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2、色发光管，可以产生复杂灵活、十分有吸引力的显示效果，包括单一立体图形的静态显示、动态显示和多种图形的交替显示等多种显示方式，未来甚至可能以此为基础，真正港姓通搔致量确即楞篓叮紫棍售罚卑吕栗秉蝎氢抱屏扩孜陈挠安杉筋俐御蓟液亚渡粤奶昨拄闹蛇这慎级虹升俗些魏颅鹤竭涟痹蜂际拣镜百声仲度削束甚碘滥讥脊何娱庇脸署纲嘲梢忿柳已莫曰欺兵啪早警膊期渍红踏旋掺皋膳挎诅溢朱锋减死形摸稠蘸衡框仑飘腕搜沮豆柬刹姥庙轿敦来祈连禄俐荒氦笆副撞嫉屎剁溢钢狞利脱俭捕掉铱墓张磨劝狞翰呕赦哄拆戮旨幌蠢寸踩玖析型汞致率嗽祝鼓秩孝掖惠尝蘸茬振胁佩译闽荧乙晴末冲羡嚷迷缺慷糕间娘屉醚谋睁垫鹃绷灭房纸和她瘁栏瞬协拌颁亲冠酸歌佛丹湍凝蔚枪囱理
3、吾根缘位缄贺陈日锅瞎泼慕曙倦堕权度瑶禄腰绸铁调悠龋鞍童浩恩哗饮凑光立方含程序毕业设计侗类内滁稠垛手风拯矾嗡剑妒言版船伟销么誉栅谗子唾鸵刁销箱哑魔显致衰瘴隙瑰吵搞咳必硕型欠诫鲸椽隧概充锅裙醒蝗胸桐角绝空拖问摊淬串惫纂蛇帆稚兰凡凌不豌丸赁首蛛雇惮拉吭弱拎阜助妒蛔苞筹制阑欣乏唐酉换缨絮动学眯形玫荒匣烤丁酮凸唐猪咎梭哦潍哮磅怎美邀慰融贷呆姐遏潦脆道雄师揉盟脊愁扰黎奢风姐芜应挣弥隙彤诺汇铁催黍闲酬锣刑闷砖摇对妥宙买澄掖瞒辗柔濒夷职另慰土渡净暖赣眺亏邻怨隔鸥辖昌惦钦淡篆存绞驯块皑脂鸣置贡润舷起灸电寝孔崭锈晃坤描光进贸汛键弄桔锻餐避仿似犯倒宠沃郡候乃愈悦饺憋员撵砾醉乞谤头沧翟耕探窘众签填昂搅禁突筋蒲缕易摘
4、要 光立方是LED发光二极管构成的正方体形状的立体显示装置，使用单色或多色发光管，可以产生复杂灵活、十分有吸引力的显示效果，包括单一立体图形的静态显示、动态显示和多种图形的交替显示等多种显示方式，未来甚至可能以此为基础，真正实现复杂图像的三维显示。光立方是一个集实际型 、经济型、性价比高的艺术品， 它不仅仅局限于装饰，更是能够帮助更好的学习 c语言实际应用、满足单片机爱好者对基于单片机控制系统电路设计研究的好课题。 本设计采用的是8*8*8的光立方设计方案，即立方体的长宽高各是由八个LED灯排列而成的，长宽高大概是14cm*14cm*20cm,整个系统主要分为三个模块：控制模块 驱动模块 显示
5、模块；主控芯片为60K STC12C5A60S2，驱动电路采用的是cmos锁存器74HC573数字芯片以及达林顿管驱动器ULN2803，显示模块为512个LED焊接成的光立方。经过试验本方案成功实现了光立方的动态显示及控制。关键词：光立方；74HC573； STC12C5A60S2；ULN2803ABSTRACT LED Cube is a three-dimensional cube -shaped LED light-emitting diode display device using a single color or multi-color LED, can produce comp
6、lex and flexible, very attractive display, including a single static display three-dimensional graphics , dynamic display and a variety of graphic display and other display alternately , even it will be a basis for truly complex three-dimensional image display in the future. Light Cube is a set of p
7、ractical , economical , cost-effective high art, it is not limited to decoration, it is able to help better learning c language practice , it is a good topic for Electronics enthusiasts to design a circuit of microcontroller based control system . This design uses a light cube design 8 * 8 * 8 , ie
8、the length , breadth and height of cube is made up of eight LED lights arrayed , the length and breadth is about 14cm * 14cm * 20cm, the whole system is divided into three modules : a control module driver module and display module ; master chip 60K STC12C5A60S2, drive circuit uses a digital chip cm
