光立方设计报告
基于单片机的光立方课程设计报告
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开展，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局部。
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根底上开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，在原有的根底上不断增加难度，增加变换把戏，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，能减少本钱，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，而是从平面向立体开展，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。
光立方主体局部由64个LED灯组成，在制作过程中锻炼学习动手焊接能力，并以低本钱，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，而且可以低本钱、高效益的研究未来的3D技术。
光立方实验报告
光立方实验报告光立方实验报告引言：光立方实验是一项有趣而有挑战性的实验，通过在不同角度和条件下观察光的传播和反射现象，我们可以更深入地了解光的特性和行为。
本次实验旨在探索光在不同介质中的传播规律，并研究光的折射和反射现象。
实验材料与方法：本次实验所需材料包括：光立方、激光笔、尺子、白纸、直尺、透明介质（如玻璃板、水晶等）等。
实验步骤如下：1. 将光立方放置在平整的桌面上，并确保其稳定性。
2. 使用激光笔照射光立方的一个面，观察光线经过光立方后的变化。
3. 在光立方的不同面上重复步骤2，记录光线的传播情况。
4. 将透明介质放置在光立方的某个面前，观察光线经过介质后的折射现象。
5. 调整透明介质的角度和位置，观察光线的折射角度变化。
实验结果与分析：通过实验观察和记录，我们得出以下结论：1. 光线在光立方内部的传播路径呈现出直线性，且在不同面之间发生了反射。
2. 光线经过光立方的反射角度等于入射角度，符合光的反射定律。
3. 光线在透明介质中的传播路径发生了折射，且折射角度与入射角度之间存在一定关系。
4. 不同介质的折射率不同，导致光线在不同介质中的传播速度和方向发生变化。
进一步分析：在实验过程中，我们可以观察到光线在不同介质中的传播规律。
根据光的折射定律，我们可以推导出光线在不同介质中的传播速度和方向的变化。
折射率是一个重要的物理量，它描述了光在介质中传播的速度与真空中传播速度之比。
根据斯涅尔定律，折射率与入射角度之间存在一定的关系，即折射角度与入射角度满足一个特定的数学关系。
光立方实验的意义：光立方实验不仅可以帮助我们理解光的传播规律，还可以应用于实际生活中。
例如，在光学仪器的设计和制造过程中，我们需要考虑光线在不同介质中的传播路径和折射现象，以确保光学仪器的正常工作。
此外，在光纤通信和光学传感器等领域，光立方实验也具有重要的应用价值。
结论：通过光立方实验，我们深入了解了光的传播和反射现象。
我们观察到光线在光立方内部的传播路径呈直线，且在不同面之间发生了反射。
8x8x8的光立方设计.docx
《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)3.2 3D显示核心控制器 (4)3.3 I/O口扩展芯片的选择 (5)3.4 LED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)4.5 74HC573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)结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)附录A 元件清单 (22)附录B PCB图................................... 错误!未定义书签。
光立方实训报告
光立方实训报告学院：电子与信息学院姓名：杨国伟班级：14通信工程2实验地点：实验楼203 实验日期：2015年12月一、实训目的熟悉电路板及电子产品的制作全过程二、实训内容主要介绍基于单片机系统硬件组成的光立方，利用单片机控制LED的亮灭，并利用延时控制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！三、实验原理通过单片机的IO口控制LED的阳极和阴极的高低电平，进而利用程序里输出的变化实现不同LED灯的亮灭。
四、实训器材单片机最小系统板1块，万能板1块，发光二极管64个，330Ω排阻3个，双排弯针若干，杜邦线若干五、实训步骤步骤1：把发光二极管插在板边缘3*3mm的小洞处，刚好能卡住圆柱头的发光二极管，然后把引脚对准万用板的网格线（红线标示处）压弯，如图所示：步骤2：将已经压弯的LED卡在双排弯针上，如图所示。
仔细观察，发光二极管的每个引脚各有一个节点（红色箭头标示处），将LED较长的引脚向下掰，使长的引脚和短的引脚夹角为90度，用万能板上的网格线来校正。
