888光立方制作教程
光立方设计文档
8*8*8光立方摘要本设计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，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STC15W4K58S4单片机为核心控制器，74HC595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STC15W4K58S4单片机； ULN2803驱动管；74HC595。
目录8*8*8光立方 (1)1、设计要求与方案 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计思路 (1)2、工作原理 (1)2.1模块的简介 (1)2.2 8*8*8光立方工作原理 (1)3、方案选择 (2)3.1电源的选择 (2)3.23D显示核心控制芯片 (3)3.3I/O口扩展芯片的选择 (3)3.4LED发光显示二级管 (3)4、硬件整体设计概述及功能分析 (3)4.1系统概述 (4)4.2系列单片机简介 (5)4.3时钟电路设计 (5)4.4 复位电路设计 (5)4.5 74HC5795芯片连接电路图与介绍 (6)5、主程序设计思路 (7)5.1显示程序的设计 (7)6、硬件电路设计 (8)6.1焊接准备 (8)6.2 焊接步骤 (8)6.3 焊接技巧 (8)7、收获总结 (9)1、设计要求与方案1.1 设计目的在当今的信息化社会中，为追求逼真、清晰的3D视频显示，平面的二位显示早已不在是主流，为此制作出一个三维立体显示图案的LED光立方。
该设计方案将打破了传统的平面显示视频的方法，该方案设计的LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，可以广泛应用于各种工场合的多种用途。
888光立方仿真
如此组成一个灯板，8 次循环下来，就全部灯都点亮了*/
}
void liang()
//点亮所有的灯
{
unsigned int i;
for(i=0;i<5000;i++)
{
DataPort=0x00; //先给行（灯板的公共端）输入数据
line_LATCH=1; //打开锁存，把数据 0x00 放进去
line_LATCH=0; //关闭锁存，阻止外部数据进来
DataPort=Data[8+i]; //把数组 Data[8~15]里的值依次传给第二灯板的 573 锁存器中 LATCH2=1;LATCH2=0;
DataPort=Data[16+i]; //把数组 Data[16~23]里的值依次传给第三灯板的 573 锁存器中 LATCH3=1;LATCH3=0;
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff }; unsigned char code laihui1[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 }; unsigned char code laihui2[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 }; unsigned char code laihui3[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 }; unsigned char code laihui4[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 }; unsigned char code laihui5[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
888光立方课程设计
888光立方课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握光立方的基本原理和制作方法，培养学生的创新意识和动手能力。
具体分为三个部分：1.知识目标：学生能够理解光立方的物理原理，包括光的传播、反射、折射等；掌握光立方的制作流程和技巧。
2.技能目标：学生能够运用光立方原理，独立完成一个光立方的设计和制作；培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到光立方在科技领域的应用价值，激发对科技创新的热爱和好奇心；培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光立方的原理、制作方法和应用。
