單片機技術課程設計說明書8x8x8的光立方設計

1、 單片機技術課程設計說明書 8*8*8的光立方 學 院： 電氣與信息工程學院 學生姓名： 指導教師： 職稱 講 師 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 學 號： 完成時間： 2015年07月 文檔可自由編輯打印摘 要光立方不僅可以像發(fā)光二極管點陣一樣顯示平面的靜態(tài)或動態(tài)畫面，還可以顯示立體的靜態(tài)或動態(tài)畫面，打破了傳統(tǒng)的平面顯示方案。同時又增加了顯示的花樣和立體圖案顯示效果，可以廣泛用于傳媒信息顯示和各種裝飾顯示，為將來顯示技術的進步和發(fā)展指導了方向，光立方顯示比發(fā)光二極管點陣更具有視覺效果，而且畫面圖案更加非富多彩。 本設計包括硬件系統(tǒng)的設計和軟件系統(tǒng)的設計。其中硬件系統(tǒng)包括核心

2、控制器AT89S52單片機；驅動電路模塊：ULN2803作為層驅動，74LS573作為行驅動和列驅動；時鐘信號電路模塊：采用普通晶體時鐘源，其中晶體用12MHZ的石英晶振；顯示模塊：由512個發(fā)光二極管組成；供電模塊:使用5V移動電源作為供電電源；鍵盤模塊：由四腳按鍵組成。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)監(jiān)控程序模塊，光立方顯示程序模塊，鍵盤程序模塊。通過軟件編程控制數(shù)據(jù)下載到單片機完成設計圖案的顯示。軟件采用自上而下的模塊化設計思想，使系統(tǒng)朝著分布式、小型化方向發(fā)展，增強系統(tǒng)的可擴展性和運行的穩(wěn)定性。  關鍵詞: AT89S52單片機;74HC573鎖存器;8×8&#

3、215;8LED顯示;ULN2803目 錄1 設計要求與方案11.1 設計目的11.2 設計要求11.3 設計方案12 光立方的工作原理22.1 模塊簡介22.2 工作原理33 方案選擇43.1 電源的選擇43.2 3D顯示核心控制器43.3 I/O口擴展芯片的選擇53.4 LED發(fā)光二級管54 硬件整體設計概述及功能分析74.1 系統(tǒng)概述74.2 單片機簡介84.3 時鐘電路設計84.4 復位電路設計94.5 74HC573芯片介紹94.6 ULN2803芯片介紹105 硬件電路設計115.1 硬件電路元件分布圖115.2 LED燈焊接方法115.2.1 焊接前準備工作115.2.2 焊接1

4、15.3 整體實物圖126 主程序設計146.1 程序流程框圖146.2 顯示程序的設計157 設計結果分析16結束語19參考文獻20致 謝21附 錄22附錄A 元件清單22附錄B PCB圖23附錄C 程序清單241 設計要求與方案 1.1 設計目的 在當今現(xiàn)代信息化社會的高速發(fā)展過程中，大屏幕顯示已經(jīng)從公共信息展示等商業(yè)應用向消費類多媒體應用滲透。隨著寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展，數(shù)字化的多媒體內容將在信息世界中占據(jù)主流，新型的大屏幕顯示設備將代替?zhèn)鹘y(tǒng)電視機成為人們享受信息和多媒體內容的中心。為追求舒適、逼真、清晰的3D視頻顯示，為此制作出一個三維立體顯示圖案的LED光立方。該設計方案

5、將打破了傳統(tǒng)的平面顯示視頻的方法，該方案設計的LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，可以廣泛應用于廣告公司、交通運輸、車站、商場、醫(yī)院、賓館、證券市場、工業(yè)企業(yè)管理等公共場所。 1.2 設計要求 該光立方通電或按鍵復位后能自動顯示P.，進入準備工作狀態(tài)。該光立方可以通過鍵盤選擇顯示花樣，切換花樣，停止顯示。要求8×8×8的光立方硬件，并且顯示四種及以上花樣。1.3 設計方案 本設計根據(jù)二極管點陣的原理由單片機I/O口控制點亮不同的二極管從而組成出不同的畫面，根據(jù)人眼的視覺暫留現(xiàn)象即當物體移去時視覺神經(jīng)對物體的印象不會立即消失而是要延

