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1、河北联合大学课程设计报 告书项目名称：3D4 光立方班级： 2014/12/13 目录目录一、摘要一、摘要二、设计目的与要求二、设计目的与要求 2.1 设计目的设计目的2.2 设计要求设计要求 3、方案设计方案设计3.1 硬件方案设计硬件方案设计3.1.1 系统流程图系统流程图 3.1.2 STC89C52RC 单片机单片机 3.1.3 单片机资源及配置单片机资源及配置 3.1.4 复位电路复位电路 3.1.5 时钟电路时钟电路 3.2 软件方案设计软件方案设计3.3 电源模块的实现电源模块的实现四、电路原理图四、电路原理图 4.1 最小系统原理图最小系统原理图4.2 各层各层 LED 引脚图
2、引脚图 五、测试及分析五、测试及分析5.1 测试方法及结果测试方法及结果 5.2 分析与结论分析与结论 六、实物图展示六、实物图展示七、心得体会七、心得体会八、参考文献八、参考文献 附件附件 一、摘要：一、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。 此次数电课程设计，我们采用的是 STC89C52RC 系列的单片机，利用此单片机来控制
3、一个“光立方” 。光立方顾名思义就是一个立方体，我们采用的是 4*4*4 的模式，将 LED 灯分成四层，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造型和图案，使其变得美轮美奂，绚丽多彩。 【关键词】立体点阵 STC89C52 单片机 二、设计目的与要求二、设计目的与要求 2.1 设计目的 进一步掌握了模电和数电的知识。 熟悉 LED 点亮条件及其工作原理。 熟悉光立方显示的原理及其相关的线路连接。 通过此次的电路焊接和调试提高自己的动手及其分析问题的能力。 2.2 设计要求 .利用单片机控制 4*4*4 的 LED 光立方显示一些 3D 的图形，通过编程
4、编写一些程序控制单片机输出一些高低电平从而控制某个和某些 LED 等亮和暗，由此来通过灯光显示一些 3D图形。设计内容包括了时钟电路、复位电路、三极管驱动电路、LED 光立方电路等几部分的设计。.编写完程序后，进行实物的焊接，将程序烧写到单片机上，最后进行调试。三、硬件方案设计三、硬件方案设计 3.1.1 系统结构图3.1.2 STC89C52 单片机 LED 点阵显 示模块电源模块行驱动模块单片机主控模 块1.STC89C51RC/RD+系列单片机(包括 STC89C52RC)是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，基于Intel 标准的 8052，指令代码完全兼容传统的 8
5、051 系列单片机，12 时钟/机器周期和 6 时钟/机器周期可任意选择，最新的 D 版本内集成 MAX810 专用复位电路。2.主要特性STC89C51RC/RD 增强型 6 时钟/机器周期，12 时钟/机器周期 8051CPU。STC89C51RC/RD 工作电压：5.5V - 3.4V(5V 单片机) / 3.8V - 2.0V(3V 单片机)。STC89C51RC/RD 工作频率范围：0 40 MHz,相当于普通的 8051 的 0 80 MHz，实际工作频率可达到 48MHz。STC89C51RC/RD 用户应用程序空间4K、8K、13K、16K、20K、32K、64K 字节。STC
6、89C51RC/RD 片上集成 1280 字节、512 字节 RAM。STC89C51RC/RD 通用 I/O(32/36 个)，复位后为：P1、P2、P3、P4(PDIP-40 封装是没有引出 P4 口的)是准双向口、弱上拉(普通 8051 传统 I/O 口)，P0 口是开漏输出，作为总线拓展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需要加上拉电阻。STC89C51RC/RD ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器、仿真器可通过串口直接下载用户程序，8K 程序 3 秒即可完成。STC89C51RC/RD 内部集成 MAX810 专用复位电路(D 版本才有)，外部晶体
7、 20M 以下时，可省外部复位电路。STC89C51RC/RD 共 3 个 16 位定时器、计数器，其中定时器 0 还可以当成 2 个 8 位定时器使用。STC89C51RC/RD 外部中断 4 路，下降沿中断或低电平触发中断，Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。STC89C51RC/RD 通用异步串行口(UART)，还可以用定时器实现多个 UART。STC89C51RC/RD 工作温度范围： 0 75 摄氏度/ -40 - +85 摄氏度。STC89C51RC/RD 掉电模式：典型功耗 #include#define uint unsigned int #defin
8、e uchar unsigned charvoid delay1(uint a) uint i,j;for(i=a;i0;i-)for(j=110;j0;j-); void delay2(int x) int i; for(i=x;i0;i-);void light1() unsigned char code yinP12= 0x0f,0xf0; unsigned char code yangP228=0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE; uint i,j;for(i=0
9、;i0;led-) P2=0x00; delay2(led); P2=0xff; delay2(cycle-led); void light4() unsigned char code yinP15=0x7E,0x3C,0x5A,0x66,0xE7; unsigned char code yangP224= 0X00,0XF0,0X0F,0XAA,0X55,0XCC,0X33,0X66;uint i,j,k; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j4;j+)P2=yangP2ij;for(k=0;k5;k+) P1=yinP1k; delay1(275); void light5()
10、 unsigned char code yangP27= 0XEE,0XDD,0XBB,0X77,0XBB,0XDD,0XEE; uint i; for(i=0;i7;i+) P1=0x00;P2=yangP2i;delay1(275); void light6() unsigned char code yinP14=0xF0,0x0F,0xF0,0x0F; unsigned char code yangP24= 0XB7,0XDE,0XDE,0XB7;uint i; for(i=0;i4;i+) P2=yangP2i; P1=yinP1i; delay1(275); void light7(
11、) unsigned char code yinP18=0xFE,0x7F,0xFD,0xBF,0xFB,0xDF,0xF7,0xEF; unsigned char code yangP288= 0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xF7,0xFB,0xFD,0xfe,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xF7,0xFB,0xFD,0xfe,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0x
12、EF,0xDF,0xBF,0x7F,0xF7,0xFB,0xFD,0xfe,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xF7,0xFB,0xFD,0xfe; uint i,j; for(i=0;i8;i+) for(j=0;j8;j+) P1=yinP1i; P2=yangP2ij; delay1(275); void light8() unsigned char code yangP28=0xFE,0x7F,0xFD,0xBF,0xFB,0xDF,0xF7,0xEF; unsigned char code yin
13、P188= 0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEF,0xDF,0xBF
14、,0x7F,0xfe,0xFD,0xFB,0xF7; uint i,j; for(i=0;i8;i+) for(j=0;j8;j+) P1=yinP1ij; P2=yangP2i; delay1(275); void light9() unsigned char code yangP224=0x60,0xF6,0xF6,0x60,0x6F,0x6F,0x6F,0x6F; unsigned char code yinP14= 0X00,0X66,0X00,0X66; uint i,j; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j4;j+) P1=yinP1i; P2=yangP2ij; delay1(275); void main() while(1) light3(); light1();light2(); light4(); light5(); light6(); light7(); light8(); light9();