具体安排如下：1.第一章：光立方概述，介绍光立方的定义、发展历程和应用领域；2.第二章：光立方的物理原理，讲解光的基本性质、光的传播、反射、折射等现象；3.第三章：光立方的制作材料和工具，介绍光立方制作所需的材料、工具及其使用方法；4.第四章：光立方的制作流程，讲解光立方的设计、搭建、调试和优化等环节；5.第五章：光立方的创新应用，介绍光立方在各个领域的应用案例，探讨光立方的未来发展。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：教师讲解光立方的基本原理、制作方法和应用，引导学生掌握相关知识；2.实践操作法：学生动手制作光立方，培养学生的实践能力和创新意识；3.案例分析法：分析光立方的实际应用案例，帮助学生了解光立方的应用价值；4.小组讨论法：学生分组讨论光立方的制作过程中的问题，培养团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，本课程准备以下教学资源：1.教材：《光立方制作教程》，为学生提供系统的学习材料；2.参考书：《光学原理与应用》、《创新制作教程》等，为学生提供拓展阅读资料；3.多媒体资料：制作光立方的视频教程、动画演示等，帮助学生更好地理解光立方的制作过程；4.实验设备：为学生提供光立方制作所需的实验材料和设备，如LED灯、电路板、显微镜等。
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。
光立方教程(含HEX烧录文件)
先上效果图首先，准备材料和工具。
材料：1， 雾面蓝色（喜欢其他色的随意）LED （3MM 或者5MM 都行），最好是雾面LED ，不懂得购买的时候跟老板说清楚就ok~2，STC12C5A60S2单片机一片3，DIP-40的插座一个4，22.1184MHZ晶振一个5，单排圆孔插针座20个（建议多准备些）6，单排插针4个7，USB母座一个8，0.3--0.8镀锡铜线一米左右，没有的也行，根据自己的焊接习惯。
个人比较喜欢镀锡铜线。
工具1，剪线钳2，尖嘴钳3，电烙铁4，焊丝5，松香6，镊子7，其他（总之就是焊接用的那些了，根据个人情况。
）———————————分割线———————————首先，电路图很简单了电路图很简单，稍微有点单片机基础都可以做。
然后呢，开动你灵活的小左和小右吧~准备绘制焊接图纸。
首先，确定你要做多大尺寸的光立方，4*4*4也就是64个灯，个人感觉做成7厘米见方左右就差不多了。
根据个人喜好调节吧~大小具体怎样确定呢，二少在这里简单说明一下，每一边是4个灯，也就是三个灯距，灯距的三倍加两个灯宽就是边长了。
灯距的确定，不是随便确定的，必须是2.54毫米的整数倍，为什么呢，因为洞洞板的孔距就是2.54，最后的灯是插在洞洞板上的。
本教程所定的灯距是4倍的孔距，也就是10毫米挂点，小误差这里就可以忽略了。
OK~根据灯的情况，确定洞洞板的大小，最少得是20孔，因为单片机用的是DIP40的，所以至少要保证单片机可以安装，当然高手还可以立式安装单片机，二少在这里就不多介绍了。
确定以上参数后，好了，开始制作吧~我这边手头有的洞洞板是19*23孔的，所以嘛~单片机就有俩引脚是悬空的，不过不影响。
焊接电路，（绘制软件，layout）然后，确定单片机和LED灯体的安装位置。
并做简单标注。
用尖嘴钳把插针掰成一个一个的，直接焊接于绿色的焊盘位置，4*4+4个。
如下图效果单片机最好安装在座子上，直接焊接死亡率较高。
光立方DIY制作(上篇)实测版
光立方的制作——8*8*8，2803+573层共阴,束共阳方案经过近两个月断断续续的整理与制作，自己第一个比较满意的光立方终于出炉了。
回想起这两个月，尽是蛋疼与蛋碎。
闲话少说，直接步入正题。
①【材料准备】首先便是材料的准备，建议去淘宝网上购买（至少我是在淘宝上买的），材料直接影响到光立方的硬件制作，因此一定要细心耐心进行选材。
以下是材料清单：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。
光立方制作手册V1.0
光立方制作手册（YFRobot Cube8LedDisp）编著：产品部2013年10月10日目录1绪论 (1)2灯的搭建 (2)2.1点 (4)2.2线 (4)2.3面 (5)2.4体 (6)2.5搭建方法二 (7)2.6层控制线 (8)3光立方驱动板 (9)3.1坐标系 (9)3.2控制方式 (10)4程序例解 (11)4.1层填充函数 (11)4.2帧函数 (12)4.3动画 (12)1绪论我们设计了一种全新的焊接方式，不需要额外的模版，只是利用我们的驱动板，和几个单排针，就可以焊接出四方四正的一个面，看完第二章，一定会给你耳目一新的感觉。