6、續(xù)0.1-0.4秒的時間，來設置每幅畫面的延遲時間使連續(xù)的一系列畫面呈現(xiàn)動態(tài)。每一個層面的二極管陽極接在一起受一路I/O口控制，實際電路中該路I/O口輸出的控制信號通過ULN2803來控制的，再輸入發(fā)光二極管的陽極使其驅動。每一個二極管的陰極分別受單片機擴展后的I/O控制。每個燈都是由片選端口和控制端口共同決定亮或滅。因此，我們可以隨意的來點亮立方體中任意一處的燈，來構建多種多樣的圖案。借鑒單片機控制LED點陣顯示的原理，通過系統(tǒng)分析，確定該系統(tǒng)該具有哪些功能，有哪些模塊，各個模塊之間是怎樣連接，以及怎樣組合電路是最合理最簡單的，即硬件方案設計。編寫硬件電路的相對應軟件程序部分，利用仿真軟件對

7、程序進行測試修改。電路系統(tǒng)焊接完畢后，測試整個的系統(tǒng)模塊的功能，看各個功能是否能正常運行，并依據(jù)實驗結果找出程序中的錯誤，改正這些錯誤至測試成功完成畢業(yè)設計要求。2 光立方的工作原理2.1 模塊簡介 有8個8×8點陣，再用8個引腳來當充當各個8×8點陣的“開關”。只要將64個燈陽極連在一起，在連到這個引腳上。采用了74HC573鎖存的方法，來分別把64個燈的亮滅信息存到這個上面，然后再一起輸出到燈上，573的64個輸出引腳控制前面所述每一個面的64個燈；而每層燈的陽極全連接在一起接入ULN2803，由ULN2803控制的每一個層燈。通過單片機主控芯片AT89S52

8、來控制所有燈的亮滅，從而控制P0、P1、P2實現(xiàn)控制X、Y、Z空間立體控制來顯示我們所需要顯示的現(xiàn)象。如圖1和圖2所示。整個設計主要分為三個模塊分別是主控模塊、驅動模塊、顯示模塊。 圖1 光立方顯示模塊整體示意圖圖2 64個燈孔2.2 工作原理 ULN2803的18腳接主控芯片的P1口（18腳），數(shù)據(jù)由主控芯片P1口輸入經(jīng)過ULN2803從1118腳輸出，實現(xiàn)通過ULN2803來驅動每一層。每個573的29腳（數(shù)據(jù)輸入）都連接在一起連接到主控芯片的P0口（3239腳），數(shù)據(jù)從主控芯片P0口輸送到573，573的1腳是3態(tài)輸出使能輸入（低電平）一般都與地相接，573的11腳（鎖存使能輸

9、入）都連接在一起連接到主控芯片的P2口（2128腳）作為鎖存控制。當573的11腳為高電平和29腳為高電平時，573的1219腳（3態(tài)鎖存輸出）為高電平，驅動一橫面的燈亮，當11腳為高低平、29腳為低電平時，573的1219腳則就為低電平，從而燈滅，當11腳為低電平時，29腳不管高低電平，1219腳的輸出不變。主控芯片通過573+ULN2803來驅動控制哪豎面的哪一層的哪個燈的亮滅。R1R8是限流電阻。P0口必需設置上拉電阻，我們采用10k的排阻作為上拉電阻。 圖3 LED光立方整體顯示框圖3 方案選擇3.1 電源的選擇 方案一：采用普通干電池作為LED系統(tǒng)的電源，由于點陣

10、系統(tǒng)耗電量較大，點陣系統(tǒng)一般懸掛在高處上，一直不停的工作。使用干電池需經(jīng)常換電池，不符合節(jié)約型社會的要求。 方案二：采用一塊LM7805三端集成穩(wěn)壓器。把220V交流電經(jīng)變壓器降壓輸入電路，而后整流送到LM7805三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓輸出作為工作電壓。不僅功率上可以滿足系統(tǒng)需要，不需要更換電源，并且比較輕便，使用更加安全可靠。 方案三：采用5V的移動電源，體積小，便于攜帶，安全可靠。 基于以上分析，決定選取5V的移動電源作為供電電源。 3.2 3D顯示核心控制器系統(tǒng)的工作原理是在二維LED點陣的基礎上，擴大LED之間的距離，應用層疊技巧搭建成一個實心LED立方

