光立方-单片机技术课程设计说明书

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1、 单片机技术课程设计说明书光立方学 院： 学生姓名： 指导教师：专 业： 班 级： 学 号： 完成时间： 湖南工学院单片机技术课程设计课题任务书 学院 专业：指导教师 学生姓名课题名称 光立方内设计内容及任务一、设计任务设计一个具有特定功能的光立方。二、设计内容1、光立方的硬件系统（1)单片机最小系统模块（2）供电模块（3）光立方显示模块（4）键盘模块（5）驱动模块2、光立方的软件系统（1）系统监控程序模块（2）光立方显示程序模块（3）键盘程序模块三、设计要求该光立方上电或按键复位后能自动显示 P.，进入准备工作状态。该光立方可以通过键盘选择显示花样，切换花样，停止显示。要求 44 的光立方硬

2、件，并且显示四种及以上花样。主主要参考资料1 京航空航天大学出版社，251 编程）M等教育出版社，3 语言应用程序设计M 京航空航天大学出版社，4 程序设计指导M京航空航天大学出版社，5京航空航天大学出版社，签字）年 月 日摘 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。设计采用 4*4*4 的光立方模式，硬件主要分为七个模块：主控模块、驱动模块、显示模块、键盘模块、电源模块、复位模块、下载模块。采用的主控芯片为 片，驱动电路

3、是采用了常用 74字芯片,设计采用 C 语言编程，通过单片机 I/O 口控制 亮灭，采用延时控制 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。关键词：光立方；4存器录1 绪论 . 光立方的背景 . 研究的意义 .设计要求和方案介绍 . 设计要求 . 方案介绍 .系统整体框图 .光立方发光原理 .系统硬件电路设计 . 主要元器件的介绍 .片介绍 .74片介绍 .四位一体数码管介绍 . 硬件电路模块介绍 .最小系统模块介绍 .驱动模块介绍 .键盘模块介绍 .显示模块介绍 .软件系统说明 . 软件系统模块 . 软件系统模块的程序流程框图 .光立方系统测试 . 操作说明

4、. 测试结果 . 结果分析 . 设计结论 . 设计体会 . 原理图 . 实物图 . 元件清单 . 程序清单 .光立方的背景光立方是由四千多棵光艺高科技“发光树”组成的,在2009年10月1日天安门广场举行的国庆联欢晚会上面世,这是新中国成立六十周年国庆晚会最具创意的三大法宝之首,自从国庆60周年联欢晚会开始演练后,一个全新的名词“光立方”,吸引了全国人民的关注，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。研究的意义光立

5、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。二十一世纪将是平板显示的时代，基础材料产业化，使 生产工艺更加完善，成本更低，应用加快发展。品性能的提高，使全彩显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到了比较理想的效果，完全可以满足各种相对复杂的坏境条件要求。同时，由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年中的发展中，全彩 D 显示屏在户外广告媒体中越来越多的代替传统的磁翻板、灯箱、霓虹灯等产品，体育场馆、舞台的显示方面全彩 D 显示屏更会成为主流产品 1。全彩色 D 显示屏的广泛应用会是 D

6、 显示产业如发展的一个新的增长点。未来 D 显示屏会向着规范化、标准化、产品结构多样化等方向发展。目前，我国主要的 告大屏幕制造厂商主要集中在华北、华东、华南区域，大型制造商的市场范围几乎覆盖了整个中国市场。国产 屏幕性价比比较高，以其独有的优势占据了很大一部分市场份额。我国 示屏产业的快速发展，逐步形成了一批具有一定规模的骨干企业，而且产品不断推陈出新，使 示屏产业成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。随着社会经济的不断进步，人们对 示器的认识不断加深，其应用领域越来越广。目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠

7、性、全色化方向发展。而且,光立方的研究对未来的 3D 技术1有很大的借鉴和启发作用。22 设计要求光立方上电或按键复位后能自动显示 P.，进入准备工作状态。光立方可以通过键盘选择显示花样，切换花样，停止显示。要求 44 的光立方硬件，并且显示四种及以上花样。系统整体框图系统主要由主控电路、时钟电路、复位电路、驱动电路、电源电路、独立键盘电路、数码管显示电路、立方电路组成；时钟电路、复位电路和独立键盘电路作为单片机输入，立方电路和数码管显示电路作为单片机输出，系统框图如图 1 所示。A T 8 9 S 5 2电源电路复位电路时钟电路下载电路键盘电路数码管显示电路驱动电路光立方电路图 1 光立方发

8、光原理光立方设计采用的是 4*4*4 的模块，采取层共阴，竖共阳的接法，即每一层的 引出一个阴极。共阴极直接接到 片机的 线的 共阳引出 16 根导线通过 74存器接到单片的 和 。独立式键盘接到 线。数码管显示电路接到 和 。通过编写 C 语言程序使光立方按不同的花式变化。43 片介绍一种低功耗、高性能 微控制器，具有 8K 系统可编程储器。使用 司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80上 许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵活的 8 位 在系统可编程 得众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。片机引脚图如图 2 所示。图 2 脚图 别为外接电源和接地。输入/输出口线。其中 每一位有第二功能