设计驱动板的同时，我们还考虑了板子的通用性，可以使不同的控制器来驱动光立方，同时减少控制端口，现在是8个端口，在今后的升级中我们会再次减少控制端口。
驱动板上从左往右依次有3.5mm音频插座，5.5*2.1mmDC插座，电源开关，电源指示灯，红外接收头，两个按键，8个数据控制端，2个按键信号输出端，红外信号输出端，音频模拟信号采集端。
具体的焊接方式、控制方式、程序，会在下面几个章节中详细讲解。
套件清单：1、驱动板；2、一包灯珠（530个）；3、15根杜邦线（两头母）；4、8mm螺丝，8mm、30mm铜柱各4个；5、20针直排针；6、灰色细导线（80cm）。
（送：1、音频线、一分二音频头，各一个；2、列子。
）2灯的搭建这一章节中我们介绍了两种方法来焊接体，总体的思想是一样的，只是在弯引脚方式中有所不同，建议把这一整章看完后，选择合适方式，再开始灯的搭建。
把搭建的过程分为四个过程，点、线、面、体。
图2.1完整的光立方图2.2右视图（层与驱动板平行）图2.3俯视图（面与驱动板垂直）2.1点“点”就是灯，我们选择的灯是2*3*4高亮蓝色长脚雾灯，参数：VF：3.0~3.2；IV：550~650。
引脚的弯曲非常的重要，它将直接影响线是否直，面是否方正水平。
图2.1.1弯灯引脚（Ⅰ型）弯灯的方式如图2.2.1所示，当你拿起灯看的时候，你看到的只有90度和180度，这是焊接出一个完美光立方的前提。
8x8x8光立方点阵
1 概述本作品是由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。
2 总体设计2.1 系统功能及技术指标系统控制采用51单片机，通过输出高低电平控制LED 的状态，74hc573扩展单片机IO 口，使单片机具有64路输出。
通过ULN2803控制层，最终实现对512只LED 中的任意一个的控制。
本作品共使用了8块74hc573锁存器，用来控制列，每个锁存器连接LED 正极，每一层所有LED 的负极连接在ULN2803的输出端，用来控制层2.2 系统构成2.3 主要设备及元器件选型1、STC89C58RD+：8位低功耗微控制器，具有32k 程序存储器，最高40MHz 工作频率。
程序存储空间大2、74hc573：八进制3态非反转透明锁存器，每个管脚可提供20mA 电流，能够满足驱动多只LED 的需求。
3、ULN2803：达林顿管驱动器，包含8个NPN 达林顿管，高耐压，大电流，可满足驱动多只LED 的需求。
2.4 系统核心处理策略将文字内容通过软件取模得到的十六进制代码转换为坐标，图形内容通过运算得到所显示点的坐标，将此坐标放入二维数组，数组每次放入64个元素，即一层所显示的内容，通过层扫描显示所有层的内容2.5 其他本作品的主体结构由led 的引脚相互连接而成，具有一定的强度与韧性；采用贴片元器件，主体突出；装置通过usb 接口供电，亦可传输数据；装置设计有电源开关与电源指示灯；设计有画面切换按键，方便人机交互。
3 详细设计3.1 硬件设计3.1.1 系统原理图及元器件清单1.原理图计算机3.1.2PCB设计3.2软件设计3.2.1软件功能模块3.2.2功能模块1void add(int x,int y,int z) //该函数将坐标添加到数组{tab[x][y]=tab[x][y]|(1<<z); //添加点(x,y,z)第x层，第y列，第z个点}void scan(int a) //该函数扫描数组{int temp,x,y;for(temp=0;temp<a;temp++)//扫描a次{for(x=0;x<8;x++){ LAYER_X=1<<x; //层选择for(y=0;y<8;y++){ LAYER_Y=1<<y;LAYER_Z=tab[x][y]; //显示第x层，第y列图案}delayms(2);//延迟2msLAYER_X=0;}}}void clear() //该函数清空数组{int i,j;for(i=0;i<8;i++)for(j=0;j<8;j++)tab[i][j]=0;}3.2.3功能模块2void change(void)interrupt 0 //中断函数，主要实现画面的切换{sw= 1;}3.2.4完整代码#include <reg51.h>#define LAYER_X