片机C语言与汇编语言的混合编程 (12)5.7 程序分析选择 (14)第6章电路调试与总结 (15)参考文献 (16)附录程序代码 (17)致谢 (23)第1章绪论1.1 目的与要求（1）目的：转眼间我们学习单片机已经有大半学期了，也是到了期末的考试时间了，感到安慰的是不用考试，但是要做一个实物，做这个实物的目的是主要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）。
电子信息专业毕业设计3D光立方
摘要光立方是一个长、宽、高由8×8×8 个LED 灯组成的真实3D 立方体显示器。
其最大的特点，就是带给观赏者立体的超酷的3D视觉体验。
因此各大也充斥着各种各样的光立方版本。
但是这各种版本的光立方的制作方法都很复杂，而且成本也很高，而本设计与之相比则制作简单精美，成本低廉。
为保证光立方精美的外形，本设计还提供了一种光立方的制作模板，以确保将动手能力导致的美观差异降到最低。
为降低其成本，本设计采用了STC12C5A60S2单片机，这种单片机自带有A/D转换模块；使用的锁存器是常用的SN74HC573。
这样可以保证在降低制作成本的情况下，毫不影响作品的美观；再加上显示效果极佳的高亮雾面的蓝色方形LED，硬件电路无需添加额外的驱动和上拉电阻，即可实现其强大的功能：除了能显示3D 图形，还可以支持多级亮度和速度调整，允许用户自拓展音频显示功能，就像音乐显示器一样。
用户还可以在不改动硬件电路的情况下设计出自己喜欢的的自定义图形。
这些充分体现了制作成本低、显示效果好、功能完善的特点。
最后，经过软硬件调试，解决了一些硬件电路短路，程序报错的问题，完美地实现了多种图形动态显示，流畅的图形变换和音频显示的多种功能。
关键词：光立方制作模板音频显示 A/D转换ABSTRACTLight-cube is a long, wide, high is composed of 8 x 8 x 8 leds true 3 d volumetric display. Its biggest characteristic, is to bring the viewer stereo cool 3 d visual experience. So each big web site is filled with all kinds of cubic light version.But all versions of this light cubic method is very complex, and the cost is also high, and compared with this design is beautifully simple and low cost.In order to ensure the exquisite cubic shape, this design also provides a light cube production template, to ensure that the ability to appearance difference to a minimum.To reduce its cost, this design USES STC12C5A60S2 MCU, the MCU built-in A/D conversion module; Use the latch is SN74HC573 in common use. So that in the case of lower production costs, not effect the beauty of the works; Plus showed excellent results highlighted square LED fog below in blue, don't need to add additional hardware circuit drive pull up resistance, and its powerful functions can be realized: in addition to display 3 d graphics, can support multiple levels of brightness and speed adjustment, allows the user to expand the audio display function, like music display. Users can also in the case of do not change the hardware circuit design their own custom graphics. These fully reflect the production of low cost, good effect of display, the