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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划光立方设计报告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，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60KSTC1
2、2C5A60S2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74HC573STC12C5A60S2ULN2803二目的与要求目的：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。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显示电路所有的灯的负端都是接在一起
3、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；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。驱动能力500MA50V。应用时9脚接地，要是驱动感性负载，10脚接
4、负载电源V+。输入的电平信号为0，或5V。输入0是，输出达林顿管截止。输入为5V电平时，输出达林顿饱和。输出负载加在电源V+和输出口上，当输入为高电平时，输出负载工作；光立方设计报告一、要求1、2、利用单片机控制8*8*8的LED灯显示3D图形。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
5、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38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
6、们想要的图案。四、元器件选择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；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。SN74HC245DW，8路双向总线收发器，具有三态输出
7、；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。电子卓越班答辩报告方案设计报告学院：学号：班级：姓名：设计名称：XX年5月21日【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，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。本设计是采用STC5A60S2单片机为核心控制器，八D边沿触发器74LS573扩展I/O口，完成
8、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:STC5A60S2单片机；ULN2803驱动管；74HC573锁存器；8*8*8LED显示;；目录1、设计要求与方案?1设计目的?1设计思路?12、工作原理?模块的简介?3DLED光立方工作原理?3、方案选择?电源的选择?3D显示核心控制器?I/O口扩展芯片的选择?LED发光显示二级管?4、硬件整体设计概述及功能分析?系统概述?系列单片机简介?时钟电路设计?复位电路设计?74HC573芯片连接电路图与介绍?5、主程序设计
9、思路?5.显示程序的设计?5.1LED显示屏的数据传送?5.2显示程序的设计?6、硬件电路设计?焊接准备?焊接过程?附录?1、设计要求与方案设计目的在当今的信息化社会中，为追求逼真、清晰的3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，静如油画，可以广泛应用于各种工场合的多种用途。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短暂的时间，
10、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。2、工作原理模块的简介有8个8*8点阵，再用8个引脚来当充当各个8*8点阵的“开关”。只要将64个灯阳极连在一起，在连到这个引脚上。采用了HC573暂存的方法，来分别把64个灯的亮灭信息存到这个上面，然后再一起输出到灯上，74H
11、C573锁存器的64个输出引脚控制前面所述每(转载于:写论文网:光立方设计报告)一个面的64个灯；而每层灯的阴极全连接在一起接入单片机，由单片机控制的每一个层灯。通过单片机主控芯片STC5A60S2来控制所有灯的亮灭，从而控制P0、P1、P2实现控制X、Y、Z空间立体控制来显示我们所需要显示的现象。整个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.。3DLED光立方工作原理本设计介绍一个3DLED光立方显示屏的制作，在单片机的P0口输出显示代码，然后把扫描片选择锁存器送入74HC573，通过片选哪一列对应的芯片就可以把显示的内容送到显示屏显示。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用k
12、排电阻作为上拉电阻。设计原理：利用单片控制LED点阵显示的原理和控制技术，来制作控制光立方显示。通过编写程序控制不同LED的显示，显示所要显示的内容。根据人眼的视觉暂留效应，设置每幅画面的延迟时间使连续的一系列画面呈现动态。最终达到所要显示的内容。每个灯都是由层控制端和列控制端共同决定亮或灭。图一单片机控制流程图在三维光立方中采用动态扫描显示，这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将连续的几帧画面高速的循环显示，只要帧速率高于24帧/秒，人眼看起来就是一个完整的，相对静止的画面。最典型的例子就是电影放映机。在电子领域中，因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发光单元的信号线数量，因此在LED显示技术中被广泛使用。3、方案选择目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