P0#define LAYER_Z P2#define LAYER_Y P1unsigned int sw=0;unsigned char tab[8][8]={0};void scan(int);void delayms(int);void timer1delay(int);void add(int,int,int);void display_face();void display_ball();void display_move();void display_mtower(); void display_start();void clear();int abs(int);void main(){IE=0x81;display_start();while(1){sw=0;while(sw==0);display_mtower();display_ball();display_face();display_move();sw=0;clear();}}void delayms(int x){int i,j;for(i=x;i>0;i--)for(j=120;j>0;j--);}void display_move(){int mod[8]={0x83,0xC3,0xE3,0xF3,0xDB,0xCF,0xC7,0xC3};int a,b,c,temp=0;for(a=0;a<8;a++)for(b=0;b<8;b++)if((mod[a]&(1<<b))!=0)tab[a][b]=0x80;for(c=0;c<8;c++){scan(40);for(a=0;a<8;a++)for(b=0;b<8;b++)tab[a][b]=tab[a][b]>>1;}}void display_ball(){int i,j,k,a;for(a=0;a<5;a++){for(i=0;i<8;i++)for(j=0;j<8;j++)for(k=0;k<8;k++)if((i-3.5)*(i-3.5)+(j-3.5)*(j-3.5)+(k-3.5)*(k-3.5)<(a*a))add(i,j,k);scan(100);clear(); //清除tab为零，重新循环}}void display_mtower(){ int x,y,a;xdata int b[8][8]={0};for(x=0;x<8;x++)for(y=0;y<8;y++)tab[x][y]=0x01;for(a=1;a<5;a++){scan(50);for(x=0;x<8;x++)for(y=0;y<8;y++)if(abs(x-3.5)<a && abs(y-3.5)<a)tab[x][y]=tab[x][y]<<1;}a=100;while(a--){ scan(10);for(x=0;x<8;x++)for(y=0;y<8;y++){if(tab[x][y]==0x80 || tab[x][y]==0x01)b[x][y]=(b[x][y]+1)%2;if(b[x][y]==0)tab[x][y]=tab[x][y]<<1;elsetab[x][y]=tab[x][y]>>1;}}clear();}int abs(int temp){if(temp<0)return(-temp);elsereturn(temp);}void display_face(){int a,b;int i,j,k;for(b=0;b<6;b++){for(a=1;a<22;a++){for(i=0;i<8;i++)for(j=0;j<8;j++)for(k=0;k<8;k++)if(i+j+k==a)add(i,j,k);scan(10);clear(); //清除tab为零，重新循环}}for(b=0;b<6;b++){for(a=21;a>0;a--){for(i=7;i>=0;i--)for(j=7;j>=0;j--)for(k=7;k>=0;k--)if(i+j+k==a)add(i,j,k);scan(10);clear();}}}void add(int x,int y,int z){tab[x][y]=tab[x][y]|(1<<z); //添加点(x,y,z)第x层，第y列，第z个点}void scan(int a){int temp,x,y;for(temp=0;temp<a;temp++)//扫描a次{for(x=0;x<8;x++){ LAYER_X=1<<x; //层选择for(y=0;y<8;y++){ LAYER_Y=1<<y;LAYER_Z=tab[x][y]; //显示第x层，第y列图案}delayms(2);//延迟2msLAYER_X=0;}}}void