基于51单片机的光立方设计本科学位论文.doc

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1、毕业设计基于51单片机的光立方设计基于51单片机的光立方设计摘要本文详细的介绍了光立方的搭建过程，以51系列的单片机STC12C5A60S2为主要的控制芯片，由512个LED通过共阴的形式连接起来，由74HC595为扩展单片机的I/O口，用ULN2803为驱动电路，形成一个规格为8*8*8(长，宽，高)14cm*14cm*20cm立方体,还介绍了这款芯片的特点和使用方法及在调试过程中遇到的软件和硬件方面的问题及解决方法，详细的阐述了光立方的设计原理和架构方法，对光立方目前存在的意义也进行了详细的介绍。关键词：光立方；74HC595；单片机；ULN2803；LEDLi

2、ghtCuBeBasedon51singleChiPmiCroComPuterABstraCt本文详细的介绍了光立方的搭建过程，以51系列的单片机STC12C5A60S2为主要的控制芯片，由512个led通过共阴的形式连接起来，由74hc595d为扩展单片机的I/O口，用uln2803为驱动电路，形成一个规格为8*8*8(长，宽，高)14cm*14cm*20cm立方体,还介绍了这款芯片的特点和使用方法及在调试过程中遇到的软件和硬件方面的问题及解决方法，详细的阐述了光立方的设计原理和架构方法，对光立方目前存在的意义也进行了详细的介绍。ThisPaPerintroduC

3、estheProCessofBuildingLightCuBe,with51SeriesMCUSTC12C5A60S2asthemainControlChiP,ConneCtedBy512LEDByCOYinform,By74HC595fortheexPansionoftheMCUI/OPort,usingULN2803asthedriveCirCuit,theformationofasPeCifiCationfor8*8*8(length,width,height)the14Cm*14Cm*20CmCuBe,alsointroduCestheCharaCteris

4、tiCsandmethodsofuseoftheChiPandsoftwareandhardwareintheProCessofdeBuggingProBlemsandsolutions,desCriBedindetailthedesignPrinCiPleandarChiteCturemethodLightCuBe,theCuBeexistedatPresentsignifiCanCehavealsoBeenintroduCedindetail.关键词：光立方；74HC595D；STC12C5A60S2单片机；uln2803；ledKeywords:LightCu

5、Be;74HC595;STC12C5A60S2;ULN2803;LED目录摘要2关键词21.1课题研究的背景61.2课题研究的意义61.3课题研究内容和结构6第二章总体设计72.1系统的工作原理72.2各模块方案选择72.2.1单片机主控制模块72.2.2驱动模块82.2.3显示模块8第三章系统硬件电路设计与实现83.1硬件电路设计83.2单片机最小系统93.2.1时钟电路93.2.2P0口外接上拉电阻103.3驱动模块的设计113.4光立方整体设计思路123.4.1LED灯排序方式设计123.4.2LED灯接法方式设计133.5光立方搭建方法133.5.1将LED

6、从点到线的搭建133.5.2将LED从线到面的搭建143.5.3将LED从面到体的搭建153.6PCB板的焊接153.6.1PCB板的制作153.6.2主板的焊接163.6.3主芯片的焊接163.6.4开关及按键的焊接163.6.4排插及晶振的焊接17第四章软件设计184.1主程序的设计184.2显示程序的设计194.2.1显示模块的原理194.2.2显示程序的设计194.3软件调试20第五章成品测试和问题分析215.1成品测试215.1.1.硬件调试215.1.2.软件系统225.2结果分析22第六章结论23参考文献24致谢语25附录25程序清单27第一章绪论1.

7、1课题研究的背景“光立方”是一种基于娱乐和学习为一体的科学制作，光立方的娱乐体现在其开放性的DIY程序改造和立体的动画表现形式，可以随心所欲的变化程序来实现想要的动画效果。光立方的学习价值体现在对单片机的控制操作和对512个LED灯的点阵控制及对个模块功能的协调配合上，随着近年来电子行业的飞速发展，越来越多的电子爱好者对于光立方产生了很浓厚的兴趣，光立方创造出的浪漫气氛和绚丽画面，使它在很多场合作为一种生日礼物或者是示爱的工具，大多数的专业人士把光立方研究做为一种职业，光立方技术也逐渐的变得成熟，不仅具有了学习价值还具备了商业价值，因为其的立体渲染效果也使的它是