characteristics of the function is perfect.Finally, after the hardware and software debugging, solve some of the short circuit hardware circuit, program error, perfect the dynamic variety of graphic display, smooth graphics transform and audio display a variety of functions.Key words: light-cube making stencil audio-display A/D conversion目录1、引言01.1研究意义 01.2研究现状 (1)1.3该论文的容安排 (1)2、光立方的设计方案 (1)2.1本设计基本功能和特点 (1)2.2拓展功能 (2)2.3总体设计方案 (2)3、硬件设计 (4)3.1 单片机控制电路设计 (4)3.1.1单片机选型 (4)3.1.2单片机控制电路 (5)3.2 驱动电路设计 (6)3.2.1 负极驱动芯片 (7)3.2.2 正极驱动芯片 (9)3.3显示电路设计 (10)3.3.1各层电路设计 (10)3.3.2 LED地址对照表 (11)3.4实物效果图 (13)4、软件设计 (15)4.1 自定义头文件 (15)4.2电脑端的ISP控制软件 (18)4.3程序流程图 (19)4.4 LED显示核心思想 (20)4.5显示部分测试结果 (22)5、硬件焊接与调试 (23)5.1 本设计所需材料 (23)5.1.1LED灯 (23)5.1.2 74HC573芯片 (23)5.1.3自制双声道音频插头 (23)5.1.4 其他材料 (24)5.2光立方LED灯焊接方法与步骤 (25)5.3调试中的问题和解决方法 (27)5.4调试结果 (28)6、总结 (30)致 (30)参考文献 (31)附录 (32)1、引言1.1研究意义LED射灯是指发出的光线是方向性的(directional)的LED灯泡, 主要类型有MR16,GU10, PAR series.LED球泡灯是指发出的光线为发散性的LED灯泡, 主要类型为:E27 base.按照功率来分, LED灯泡可分为: 小功率(主要为5mm LED生产的)和大功率(主要1 W, 3 W ,甚至5 W LED生产的)。
基于STC单片机的8X8X8光立方设计
• 206•号，在经过内部音频切换电路改变输入方式后，可以切换到红外遥控模式或者蓝牙控制模式，通过按键电路或者蓝牙传输软件实现对音频信号的操作和输入。
如果用户想要对单片机进行可视化操作，可以通过USB 转TTL 电路实现的上位机进行PC 端的控制。
2 系统硬件设计根据本系统的设计方案，所设计的硬件电路系统的外围音频输入输出控制电路包括USB 转TTL 电路、红外发射与接收电路、蓝牙数据传输电路、内外音频切换电路、按键电路和频谱显示电路。
采用增强型芯片STC12C5A6052单片机作为主控芯片，其主要 优点有：（1）超强抗干扰。
（2）内部集成高可靠复位电路，外部复位可用可不用。
（3）速度快，比8051快8-12倍。
采用该芯片可以满足本系统设计的需要。
图2 USB转TTL电路2.1 USB转TTL电路USB 转TTL 电路如图2所示。
PC 机上的通信接口有USB 接口，相应电平逻辑遵照RS232原则。
而单片机上的串行通信通过单片机的RXD 、TXD 、VCC 、GND 四个引脚，相应电平逻辑遵照TTL 原则。
USB 转串口芯片CH340是一个USB 总线的转接芯片，实现USB 转串口，提供电脑和硬件电路的通信通道，同时为单片机的烧写提供下载电路与电源供电。
2.2 红外发射与接收电路单片机最小系统可以通过一个带遥控和编码能力的红外芯片控制，BC7210A 是一款低成本的通用红外遥控解码芯片，可以完成目前应用最广泛的多种红外遥控编码的解码，并且具有高抗干扰和无误码的优点。
BC7210A 的输出兼容SPI 和UART 两种接口，可以直接和各种微处理器相连。
采用该芯片，可以节约单片机CPU 资源。
2.3 蓝牙数据传输电路BL3231蓝牙模块采用Beken 高度集成的单芯片蓝牙，它集成了高性能收发器，功能强大的基带处理器，支持蓝牙HID 配置文件。
内置FLASH 程序存储器使得它适合对于定制的应用程序，更好的保护应用程序安全。
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。
基于单片机的4x4光立方课程设计报告书
中州大学机电与汽车工程术学院单片机课程设计报告书题目： 4X4 光立方姓名：阮成龙班级： 14电气自动化对口一班学号： 8指导教师：建延同组：时间： 2016.01.03目录一、摘要----------------- 错误!未定义书签。