clear(){int i,j;for(i=0;i<8;i++)for(j=0;j<8;j++)tab[i][j]=0;}void display_start(){LAYER_Y=0xff;LAYER_Z=0xff;LAYER_Y=0x00;LAYER_X=0xFF;delayms(2500);LAYER_X=0x00;}void change(void)interrupt 0{sw=1;}3.3结构设计512只LED焊接成为8层，基座为一块250mm*210mm的PCB，LED插接在PCB上4调试与测试焊接完成后首先测试单片机是否正常工作，我们用到的测试方法是通过烧写软件写入hex文件，若能够正常写入，则说明单片机正常工作。
cube8制作(完整：含原理图、代码)介绍
PIU2011
COU2 U2
GND C
PIU101 OC NLX0 X0 11
PIU201 OC NLX1 X1 11
VCC
PIR10 1
CODOWNLOAD DOWNLOAD COR10 R10
RES 1 2 3 4
PIR602
COR6 R6 RES
VCC
VCC
VCC
VCC
B
X0 PIDOWNLOAD02 X1 PIDOWNLOAD03
X1
COU3 U3 1 OC NLX2 PIU301 X2 11 PIU3011 C
Y0 PIU302 2 1D Y1 PIU303 3 2D Y2 PIU304 4 3D Y3 PIU305 5 4D Y4 PIU306 6 5D Y5 PIU307 7 6D Y6 PIU308 8 7D Y7 PIU309 9 8D
PIU401 PIU802
74HC573
COP8 P8 19 1Q PIU8019 PIP801 1 18 2Q PIU8018 PIP802 2 17 3Q PIU8017 PIP803 3 16 4Q PIU8016 PIP804 4 15 5Q PIU8015 PIP805 5 14 6Q PIU8014 PIP806 6 13 7Q PIU8013 PIP807 7 12 8Q PIU8012 PIP808 8
104 40 PIU9040 39 PIU9039 38 PIU9038 37 PIU9037 36 PIU9036 35 PIU9035 34 PIU9034 33 PIU9033 32 PIU9032 31 PIU9031 30 PIU9030 29 PIU9029 28 PIU9028 27 PIU9027 26 PIU9026 25 PIU9025 24 PIU9024 23 PIU9023 22 PIU9022 21 PIU9021
光立方制作步骤详解
Cube光立方完全制作手册晴天电子工作室Cube 光立方完全制作手册套餐阅读版欢迎大家走进光立方的世界。
....................................................................................................... 硬件电路的焊接 ............................................................................................................................... 灯的选择........................................................................................................................................... 对灯的建议....................................................................................................................................... 制作模具........................................................................................................................................... 图形欣赏：..................................................................................................................................... 附录： ............................................................................................................................................ｈｔｔｐ：／／８０ｍｃｕ．ｔａｏｂａｏ．ｃｏｍÿÿÿÿ 欢迎大家走进光立方的世界。