11、體，用主控系統(tǒng)直接控制外圍驅動電路輸出，間接實現(xiàn)對LED燈的亮滅控制。采用逐層掃描的工作方式，利用人們視覺暫留效應，實現(xiàn)動靜態(tài)文字和圖像顯示。因為控制涉及的LED燈較多，且要求自由控制每個LED燈的亮滅，所以對控制系統(tǒng)的功能有較高的要求。其常用的電子設計方法有單片機、DSP、及EDA技術。 方案一：單片機 單片機是集成了CPU，ROM，RAM和I/O口的微型計算機。它有很強的接口性能，非常適合于工業(yè)控制，因此又叫微控制器(MCU)。單片機品種齊全，型號多樣CPU從8，16，32到64位，多采用RISC技術，片上I/O非常豐富，有的單片機集成有A/D，“看門狗”，PWM，顯示

12、驅動，函數(shù)發(fā)生器，鍵盤控制等。它們的價格也高低不等，這樣極大地滿足了開發(fā)者的選擇自由。除此之外單片機還具有低電壓和低功耗的特點。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機在便攜式產(chǎn)品中大有用武之地。 方案二：DSP芯片 DSP又叫數(shù)字信號處理器。顧名思義，DSP主要用于數(shù)字信號處理領域，非常適合高密度，重復運算及大數(shù)據(jù)容量的信號處理。現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于通信、便攜式計算機和便攜式儀表、雷達、圖像、航空、家用電器、醫(yī)療設備等領域。DSP區(qū)別于一般微處理器的另一重要標志是硬件乘法器以及特殊指令，一般微處理器用軟件實現(xiàn)乘法，逐條執(zhí)行指令，速度慢。DSP依靠硬件乘法器單周期完成乘法運算，而且

13、還具有專門的信號處理指令。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。芯片內置544字的高速SRAM。外部可尋址64K字程序/數(shù)據(jù)及I/O，令周期在25ns50ns之間，實時性處理比16位單片機快2倍以上，可取代一般的單片機。 方案三：EDA EDA(即Electronic Design Automation)即電子設計自動化，它是以計算機為工具，在EDA軟件平臺上，對用硬件描述語言VHDL完成的設計文件自動地邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對于特定目標芯片進行適配編譯、邏輯影射和編程下載等。而且MCU和DSP都是通過

14、串行執(zhí)行指令來實現(xiàn)特定功能，不可避免低速，而FPGA/CPLD則可實現(xiàn)硬件上的并行工作，在實時測控和高速應用領域前景廣闊；另一方面，F(xiàn)PGA/CPLP器件在功能開發(fā)上是軟件實現(xiàn)的，但物理機制卻和純硬件電路一樣，十分可靠。 基于以上分析，三種設計方式相比較各有優(yōu)點且都能夠實現(xiàn)控制功能，但單片機的技術門檻較低開發(fā)成本也較低非常適合初學者進行學習和鍛煉使用?，F(xiàn)在市場上常用的單片機主要有MCS-52、AVR、ARM、PIC等。其中應用最廣泛的單片機首推52系列，由于產(chǎn)品硬件結構合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產(chǎn)歷史“悠久”，有先入為主的優(yōu)勢常作為單片機學習的教材。所以決定選取52系列單片機作為控制

15、部分的核心器件。3.3 I/O口擴展芯片的選擇方案一：選取串口輸入并口輸出芯片74LS164，雖然I/O口使用較少，由于本次設計共需要72路I/O口，列驅動電路就需要8塊74LS164。顯示數(shù)據(jù)是先后順序給送去的，顯示會有延遲，而LED動態(tài)顯示的刷新的時間控制大約10ms，實時性差，效果不好。 方案二：74HC573跟74LS573的管腳一樣。器件的輸入是和標準CMOS輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和HC/ALSTTL輸出兼容。當鎖存使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。8塊74HC573共用64個I

16、/O口，數(shù)據(jù)可以并行寫入芯片，延遲時間少，滿足設計要求。 綜合以上比較，決定選取74HC573作為列線驅動IO口擴展芯片。 3.4 LED發(fā)光二級管LED是一種固體光源，當它兩端加上正向電壓時就可以發(fā)光。采用不同的材料，可制成不同顏色的發(fā)光二極管。作為一種新的光源，廣受歡迎而得以快速發(fā)展。從而在各種各樣的傳媒信息的宣傳中得以體現(xiàn)。簡述其分類方法如下。 按顏色分類：單基色顯示屏：單一顏色（紅色、綠色、黃色、藍色等等）。 雙基色顯示屏：紅和綠雙基色，256級灰度、可以顯示65536種顏色。 全彩色顯示屏：紅、綠、藍三基色，256級灰度的全彩色顯示屏