二、设计目的与要求 ---------------------- 42.1设计目的 ------------------------- 42.2设计要求-------------------------- 4三、硬件方案设计------------------------ 43.1单片机资源分配情况------------------- 5 3.2复位电路 ------------------------- 5 3.3时钟电路 ------------------------- 5 3.4系统的工作原理图-------------------- 63.5焊接实物图----------------------- 10四、软件设计-------------------------- 114.1系统框图 ------------------------ 11 4.2程序流程图----------------------- 114.3程序--------------------------- 13五、心得体会------------------------- 17六、参考文献------------------------- 17摘要当今社会，随着电子行业的不断发展，单片机凭借着其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用广泛，发展迅猛。
单片机体积小，质量小，抗干扰能力强，对环境要就不高，价格低廉，灵活性好，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。
对于大三的我们来说，学习单片机也好久了，对单片机有了大体的了解，此次单片机课程设计，我们采用的是STC89C52RC系列的单片机，利用此单片机来控制一个“光立方”。
基于单片机的光立方设计_毕业论文(含程序+原理图+实物图)
1、实物图..........................................................................................................................16 2、系统原理图..................................................................................................................17 程序清单...................................................................................................................................17
基于51单片机的光立方的设计2300字
基于51单片机的光立方的设计2300字摘要：本设计以51单片机为核心控制器，74LS245为I/O扩展口，制作了一个三维立体显示图案的LED光立方，文中给出了设计方案及原理图。
毕业关键词：LED光立方；74LS245；51单片机注：陕西省大学生科技创新项目（2014XK081）本设计制作出的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，而且画面图案更加非富多彩。
1.背景与意义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，对发光二极管进行控制，使其显示出不同的花样，带给未来3D技术的科技体验。
2.设计的总体要求和方案选择本次设计制作一个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。
3.工作原理有8个8*8点阵，再用8个引脚来当充当各个8*8点阵的“开关”。
只要将64个灯阳极连在一起，在连到这个引脚上。
采用了hc573暂存的方法，来分别把64个灯的亮灭信息存到这个上面，然后再一起输出到灯上，573的64个输出引脚控制前面所述每一个面的64个灯；而每层灯的阴极全连接在一起接入uln2803，由uln2803控制的每一个层灯。
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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 miCroComPuterABstraCtThis PaPer introduCes the ProCess of Building Light CuBe, with 51 SeriesMCU STC12C5A60S2 as the main Control ChiP, ConneCted By 512 LED By CO Yinform, By 74HC595 for the exPansion of the MCU