光立方设计原理
黎明途电子•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）i i閃frlsi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。
LED光立方焊接指导(1)
LED光立方焊接指导一、焊接前准备工作准备好烙铁、焊锡丝、钳子等工具，以及LED。
LED的正负极很好判别，长的引脚为+，短的为-。
LED最好选用直径3mm的LED，推荐选蓝色。
长脚的LED可以省很多工作量。
实际测量长脚是29mm，短脚为27mm，由于LED光立方板子灯的间距决定了，每个LED 的间距是25.4mm。
这样长短引脚都符合这个尺寸。
由于所有LED框架焊接好后，一旦有LED损坏更换难度很大，所以焊接前要测试所有LED，用一般数字显示万用表打到二极管量程，用万用表红表笔接长引脚，黑的接短引脚。
LED 正常发光并且亮度基本一致，这样的LED就是好的，否则是坏灯。
如果为了确保可靠也可以焊接好一层后测试LED是否能点亮。
二、焊接第一步将8个LED焊接为一组，可以通过2种方法完成第一种方法需要用钳子将LED的正极扭弯，这个弯,一定要小，正好露出LED外围打弯正合适，LED的正极折弯后留下的引脚长度必须大于LED的间距25.4mm,以确保有足够的重合位置以便焊接。
LED灯脚全部折好后，就可以焊接了，为了方便焊接可以在万能板上面钻几个3mm的孔，间距为10个洞洞，万能板的空洞间距是2.54mm，这样10个这样的间距是25.4mm正好是LED光立方灯之间的间距。
当然最好是买一块长一点的万能板为宜，这样能放下放下8固定洞。
焊接细节，将一个LED正极的引脚靠近到另一个LED正极的打弯处，然后上焊锡焊接，焊接要光亮可靠，有一定机械强度。
这样将全部LED焊接成8个一组的LED灯排待用。
焊接时避免用过多助焊剂，要不会粘到LED表面，影响外观。
焊机避免正负2极短路。
第二种方法需要借助一个工艺设备，这个东西可以自己动手制作，用这个辅助焊接当然要容易些。
焊接方法也是一样的，将一个LED正极的引脚靠近到另一个LED正极的打弯处，然后上焊锡焊接，焊接要光亮可靠，有一定机械强度。
这样将全部LED焊接成8个一组的LED灯排待用。
3D8光立方作品说明书
8*8*8光立方作品说明书摘要LED点阵显示屏已经应用到了我们生活中的方方面面，科技发展的脚步一直向前，由于3D电影给人们带来了更加震撼的视觉体验。
于是想设计出一种3D显示屏。
通过向指导员的学习了解，知道LED显示分静态显示和动态显示，以及两种显示的控制方法：LED共阴和共阳接法不同的驱动方法。
在网站上查找相关的文献时，我们了解LED显示技术的特色之处：一是节能(直接功耗，间接耗能)高空间利用率，二是基本无电离辐射。
LED点阵显示屏的特点还有比数码管具有实用、便宜、亮度高等优点，而且做出来的LED显示很耐用。
LED显示屏还具有亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。
LED点阵显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度，更高耐气候性，更高的发光密度，形状的多样性，更高的发光均匀性、可靠性、多色化方向发展。
另外在电子工程师之家看到过不少网上朋友发帖子，晒自己制作的3D光立方显示，5*5*5的、有8*8*8的、甚至还有一个16*16*16的。
在爱折腾网站也曾看过有用蓝色LED和白色LDE制作的光立方。
在运动会的开幕式上，物理与电子信息学院展示了光立方，经过搜集资料看了视频了解后，我们被光立方的立体感吸引了，我们向物理与电子信息学院的同学学习制作一个光立方，一方面满足自己的兴趣爱好之心，另一面也锻炼我们的动手能力。
于是我最终确定也制作一个蓝色LED 显示8*8*8的光立方。