将所有的64个LED都做成这样步骤3：将4个LED卡在双排弯针上，每两个LED之间间隔是三节排针，LED的两个引脚与双排弯针的针头对齐，如红线所示然后开始焊接。
每4个焊一排，焊完总共16排步骤4：将一排LED卡在双排针上，然后再卡一排，将两个卡了LED的排针插在万用板上，两个排针间的距离为三个孔，如图所示然后焊接，4排为一面。
总共焊4面步骤5：将上图左侧的引脚掰弯90度，然后将四面LED插入万能板，焊接起来，如图所示然后LED的灯体就制作完成了底面图：六、实训心得通过这次光立方实训，除了锻炼了个人的动手能力，也锻炼了小组的团队合作分工能力。
在这次实训的过程中，焊接LED灯花费我们组不少时间，而且焊接起来不容易，不过，最终我们小组彻底完成了这个作品。
实验过程中提高了对单片机的兴趣，研究的目的与内容就是希望通过此次的光立方的设计，好好发挥在课堂所学的知识并学习在课程中没有接触到的知识，真正的掌握一些有帮助的实践知识。
光立方设计总结报告(参考)
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，在网上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(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2.元件的选择（1）由于光立方的程序量比较大，而且要求相对比较高，因此经过考虑之后我们决定用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，比8051快8-12倍；（2）由于灯的个数比较多，因此所需要的电流相对也比较大，所以选择ULN2803，ULN2803是八重达林顿，1 至 8脚为8路输入，18 到11脚为8路输出。
444光立方设计报告
444光立方设计报告目录第1章摘要 (1)第2章绪论 (2)第3章设计目的与要求 (3)3.1 设计目的 (3)3.2 设计要求 (3)第4章 444光立方基础技术 (4)4.1 STC89C52的标准功能 (4)4.2 STC89C52的主要特性 (5)4.3 STC89C52的器件参数 (6)第5章总体方案设计 (7)5.1 单片机资源分配情况 (7)5.2复位电路 (8)5.3 时钟电路 (8)5.4系统框图和程序流程图 (9)5.5系统的工作原理图 (10)第6章系统调试与测试 (13)第7章总结与展望 (14)第8章致辞 (15)第9章参考文献 (16)附录（原理图、源程序） (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。
关键词：光立方单片机 STC89C52AbstractIn today's society, with the continuous development of electronic industry, single-chip microcomputer with its extremely high cost performance, is people's attention and concern, wide application, is developing rapidly. SCM small size, small quality, strong anti-jamming capability, the environment is not high, low price, good flexibility, has been widely used in industrial automation, communications, automatic detection, information home appliances, power electronics, aerospace and other aspects. Become an indispensable part of modern production and life.Keywords: light cube microcontroller STC89C52绪论为了让我们更加深入的了解单片机的原理及其部结构和功能，黄老师让我们用51单片机制作一个小作品，于是，我们组选择了制作4*4*4的光立方。
学期项目设计报告光立方
微控制器的应用实训学期项目设计报告完成日期：2013年12月17日目录1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。
本设计是用采为核心控制器，ATMga32PU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。
我们的光立方主要功能是在整体上实现画面立体的显示，实现动态的实时3D显示效果，同时可以根据要求改变程序的数组部分就可实现画面的自主定义，也可自己写更多美轮美奂的图形。
即可显示出我们想要的3维立体图形，字母，数字，也可实现图形字母数字的来回变换，移动和交替的变换，达到不间断的变换效果。
2绪论中国LED等从上个世纪90年代初开始起步，之后都处于快速发展中，2007、2008年为发展最快的两年。
时至今日，LED显示屏已应用于各行各业中，现在就让我们来说说中国LED显示屏行业风风雨雨走过的20载。
