中期答辯 基于STC12C5A60S2————光立方設(shè)計(jì).ppt

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1、基于STC12C5A60S2答辯人：梁**指導(dǎo)教師：郝*————光立方設(shè)計(jì)光立方簡(jiǎn)介光立方是以STC12C5A60S2單片機(jī)為核心，系統(tǒng)由512個(gè)LED燈通過共陰的形式并聯(lián)起來形成8*8*8的規(guī)格為20cm*14cm*14cm(高，長(zhǎng)，寬)，由ULN2803芯片驅(qū)動(dòng)電路，由74hc2803擴(kuò)展單片機(jī)的端口立體的呈現(xiàn)動(dòng)畫效果，主要有主控模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊構(gòu)成“光立方”是一種基于娛樂學(xué)習(xí)為一體的科學(xué)制作，光立方的娛樂體現(xiàn)在其開放性的DIY程序改造和立體的動(dòng)畫表現(xiàn)形式，可以隨心所欲的變化程序來實(shí)現(xiàn)想要的動(dòng)畫效果。光立方的學(xué)習(xí)價(jià)值體現(xiàn)在對(duì)單片機(jī)的控制操作和對(duì)512個(gè)LED燈的點(diǎn)陣

2、控制及對(duì)個(gè)模塊功能的協(xié)調(diào)配合上，隨著近年來電子行業(yè)的發(fā)展，光立方已吸引了大多數(shù)電子愛者，社會(huì)上也掀起了光立方的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)熱潮，光立方在原有的基礎(chǔ)上也變化很多改進(jìn)很多，這也深深的吸引了電子愛好者對(duì)其研究和創(chuàng)新光立方的研究意義這次畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)拋棄了傳統(tǒng)LED的二維顯示，改為了點(diǎn)陣的三維立體顯示，顯示的更加絢麗多彩，強(qiáng)烈沖擊了人們的視覺，此外本次運(yùn)用了更加優(yōu)秀的單片機(jī)STC12C5A60S2替代89C51，從而使系統(tǒng)的功能變得更加強(qiáng)大和更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，在此次的畢業(yè)課設(shè)設(shè)計(jì)中要求把512個(gè)LED燈通過共陰的形式相連，這就要求對(duì)焊接技術(shù)要求非常嚴(yán)格，燈的折疊形狀必須嚴(yán)格一樣，而且在焊接

3、時(shí)要盡量避免對(duì)LED的靜電干擾，焊接時(shí)間也要嚴(yán)格控制，此次的制作和設(shè)計(jì)對(duì)智能化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和商業(yè)的價(jià)值具有積極地作用。主要元器件Stc12c5a60s2uln280374hc595led導(dǎo)線電烙鐵光立方的原理由于光立方是由8*8*8的512個(gè)燈組成的必須每盞燈都是單獨(dú)控制的，可單片機(jī)的I/O口沒有那么多，那么我們就要通過擴(kuò)展I/O口來實(shí)現(xiàn)控制有什么來擴(kuò)展呢？這里我們用到的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的74hc593,用它我們就可以一個(gè)口擴(kuò)展成八個(gè)口，這樣單片機(jī)的八個(gè)口就可以擴(kuò)展出8*8一共64個(gè)I/O口這樣就可以控制led燈的一個(gè)正極那么對(duì)于負(fù)極我們?cè)趺纯刂颇?，這里我們可以通過共連陰極的方法控制

4、，就是把每層led的陰極都連在一起，八層就有八個(gè)接口，這八個(gè)接口通過uln2803控制接在單片機(jī)的另外八個(gè)接口上其實(shí)我們就是用單片機(jī)的16個(gè)I/O接口，通過擴(kuò)展得到了64+8個(gè)接口，這樣就可以把512個(gè)led燈給控制好了1.將LED從點(diǎn)到線的搭建準(zhǔn)備材料首先要找一塊萬用板，這樣就可以保持燈與燈之間的距離保持相等，在這里我們用的是白發(fā)藍(lán)的led燈，長(zhǎng)正短負(fù)，我們采用的是共陰的連接方法，所以要把燈的形狀折成90度，然后把八個(gè)這樣的燈焊接好。2.將LED從線到面的搭建接下把焊好的64個(gè)共陰的led燈的陽極相連如圖3-16所示，相連后就得到一個(gè)8*8的燈面如圖3-17，注意：在焊接過程

5、中會(huì)產(chǎn)生靜電，所以要求電焊鐵要接地，焊接完后要用萬用表測(cè)量每個(gè)燈是否正常，是否存在虛焊和擊穿。3.將LED從面到體的搭建最后把焊好的八個(gè)面分別接在做好的電路板上，陽極對(duì)應(yīng)接在八個(gè)74HC573的八個(gè)引腳上，陰極每一層給連接起來接在uln2803的輸出端口上，這樣硬件模塊的顯示部分就算做好了總結(jié)本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要采用STC12C5A60S2單片機(jī)控制，加上幾個(gè)輔助模塊，再加上led顯示模塊，就構(gòu)成了立體顯示的8*8*8的光立方，此光立方集合了美學(xué)，研究，觀賞于一體，既有觀賞性又有研究和開發(fā)的多種優(yōu)點(diǎn)，此外在光立方led的焊接過程中要求比較高，工程量比較大，可以大大鍛煉焊接能力極大的提

6、高自己的動(dòng)手能力，是個(gè)很有趣很受鍛煉的設(shè)計(jì)。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目選擇到基本確定大概花了一個(gè)星期，在確定題目的同時(shí)我也積極在網(wǎng)上查找資料，有時(shí)去圖書館看看關(guān)于單片機(jī)類的書籍，查查芯片的使用和要求及優(yōu)點(diǎn)和不足，最終我找到最合適的STC12C5A60S2這款芯片集合了好多芯片的優(yōu)點(diǎn)，功能特別強(qiáng)大，現(xiàn)在最新的單片機(jī)，正由于它是最新的，所以在找資料和畫原理圖方面很不好實(shí)現(xiàn)，幾乎很難找到關(guān)于它的資料，即使找到了也是純英文的，還要自己翻譯，在原理圖方面也一樣復(fù)雜，幾乎沒有關(guān)于它的封裝，在找資料這塊花了不少時(shí)間，對(duì)于led燈焊接方面也要求的很高，重復(fù)無聊的折led的管腳這都還好，主要是led燈的擊

7、穿問題特別難處理，對(duì)于單個(gè)led我們需要檢測(cè)，對(duì)于焊成條形的led也要檢測(cè)，對(duì)于焊成面的led還要檢測(cè)，最困難的是對(duì)于焊成體的led還要檢測(cè)，有時(shí)一條led燈沒問題，可是焊成面就出問題。雖然在動(dòng)手做這個(gè)設(shè)計(jì)之前我也是做好各方面準(zhǔn)備，可是在實(shí)施的時(shí)候遇到的問題還是使我料想不到，各種軟件的使用還有貼片元件的焊接都是很考驗(yàn)基本功的，有些不懂的我就在網(wǎng)上看相關(guān)視頻，到各種DIY論壇請(qǐng)教這方面的“大神”，可以說我已經(jīng)下載了網(wǎng)上所有關(guān)于光立方的資料，這過程很辛苦，有時(shí)一天就為了解決一個(gè)問題，從早找到晚，