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17cm*17cm*17cm(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12C5A60S2芯片，驱动电路是采用我们常用的74HC573数字芯片。
本设计采用C语言编程实现不同图案的转变，利用单片机控制512个LED灯的亮灭，采用延时控制LED亮灭时间使LED灯图案转变的速度不同，最终使得整个立体呈现不同的造型和图案，使其变得美轮美奂、绚丽多彩。
LED光立方制作
组装部分一，灯珠焊接最开始的金字塔，我给大家的方案是泡沫板，现在我把焊接灯珠的方式改进了，焊接速度更快、质量更好，方法如图：就是这个，用一张18X30CM的万能板，上面焊接上间距2.54的排针，用法如下图：横向的孔数是7个，纵向孔数是8个，这样焊接出来的灯珠间距就都是8个了一目了然，这样就把灯珠固定好了，如果管脚的弯折方法和我图片一样的话（朝下的是正极），那么最优的方法是从右到左，从上到下排放。
焊接我就不多说了，这个是最讲究的，虽然有这个模板焊接起来很方便，但焊锡一定要上好，否则开焊后还是很难搞的。
温度要适当，免得烧毁灯珠，一般情况下，能把焊锡刚好溶化时的温度即可。
用这种方法焊接出的点阵，要比用泡沫做模板的点阵质量更好，很少有开焊点，取下的点阵横平竖直，效率上也有了极大的提高。
焊接好的平面如图：二，灯珠组装在组装之前，先准备2张18X30cm的万能板，喷上黑色的喷漆，比较常用的那种，价格不贵，如图：再拿出个8×8的点阵，比划一下，量好裁剪的尺寸，用斜口钳剪切还是很方便的。
然后就需要给底板和侧板焊接弯排针，间距都是8个孔，朝向请自己把握，下面是我做的图：我想看了图后，大家都应该明白了，除了弯排针，还要给每个面的管脚都焊接上2.54的冷压端子，很容易的，东西也很便宜。
这样做的好处就是非常容易拆装，第一次的时候我用的是直排针，结果就很难组装，弯排针不会影响美观。
在组装之前，先要焊接底板和侧板焊接上连接线，如图：每个面都是有64根线，我用的是以前零散、没了头子的杜邦线，长度刚刚好够的，读者可以自己做线或者买成品，买成品我觉得也不贵，成品线的好处是，一端是8P的插座，另一端是裸线，直接焊接就好。
这个过程还是相当漫长的，我焊接512个灯珠用了三个下午，底板的焊接和接线同样是三个下午，可以说，老老实实的焊接的话，还是需要一周的时间的，我希望喜欢DIY的朋友们要有耐心，过程肯定是枯燥乏味的，但成功的喜悦也是难以言喻的。
光立方制作全过程
光立方制作全过程前言：在大家奋笔疾书做英语四级时，我却在这里写日志，所以不必赞叹，每个人都有自己的长处的！制作摇摇棒时我认为耐心是成功的关键！但做完光立方，才发现原来是小巫见大巫，所以想制作不想要清楚自己的工作量哟！1、工欲善其事必先利其器工具：优质电烙铁（对焊接速度有很大影响）、尖嘴钳（512个灯1024个脚都需要认真处理）、镊子、剥线钳；2、材料512个灯，但是你不能保证自己的焊接技术时应该多买点，买一包1000个一包也挺便宜的，以后还能留着用。
优质锡优质锡丝我用来两卷导线一卷大洞洞板一个（看想要制作成多大的，太大要两个）开始制先将512个灯的脚弯好，成下图的形状，负极是横着，正极折个弯竖着，因为我们要把一列的正极连着，一层的负极连着，所以只能这样弯引脚。
还需要64个排孔用来插最后和洞洞板相连的灯脚了还有排座（用来插面包板线的）形状估计你看不清，没办法只好来个三视图，画的不好见谅！这个弯灯脚我要说一说，我当时是每天晚上回寝室后就开始弯，每天弯到灯熄，然后拿台灯照着，继续弯，直到打瞌睡才停，所以又部分弯的不好，造成最终不是非常美观，大家吸取教训吧！一个花了三四天晚上，所以前期工作已经很折磨人耐心了，但想想做出来的效果，相信你又有坚持的信心了！然后就是把点排成线，线排成面，面排成体了！如果想制作快有美观，必须使用8*8的模板这样可以使点成功的摆成线，线摆成面线是8个灯的负极连的，还有每连完一条线，就用电池测一测也没有连错或灯烧坏的，等连成面就不好拆了，我就要一个灯的正负极连反了，还好检查及时，没有花多大功夫解决。
用正极把线连成面就成了8*8的面了把每一面的正极引脚都插在排孔中，如下图，每一面然后用每一面灯脚的负极引脚把面连起来，没有点亮效果已经很震撼了！主体弄好之后就是连线了！最好是先用面包板线连起来，看达到预期的效果没有，因为线是在是太多了，如果直接连有问题都不好找，看看下面用面包板做的吧！这还是没有和主体相连呢！其中用来一个好单片机STC12C5A60S2（用来整体控制）和八个74HC573（每一个控制八个灯的正极）还有1个ULN2803(用来控制每一层，最后有八层，每一层都引出来一条细线和2803相连)，电路图如下洞洞板背面焊接这就是为什么需要两卷锡丝的原因连接好后程序代码太长，需要直接问我要吧！。