目前中国LED显示屏的产能远远大于市场需求，产能过剩明显。
增长放缓也造成了目前LED显示屏行业僧多粥少的局面。
价格将成为推动LED显示屏市场快速发展的第一要素。
目前LED显示屏行业大打价格战，毛利率进一步下降的同时也削弱了厂商自身的盈利能力。
目前LED显示屏产业的细分化程度非常高，不仅配件材料供应格局稳定，同时各项配件材料毛利率也大幅降低。
LED显示屏是由多种配件材料组装而成，主要的技术集中在LED灯珠、控制系统、驱动IC、驱动电源四个方面。
对绝大多数LED显示屏厂商而言，并不拥有绝大部分核心技术以及专利。
【优质文档】光立方实验报告-优秀word范文 (12页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==光立方实验报告篇一：魔幻光立方目录一、实验背景 .................................................................. .. (2)二、实验目标 .................................................................. .. (3)三、实验目的 .................................................................. .. (3)四、预期安排 .................................................................. .. (4)五、元件清单 .................................................................. .. (4)六、实验原理 .................................................................. .. (6)??基本介绍 .................................................................. .. (6)??系统设计 .................................................................. .. (7)??6.1 主控模块 .................................................................. (7)??6.2 驱动模块 .................................................................. (7)??6.3 显示模块 .................................................................. (7)七、全过程记录 .................................................................. . (8)7.1灯体折弯 .................................................................. . (8)7.2模板制作 .................................................................. . (9)7.3开始焊接 .................................................................. . (9)7.4整体连接 .................................................................. .. (12)7.5加载程序 .................................................................. .. (13)??系统原理 .................................................................. . (13)7.6效果展示 .................................................................. .. (14)八、测试部分 .................................................................. (14)8.1硬件测试 .................................................................. .. (14)8.2软件测试 .................................................................. .. (15)九、问题与应对 .................................................................. .. (15)十、小结与感想 .................................................................. (16)十一、组员分工 .................................................................. (17)十二、参考文献 .................................................................. (17)附录 .................................................................. ..................................................................... (18)??组员信息 .................................................................. (18)??程序清单（略） .............................................................. . (18)魔幻光立方一、实验背景光立方最早出现于201X年的10月1日的天安门广场上，是为了庆祝国庆联欢晚会而面世（如下图）。
基于51单片机的4阶光立方实验报告
目录一、单片机最小系统的介绍1.1 元件清单1.2 电路组成1.2.1 电源模块1.2.2 显示模块1.2.3 时钟电路1.2.4 复位电路1.2.3 P0口外接上拉电阻1.2.6 滤波电路1.3 工作原理二、光立方的工作原理三、电路板的焊接与检测调试3.1电路的焊接过程与注意事项3.1.1 LED光立方的焊接3.1.1.1 将LED灯从点到线的焊接3.1.1.2 将LED灯从线到面的焊接3.1.1.3 将LED灯从面到体的焊接3.1.2 电路板部分的焊接3.1.2.1 电源电路的焊接3.1.2.2 晶振电路的焊接3.1.2.3 滤波电路的焊接3.1.2.4 复位电路的焊接3.1.2.5 阳极电阻和母座的焊接3.1.2.6 IC插座、上位排阻以及烧写排针的焊接3.1.3 整体搭线工作3.2 电路板的检测步骤与注意事项四、程序下载与电路运行4.1 程序编写与编译的过程以及注意事项4.2 目标文件下载及其注意事项五、课程总结与体会一、单片机最小系统的介绍单片机最小系统是之能够让单片机工作并发挥其作用的必要组成部分，就STC89C52RC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。
1.1 元件清单2*3*4mm二极管LED灯64个，10K欧姆金属膜电阻1个，500欧姆金属膜电阻16个，圆孔单排针母座16只，A103J九脚排阻1个，排针4个，IC插座1个，10uF电解电容1个，6*6*5mm轻触按键开关1个，12MHz石英晶振1个，30pF瓷片电容2个，100uF电解电容1个，104瓷片电容1个，六脚自锁开关1个，DC插座一个。
1.2 电路组成1.2.1电源模块本光立方系统采用5伏电源的移动充电宝进行供电，将电源接于电路DC插座，后将阳极接上六角自锁开关的4脚，将5脚接给系统各VCC处供电。
六脚开关弹起时为断路状态，45脚不联通，系统断电；按下后45脚联通，电源给系统供电。
图1-1 电源模块原理图1.2.2显示模块本光立方采用2*3*4mm二极管LED蓝色灯做为显示灯，共64颗灯，搭建为4*4*4的立方体。
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。
光立方实验报告
光立方实验报告光立方实验报告引言：在物理学中，光的传播和反射一直是研究的重点。
为了更好地理解光的行为和特性，我们进行了光立方实验。
本实验旨在通过观察光在不同介质中的传播和反射现象，探究光的折射和反射规律。
实验过程：1. 实验器材准备我们使用了一个光立方装置，其中包括一个透明的立方体，一束激光器和一块白色的观察屏幕。
实验器材的准备是确保实验的顺利进行的第一步。
2. 光的传播观察将激光器对准光立方的一面，使光线垂直射入立方体。
我们可以清晰地看到光线在立方体内传播的路径。
通过观察，我们发现光线在传播过程中发生了折射现象，即光线改变了传播方向。
3. 光的反射观察将激光器对准光立方的另一面，使光线以一定的角度射入立方体。
我们可以观察到光线在立方体内发生了多次反射，最终射出立方体。
通过调整入射角度，我们还可以观察到全反射现象，即光线完全被立方体内壁反射，不再射出。
实验结果与讨论：1. 光的折射规律根据我们观察到的光线传播路径，我们可以得出结论：光在从一种介质进入另一种介质时，会发生折射。
根据斯涅尔定律，折射光线的入射角和折射角之间满足一个特定的关系。
这个关系可以用折射率来表示，折射率是介质的一个重要物理特性。
2. 光的反射规律通过观察光线在立方体内的反射现象，我们可以发现光的反射规律。
根据反射定律，光线的入射角等于反射角，而且入射光线、反射光线和法线三者在同一平面上。
这个规律在光立方实验中得到了验证。
3. 全反射现象我们还观察到了全反射现象。
当光线从一个折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，入射角超过一个临界角，光线将完全被反射，不再穿过界面。