I/O Port, using ULN2803 as thedrive CirCuit, the formation of a sPeCifiCation for 8*8* 8 (length, width,height) the 14Cm*14Cm*20Cm CuBe, also introduCes the CharaCteristiCs andmethods of use of the ChiP and software and hardware in the ProCess ofdeBugging ProBlems and solutions, desCriBed in detail the design PrinCiPle and arChiteCture method Light CuBe, the CuBe existed at Present signifiCanCehave 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： 郝芸第一章绪论“光立方”是一种基于娱乐和学习为一体的科学制作，光立方的娱乐体现在其开放性的DIY程序改造和立体的动画表现形式，可以随心所欲的变化程序来实现想要的动画效果。
光立方的学习价值体现在对单片机的控制操作和对512个LED灯的点阵控制及对个模块功能的协调配合上，随着近年来电子行业的飞速发展，越来越多的电子爱好者对于光立方产生了很浓厚的兴趣，光立方创造出的浪漫气氛和绚丽画面，使它在很多场合作为一种生日礼物或者是示爱的工具，大多数的专业人士把光立方研究做为一种职业，光立方技术也逐渐的变得成熟，不仅具有了学习价值还具备了商业价值，因为其的立体渲染效果也使的它是个很好的广告宣传工具，诸多好处也使得光立方越来越受人追捧，大家都在光立方原有的基础上创新改进，其创造出的经济价值和娱乐价值已远远超过单纯的LED点阵显示，这也再一次深深的吸引了电子爱好者对其研究和创新。
这次毕业课题的设计抛弃了传统LED的二维显示，改为了点阵的三维立体显示，显示的更加绚丽多彩，强烈冲击了人们的视觉，传统的光立方用的是简单的单片机，因为其性能制约使得其立体效果和动画效果不是很流畅，本次运用了性能最优秀的单片机STC12C5A60S2替代89C51，从而使系统的功能变得更加强大驱动能力更强，在动画的显示上更加的流畅和逼真，此外，传统的光立方的布局和排线太过复杂，DIY程序特别单一，硬件和软件的稳定性都非常的差，运行时存在的问题太多，焊接费时费力存在静电危害，在这个设计中我们很好的处理了这些问题，避免了很多问题的出现，画面非常自然流畅，此次的制作和设计对智能化产品实现经济和商业的价值具有积极地作用。
本文主要模块如下：STC单片机控制模块：以STC12C5A60S2单片机为控制的核心，再加上辅助电路；时钟信号产生模块：用24MHZ的石英晶体作为整个系统的晶振发生器，给电路提供时钟信号；立体的显示模块：通过对单片机输入不同的代码使其通过控制LED的亮暗达到显示的作用；本文的结构安排如下：第二章：主要叙述了系统的工作原理和结构特点，对不同方案的选择和优化，对各个模块的详细介绍。
第三章：详细说明了各个硬件电路的排布和设计，并且说明了各个部分的作用和芯片引脚功能的分布和使用规则，此外还阐述了整个系统的设计思路和搭建的过程及过程中注意的问题。
第四章：介绍了软件调试的过程及遇到的问题，软件系统的整个架构和逻辑关系。
第五章：讲述了整个光立方在后期调试中的软硬件问题和解决这些问题的方法。
第六章：主要叙述了在光立方制作和设计过程中遇到什么困难和如何解决，并在此次设计中的心得体会和得到什么收获。
第二章总体设计系统的工作原理本系统设计主要以STC12C5A60S2单片机为核心，并以512个蓝色LED灯做为显示模块组成的光立方，主要有主控模块、驱动模块、显示模块构成，系统模块框图如图2-1:图2-1 系统结构框图2.2.1 单片机主控制模块方案一：采用传统的89C51单片机作为主控制芯片，应为89C51单片机内部只有8K的存储空间，立体的光立方实现的功能比较复杂，一个单片机要控制512个灯所以程序代码存储空间可能大于8K有可能会溢出，所以不可采用此方案。
方案二：采用与89C51有相同功能的STC12C5A60S2单片机，此单片机具有60K的存储空间，足够应付光立方复杂的图像显示程序代码存储，此单片机还有运行速度快，加密安全，抗干扰能力强，内部还有集成复位电路等特点，比较适合此设计的要求，所以可采用此方案。
2.2.2 驱动模块方案一：采用八个8050NPN三极管虽然可以起到反向的作用可是数量过多，从布线和三级管排布的美观上感觉有点混乱，而且出错率比较高，不够稳定，所以不采用此方案。
方案二：采用与八个三极管功能一样的集成芯片ULN2803，此芯片1-8端口输入，18-11端口输出，驱动能力为500MA\50V，大大满足了512个LED灯的电流，用一个芯片替代八个三极管，不仅体积变小了，功能还更强大了，所以采用此方案。