【精品】8x8x8的光立方设计
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;ULN28031 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 (6)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 (9)4.4 复位电路设计 (10)4.574HC573芯片介绍 (10)4.6 ULN2803芯片介绍 (11)5 硬件电路设计 (12)5.1 硬件电路元件分布图 (12)5.2 LED灯焊接方法 (12)5.2.1 焊接前准备工作 (12)5.2.2 焊接 (13)5.3 整体实物图 (13)6 主程序设计 (15)6.1 程序流程框图 (15)6.2 显示程序的设计 (16)7 设计结果分析 (17)结束语 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)附录A 元件清单 (23)附录C 程序清单 (24)1 设计要求与方案1.1 设计目的在当今现代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。
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虽说光立方教程早已烂大街了，但是做出来成就感还是不错的，不发帖就
太亏了，个人建议是能别做就别做，应为这玩意没多大难度，考验的就是耐
心了。废话不说了，下面请看教程。
/*************************************分割线
**********************************/
材料：
5mm雾装led 512个（个人建议用蓝色，效果好一些）共47元；
洞洞板15x18cm 2块（买大一点的好些）共6元；
stc单片机12a5c60s2一片（此款内存较大）共5元；
焊锡自备；
下载器自备；
排针多买几片备用自备；
排插多买几片备用自备；
uln2803达林顿管一个共0.5元；
74hc573 8个共6元；
然后就烂了，我也就呵呵呵了。。如果大家有什幺不明白的，就回复向我
提问吧！乐意解答！！！注意了，大家一定要把烙铁接地，不要问我为什幺
（这样可以防静电），我犹豫没有接地，然后，就成了上面这个样子了，这是
痛苦。有点悲哀。完了。。
导线方式
然后就是链接起来通电测试。。。。。。。。
然而现实并不是这样美好，没错，led被静电击穿了不少，太难修理了，
所以我放弃了！！！！！
能算上半成功，晶振大家用24mhz的吧，程序跑起来能快些。程序是能
跑的！
本来打算上视频的，然而，，，，，，，，，大风崔掉了他的锐气，没错，他被大
风崔到了地上！！！！！
奈。
附上点阵电路，网上抄的，随便看一下，你高兴就行。
把板子喷了，好看一些。（瞬间高大上了，有没有！！）
按照点阵方式焊吧，一共要64片，焊到吐。（注意焊的时间）
我是这样弄得。共阳工阴先别管，现在还没多大用处
然后焊成这样。
开始搭建啦，先用笔确定好排座位置，便于固定，这个焊的真是烫手啊，
都要起泡了，还好我用湿的纸巾弄得。
长的一段为正极，短的一段为负极；
然后长的一段直接压下去，就像上图；
短的一段就在那个小疙瘩处以长的一段为参照向右弯九十度，就像上图，
到这里就弯完了，
你们也可以不用向上图这样，888看起来很难搭建，实际上就是8个88
的点阵而已。另外提醒大家，弯管脚最好每天弯一点，我是在学校弄得管
教，弄了大约一个星期吧，还好是补课晚上有充足的时间，高中狗表示无
限流电阻自备；
杜邦排线40pinx2共4元；
灰色排线1mi共1元；
开关，电源插头等杂件
以上合计70元，实际上估计下来100元左右；
/***********************************开始
**********************************/
首先是弯脚，如图所示：
这是我用硅钢做的弯脚器，很好用；
焊好排座，意美观哦）
大功告成，太累了。。。。。。。。
还是挺整齐的，我用铜棒把每层支撑着，这样牢固些，事实证明。。。。。。，
现在注意了，焊在洞洞板上的64极为阳极，层工阴，有8极，用达林顿
管驱动。
开始焊最小系统
极其繁琐
通电能用
背面，凌乱不堪。。。。。。
每层链接示意图