这个现象在光纤通信等领域有重要应用。
结论：通过光立方实验，我们深入理解了光的传播和反射规律。
光的折射和反射是光学研究的基础，对于理解光的行为和应用具有重要意义。
本实验的结果与讨论为我们提供了实验数据和理论依据，为进一步研究和应用光学提供了基础。
总结：光立方实验是一种简单而有效的实验方法，通过观察光线在立方体中的传播和反射现象，我们可以深入理解光的折射和反射规律。
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)。
毕业设计光立方开题报告书
毕业生毕业设计开题报告
题 目：单片机8*8*8光立方
专 业：计算机科学与技术教育 班 级：11级计教甲班
学 号：11200932、11200924、11203297 学生姓名：孟斌、静厚霖、宋金宝
学校代码：10129
系 别：计算机技术与信息管理系 年 份：2014年
内蒙古农业大学职业技术学院计算机技术与信息管理系毕业生毕业设计开题报告要求
一、详述课题目的和意义、背景、国内外发展动态、经济价值
及预期成果；
二、简述毕业设计要解决的问题和拟采用的途径、课题设计方
案与完成计划、小组分工等，要求在完成调研后书写；三、由小组成员在本组所属指导教师组织的开题报告会上进
行报告，并接受质询；
四、由指导教师对开题报告做出评价。
毕业论文开题报告书。
光立方个人总结模板
光立方个人总结模板篇一：光立方设计总结报告一．摘要在前一段时间，在网上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的8位移位寄存，74hc138是3位8出的译码器，用来信号的输出。
方案二：SM16126和74HC138组成的驱动电路。
SM16126具有亮度调整功能，通过调节R_EXT端的电阻大小或者PWM，就可轻松做到亮度可控。
4片SM16126构成了64位的静态显示，可显示一层的图像也就是一个二维画面。
层切换是通过3-8线译码器74HC138，对控制器输出的层信号译码，然后通过P沟道MOS管4953放大后驱动LED光立方一层的二极管阳极，此时对应SM16126移位后的并行数据就被显示出来了。
然后通过协调层的数据和层的选通，动态显示后就能做到立体控制与显示。
方案三：74HC573和ULN2803组成的驱动电路。
采用74HC573暂存的方法，来分别把8个灯的亮灭信息储存，74HC573的64个输出引脚控制前面所述每一个面的8个灯。
而ULN2803控制灯的每一个层，每个573输出的引脚对应的按顺序的X轴的8个引脚。
由于光立方需要输出足够大的电流，而74H573能够满足要求，故采用方案三。
三、电路设计1、STC12C5A60S2最小系统2、64灯控制显示模块3、层控制模块4、下载口模块5、四角电源指示灯模块四、程序设计程序设计遵照以下流程，打开开关，按下模式键进入全局扫描，以检测有无坏灯。
按下模式键，选择光立方工作的模式，并在光立方上显示，具体如下：音频模式（A），动画模式（N），夜灯模式（L），上位机模式（Z）。
选择“进入”进入所选模式，在模式进行中按下“退出”可总之该模式并重新选择模式。
光立方(1)
4*4*4 LED光立方1.1 设计课题任务要求1合理控制64个LED灯的亮和灭.2编程实现不同的图案的转变3采用按键切换LED的转换速度.1.2设计课题主要原理光立方就是LED的立体阵列..我们把它拆成4个面,每个面为16个灯.我们控制这64个灯让他自由的变换,然后控制每个层依次点亮.如果控制4*4*4需要20个引脚..所以我们只要把16个LED阴极连在一起.用单片机控制每个I/O口的输出.1.3 LED灯制作过程1.3.1LED的选择1.3.2LED制作为了保持整体的通透性,立体感,所有的搭接用LED的管脚.(1)水平折弯:用镊子把64个LED灯的阴极多弯成90度,为了焊接的统一性,折弯尽量保持角度.,还要注意区分LED的正负极.我们这里是采用是共阴.(2)(2)自备一个盒子,在上面打4*4的16个孔,每个孔根据led的大小确定.将折好的LED插入,其阴极正好搭在一起,进行焊接,实现led共阴.因为led很脆弱,很容易高温烧坏.所以焊好一个面进行检测一下.1.4硬件设计:按键按键电路：K1~K2接单片机P1.0~P1.3。
数码管电路：数码管电路采用供阴动态串口显示。
TXD接P3.0，RXD接P3.1。
数码管选择口LED1接P1.4，LED2接P1.5 。
笔形码：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9B7H 14H D3H D6H 74H E6H E7H 94H F7H F6H面焊接视频：/v_show/id_XNTY4NTYxMDUy.html整体制作教学视频：/v_show/id_XNTY4NTU0Nzky.html。
光立方444电子设计报告完美版