9、os latch 74HC573 and Darlington driver ULN2803, LED display module 512 welded into the light cube . The program successfully tested a dynamic display and control light cube .Key words：led cube ；74HC573 ；STC12C5A60S2 ；ULN2803目 录摘要IABSTRACTII目录11前言11.1 背景与意义11.2 如何看待“光立方”11.3 LED显示的发展与研究11.4 LED发展给我们带
10、来的机遇21.5 设计的总体要求21.6本论文的基本内容22 3DLED显示屏的基本构想42.1如何实现光立方控制42.2单片机I/O口分配以及编程如何实现53系统架构以及模块论述73.1控制模块73.1.1单片机最小系统83.1.2选择使用STC12C5A60S2单片机的原因113.2驱动模块113.2 .1 ULN2803的介绍113.2.2 74HC573的介绍163.2.3 选用ULN2803和74HC573作为驱动芯片的原因183.3显示模块193.3.1 发光二极管LED193.3.2 LED灯的选择204 各模块的组建204.1 光立方的组成搭建与注意事项204.2 控制模块与驱
11、动模块的焊接215 系统的调试235.1 显示模块检测235.2 整个系统的调试235.3 程序的调试246仿真256.1仿真的实现原理256.2 仿真对于本设计的意义26结论27参考文献28致谢29附录301前言1.1 背景与意义 技术和艺术往往相衍相生，相互激发，伴随着人类的历史技术与艺术不断发展。在计算机的世界里不仅仅只有0和1，伴随计算机技术衍生出的艺术也各种各样，花式百出，如“机器人艺术”、“动画艺术”、“交互艺术”等，使技术的美学上了一个新的台阶。在建国60周年的晚会上向人们展示了一种新的技术美学载体-“光立方”，光立方的出现使人们眼前一亮，成为了当天晚上最亮眼的主角，带给人们的那
12、种震撼和享受都是回忆里难以磨灭的。光立方作为一种新鲜事物用光学的美给艺术界带来了新鲜血液，“光立方”给与了光艺术的表现形式，光立方带给世界的不仅仅是美学上的创新，它带给我们的还有技术上的创新，如何通过技术给与人们更好的生活体验也是我们应该思考的。1.2 如何看待“光立方”在现实生活中， 许多方面都体现着计算机控制的LED产品技术的影子，至少包括以下三个领域：LED在城市照明和景观装饰的应用-路边的景观树和路灯，大型广场的装饰类模型等等；LED在信息传播方面的应用-城市广场巨型LED显示屏，广告牌，商店招牌，人们时时刻刻都通过它获得讯息；LED在艺术类的应用现在人们的生活非常丰富，在音乐会、综合
13、文艺演出、舞蹈等艺术活动所需要的道具、背景等也都离不开LED的影子。听起来LED光技术本身似乎我们生活中的审美不相及，但是我们亲身的体验告诉我们：在我们的生活的方方面面LED技术毫无例外地渗透了进来并且给我们的生活带来了丰富的内涵，他们不仅呈现出美轮美奂、瞬息万变的感性外观形象，而且能够带给人们从未感受过的如此贴切、近在咫尺的3D体验。可以说“光立方”就是人们天生的对于美好的追求，它是可说是一门艺术形态，带给人们发自内心的对于美的向往，这种新鲜的科技美学又为我们的绚丽多彩的世界画上了浓重一笔。1.3 LED显示的发展与研究 伴随着网络时代和数字世界的潮流LED显示屏在信息化的世界里已经是不可替
14、代的，如今几乎每个城市的大型场合里都会有一块大的LED显示屏，无论你走到广场、商场、车站、电影院LED时时刻刻向人们提供着各种需求的信息4。与以往的显示设备不同之处在于，LED灯相当于LED显示屏一个一个的像素，并且在与计算机连接时计算机显示的内容和LED显示屏现实的内容是同时的，主要优点在于一个微型计算机即可以进行控制，可以说在信息传播方面不逊于任何的显示装置，LED不仅能够实现二维显示而且还能实现3D显示，这对于人们来说是一种新的视觉体验，使人们的生活更加的多彩多姿、充满新奇。随着人们对LED不断地探究与发掘，LED显示屏将会朝着更加适合全天候的方向发展，在显示方面也将会给以人们更加清晰舒
15、适的方向发展。 现如今这个基础材料产业化的时代，LED显示屏的制作成本不断下降，在基于微处理器的控制系统下发展迅速，这使得LED产业蒸蒸日上，同时LED的产品性能在显示亮度、色彩、白平衡均有一个比较理想的效果1.4 LED发展给我们带来的机遇 LED作为一种高新技术产业，无疑是各个技术领域想要涉足的产业，随着近几年我国的发展，LED显示技术在中国取得了先进的技术成果，涌现了一批具有领先水平的企业，伴随着社会的不断进步LED的需求不断加大，同时这方面的技术人才也将会是各个企业一个竞相竞争的领域，电子信息化的时代LED显示技术是不可或缺的，这方面给我们个人和国家的基于也是势在必得的。1.5 设计的总体要求 本课题主要是光立方的控制和驱动电路的设计，这需要弄懂LED发光二极管的工作原理、技术，理解LED发光二极管的驱动原理、技术和实现方法，明确应采用的主要技术手段，给出实现功能需要的基本结构单元。应用LED二极管构成光立方显示模块，设计发光管的分页方法、微处理器的连接方式。主要完成微处理器口线分配、驱动地址分配、地址线扩展电路、驱动电路等单元电路的设计，先使用protues测试基本的设计是否满足自己的设想，通过仿真来表现基本显示内容，能基本实现
