1、 基于单片机的光立方的设计 1 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 设计思路 1 1.4 设计的总体要求及方案选择 2 2、 工作原理 3 2.1 模块的简介 3 2.2 3DLED 光立方工作原理 4 3、方案选择 5 3.1 电源的选择 5 3.2 3D 显示核心控制器 5 3.3 I/O 口扩展芯片的选择 6 3.4 LED 发光显示二级管 6 4、硬件整体设计概述及功能 分析 8 4.1 系统概述 8 4.2 系列单片机简介 9 4.3 时钟电路设计 9 4.4 复位电路设计 10 4.5 74HC573 芯片连接电路图与介绍 11 5、
2、 主程序设计思路 13 5.1 程序流程框图 13 5.2 显示程序的设计 13 5.2.1 LED 显示屏的数据传送 13 5.2.2 显示程序的设计 14 6、 硬件电路设计 15 6.1 单片机与 74HC573连接线路图 15 6.2 LED 焊接方法 15 6.2.1 焊前准备工作 15 6.2.2 焊接 16 基于单片机的光立方的设计 2 6.3 整体实物图 17 7、 程序设计分析与选择 18 7.1 单片机 C 语言主要特点 19 7.2 单片机 C 语言与标准语言的区别 19 7.3 数据类型的选用 20 7.4 算法设计问题 20 7.5 数据存储器的分配 21 7.6 单
3、片机 C 语言与汇编语言的混合编程 21 7.7 程序分析选择 23 8、 程序设计 24 9、 设计结果分析 28 总 结 30 致谢 31 参考文献 3 1、设计要求与方案 1.3 设计思路 本设计根据二极管点阵的原理由单片机 I/O口控制点亮不同的二极管从而组成出不同的画面，根据人眼的视觉暂留现象即当物体移去时视觉神经对物体的印象不会立即消失而是要延续 0.1-0.4 秒的时间 ，来设置每幅画面的延迟时间使连续的一系列画面呈现动态。每一个层 面的二极管阳极接在一起受一路 I/O口控制，实际电路中该路 I/O 口输出的控制信号通过 5V 继电器的吸合和断开来控制的，再输入发光二极管的阳极使
4、其驱动。每一个二极管的阴极分别受单片机扩展后的 I/O 控制。每个灯都是由片选端口和控制端口共同决定亮或灭。因此，我们可以随意的来点亮立方体中任意一处的灯，来构建多种多样的图案。 1.4 设计的总体要求及方案选择 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。最简单的显示模式是静态显示。与静态显示模式相对应，就有各种动态显示模式，它们所显示的图文都是能够变化的。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。产生不同显示显示模式的方法，并不意味着一定要重新编写显示数据，可以通过一定的算法从原来的显示数据直接生成。这样程序书写就不会