3D4光立方设计说明书课题名称:基于STC12C5A60S2的LED立方体设计学生姓名专业电子信息工程技术班级时间指导教师目录一、摘要 ---------------------------------------2二、设计目的与要求 ------------------------ 22.1设计目的 -----------------------------------22.2设计要求 -----------------------------------3三、硬件方案设计 ---------------------------33.1单片机资源分配情况 ------------------- 33.2复位电路 ---------------------------------- 43.3时钟电路 ---------------------------------- 43.4系统的工作原理图 -----------------------53.5焊接实物图 -------------------------------6四、软件设计 ---------------------------------74.1系统框图 -----------------------------------8五、心得体会 ----------------------------------8六、参考文献 ----------------------------------8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。
对于我们来说，学习单片机也有半年之久了，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STC12C5A系列的单片机，利用此单片机来控制一个“光立方”。
光立方实验报告
一、实验背景光立方是一种集光、电、机械于一体的智能控制设备，通过LED灯珠的排列组合，实现各种图案和动画的显示。
近年来，随着科技的发展，光立方在舞台、广告、装饰等领域得到了广泛应用。
为了更好地了解光立方的原理和应用，我们开展了光立方实验。
二、实验目的1. 掌握光立方的基本原理和制作方法。
2. 熟悉光立方控制软件的使用。
3. 学习光立方在舞台、广告、装饰等领域的应用。
三、实验原理光立方由多个LED灯珠组成，通过控制LED灯珠的亮灭，实现图案和动画的显示。
实验中，我们采用Arduino作为控制核心，通过编写程序控制LED灯珠的亮灭。
四、实验材料1. Arduino开发板2. LED灯珠3. 阻容元件4. 连接线5. 光立方控制软件6. 电脑五、实验步骤1. 硬件连接（1）将LED灯珠按照光立方规格排列，确保每个灯珠的引脚对应。
（2）将LED灯珠的阳极连接到Arduino开发板的数字输出端口，阴极连接到GND。
（3）在Arduino开发板上连接阻容元件，用于限流和保护LED灯珠。
2. 软件编写（1）下载并安装光立方控制软件。
（2）根据实验需求，编写控制程序，实现图案和动画的显示。
（3）将编写好的程序上传到Arduino开发板。
3. 程序调试（1）打开Arduino IDE，编写程序，设置LED灯珠的亮灭时间、颜色等参数。
（2）将程序上传到Arduino开发板，观察光立方显示效果。
（3）根据实际效果，调整程序参数，直至达到预期效果。
4. 应用实践（1）将光立方应用于舞台灯光效果。
（2）将光立方应用于广告展示。
（3）将光立方应用于装饰品制作。
六、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们成功制作了一个光立方，并实现了多种图案和动画的显示。
实验过程中，我们学习了Arduino编程、LED灯珠控制等技能。
2. 实验分析（1）光立方原理简单，易于实现。
（2）通过编写程序，可以控制光立方显示各种图案和动画，具有很高的应用价值。
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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。
74HC245的控制功能大大减小了对外部计时的要求。
74HC245允许数据从A总线传输到B总线，也可从B总线传输到A总线，这取决于方向控制端（DIR）上的逻辑电
平。
而其输出使能（OE）端则可以禁用74HC245以便实现总
线间的隔离。
1. 宽工作电压范围：
2.0～6.0 V
2.高强度电流三态输出，直接驱动总线，最多可支持高达15
个LSTTL负载
3.低功耗，最大I CC 80μA
4.典型t pd = 12 ns
5. 5V下驱动电流为±6 mA
6.低输入电流，最大1μA
(4)LED灯的选择，出于外观和整体的形状美观，我们放弃我
们经常用的草帽型LED，采用的是方形高亮的LED灯由于
草帽的光发散比较厉害容易影响视角效果，从而使用方形的，
同时方形的也比较聚光，如下图所示：
五、芯片管脚图
STC12C5A60S2
SN74HC245DW
MBI5026
六、焊接
1、PCB板的焊接
由于用的元器件基本是贴片的，所以焊接难度还是比较大的，焊接好后先测试各个芯片是否短路，完成后下载程序，程序下
载成功，证明焊接无误，完成后如下图：
2、显示电路
首先按照板上阴极孔的尺寸，在一块硬纸板上打方洞，进行LED 的焊接，焊好一列后如下图：
将焊好的每一列连成一个面，然后将面连成体。
最后和底板焊在一起。
七、电路调试
在测试过程中发现其中有两列不亮，首先检测LED全部正常，然后从原理入手，分析到可能5026的某两个管脚虚焊，从PCB 板上找到相连的路径，然后用万用表检测，是虚焊，然后再焊接，问题得到了解决。
11。