2.2.3 显示模块方案一：由于我们常用的LED灯不容易聚光，光发散比较厉害点亮时相互之间将会有影响，容易影响视角效果。
因为传统的LED灯的发光散比较厉害，而且灯彼此之间的距离比较近，互相之间干扰大，影响视觉效果，显示的图像不清晰，所以不可采用此方案。
方案二：采用白发蓝的LED雾灯，可以很好的收聚光线，使要显示的灯的光亮不会影响周围灯的亮度，暗灭很明显，工作电压电流为2MA-10MA如图2-2所示：图2-2 雾面乳型LED灯第三章系统硬件电路设计与实现硬件电路设计系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心，其特点是能与8051指令和管脚兼容，而且片内还有很大的存储空间，满足程序代码存储，此单片机还有低功耗和串口烧写的功能，时钟发生源有很多种，比如阻容低速时钟源、带缓冲放大的晶体时钟源、普通晶体时钟源等，但由于考虑到电路的稳定性最终决定采用普通晶体时钟源为时钟发生器，其晶体用12MHZ的晶体，显示模块则用512个LED白发蓝的雾灯来实现。
单片机最小系统是指能够让单片机工作并发挥其作用的必要组成部分，就STC12C5A60S2单片机来说，其一般包括：单片机、时钟电路、复位电路、输入/ 输出设备等（见图3-1）。
单片机的最小系统如下图所示:图3-1单片机最小系统框图3.2.1时钟电路设计时钟电路时，我们首先必须先了解单片机时钟端口的使用和特点：XTAL1（AT89C51中19 脚）：单片机内部振荡电路的输入端口。
XTAL2（AT89C51中18 脚）：单片机内部振荡电路的输出端口。
XTAL1 与XTAL2其实就是一个反向的放大器，它可以与石英晶振连接作为一个时钟振荡电路。
内部方式的的时钟电路就是如图3-3所示，只要在XTAL1、XTAL2上接一个石英晶体并在两端接两个电容，这样就可以产生一个内部激荡电路，这里需要注意的是此实验用的晶振是12MHZ的，和晶振相连的电容一般选用33PF的陶瓷电容。
外部方式的时钟电路就是如图3-4所示，RXD直接接地，TXD再接外部振荡器。
外部振荡信号要求采用频率低于12MHZ的方波。
图3-3内部方式时钟电路图3-4外部方式时钟电路要检测晶振是不是正常工作可以通过示波器来检查，方法是在XTAL2 输出端接示波器并观察波形是不是正弦波，要是是正弦波则正常工作，反之则不正常工作。
也可以通过电压表来测量，侧量XTAL2 输出端与地的电压，要是2V则正常工作。
P0 口外接上拉电阻由于STC12C5A60S2单片机P0口内部没有上拉电阻，是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。
作为一般的I/O口时，当P0口用来驱动NPN管子的时候，就需要上拉电阻的，因为此时只有当P0为1时候，才能够使后端导通。
图3-6 P0端口的1位结构在这里我们用的是ULN2803达林顿管来做系统的驱动，ULN2803采用AP=DIP18,AFW=SOL18封装方式。
8个NPN达林顿晶体管，1-8引脚：输入端；11-18引脚：输出端；9引脚：地端；10引脚：电源+，连接在阵列非常适合逻辑接口电平数字电路（例如TTL，CMOS或PMOS上/ NMOS）和较高的电流/电压，如电灯，电磁阀，继电器，打印锤或其他类似的负载，广泛的使用范围：计算机，工业和消费应用。
所有设备功能由集电极输出和钳位二极管瞬态抑制。
该ULN2803是专为符合标准TTL，而制造ULN2804适合6至15V的高级别CMOS或PMOS上。
该电路为反向输出型，即输入低电平电压，输出端才能导通工作。
图二 ULN2803内部电路图（1/8单元）LED灯排序方式设计如图为光立方的主视图，分别是光立方的八个竖面，阳极的八个端口由单片机口扩展出来的八个74HC595控制，而阴极则每层相连，由，口控制。
图3-8 3D8光立方效果图3.4.2 LED灯接法方式设计由于光立方是由8*8*8的512个灯组成的必须每盏灯都是单独控制的，可单片机的I/O口没有那么多，那么我们就要通过扩展I/O口来实现控制，用什么来扩展呢这里我们用到的是结构简单的74hC593,用它我们就可以一个口扩展成八个口，这样单片机的八个口就可以扩展出8*8一共64个I/O口这样就可以控制LED灯的一个正极那么对于负极我们怎么控制呢，这里我们可以通过共连阴极的方法控制，就是把每层LED的阴极都连图3-9 LED结构设计图3.5.1将LED从点到线的搭建准备材料首先要找一块万用板如图3-11，这样就可以保持灯与灯之间的距离保持相等，在这里我们用的是白发蓝的LED灯如图3-12所示，长正短负，我们采用的是共阴的连接方法，所以要把灯的形状折成如图3-13的样子，必须要折成90度，把灯插在原来选好的孔内，两个灯之间的距离是23mm，然后把八个这样的灯焊接好如图3-14所示，注意：弯折阴极脚时弯曲处尽量靠近灯体不要留太长，这样焊接阳极时不容易造成短路。