17、可以顯示一千六百多萬種顏色。 按使用場合分類： 室內顯示屏：發(fā)光點較小，一般3mm-8mm，顯示面積一般零點幾至十幾平方米。  室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽光下工作，具有防風、防雨、防水功能。  按發(fā)光點直徑分類： 室內屏：3mm、3.75mm、5mm。  室外屏：10mm、12mm、16mm、19mm、21mm、26mm。  基于以上分析結果，加上由于成本和控制的難易程度，決定選取單色3mm藍光LED作為本次設計顯示色彩，亮度高，顯示效果很好。4 硬件整

18、體設計概述及功能分析 4.1 系統(tǒng)概述  光立方總體框圖如圖4所示。電路大體上可以分成核心控制電路、顯示驅動電路、顯示電路三部分。核心控制電路部分包括一個52系統(tǒng)CUP和一些外圍電路。在整個電路當中，此電路部分可以相當于一個上位機，它負責控制整個電路以及相應的程序的運行、以及給顯示屏部分發(fā)送命令。單片機根據(jù)編寫好的內容和指令通過I/O口擴展后驅動8×8×8LED光立方顯示屏。本次設計將以此方案為指導思想展開具體的硬件電路設計。顯示電路采用動態(tài)掃描方式進行顯示時，每列有一個列驅動器，各列的同名行共用一個行驅動器。由單片機給出的行選通信號，從第一列

19、開始，按順序依次對各列進行掃描選通，根據(jù)鎖存器的特性可以把數(shù)據(jù)鎖存輸出。這樣就可以把八列的數(shù)據(jù)輸出顯示，完成列線數(shù)據(jù)的傳送。另一方而，根據(jù)各列層面要顯示的數(shù)據(jù)，通過ULN2803控制相應層面的電平，列與層面的數(shù)據(jù)結合共同來顯示圖案。圖4 系統(tǒng)結構總圖4.2 單片機簡介單片機（Microcontroller，又稱微處理器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機，這些部件包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、定時器/計數(shù)器和多種I/O接口電路。單片機最小系統(tǒng)包括時鐘電路和復位電路。時鐘電路用于產(chǎn)生AT89S52單片機工作時必需的控制信號。單片機的內部電路正是在時鐘信號的控制下，嚴

20、格地按照時序執(zhí)行指令進行工作。復位電路是為單片機初始化操作準備的。只要單片機的復位引腳RST上的復位信號要持續(xù)兩個機器周期（24個時鐘周期）以上，就可以使AT89S52單片機復位。如圖5所示。 圖5 單片機引腳圖4.3 時鐘電路設計 AT89S52單片機各功能部件的運行都以時鐘信號為基準，有條不紊、一拍一拍地工作。因此時鐘頻率直接影響單片機的處理速度，時鐘電路的質量也是直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時鐘電路有兩種方式，一種是內部時鐘方式，另一種是外部時鐘方式。本次采用外部時鐘方式。AT89S52單片機芯片內部設有一個由反向放大器構成的振蕩器，XTAL1和XTAL2分別為振蕩電路的

21、輸入端和輸出端，時鐘可有內部或外部生成，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內部振蕩電路就會產(chǎn)生自激振蕩。系統(tǒng)采用的定時元件為石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。時鐘頻率fosc采用12MHZ，C3、C4的電容值取33pF，電容的大小起頻率微測的作用。如圖6所示。圖6 時鐘電路4.4 復位電路設計 AT89S52單片機在啟動運行時或者出現(xiàn)死機時需要復位，使CPU以及其他功能部件處于一個確定的初始狀態(tài)，PC初始化為0000H。單片機從這個狀態(tài)開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當程序行出錯(如程序“跑飛”)或操作錯誤使系統(tǒng)處于“死鎖”狀態(tài)時，也需要按復位鍵即RST腳為高電

22、平，使AT89S52擺脫“跑飛”“死鎖”狀態(tài)而重新啟動程序。 單片機有多種復位方式，常用的復位操作有上電復位和手動按鍵電平復位方式。本設計采用手動按鍵電平復位方式，電路圖見圖7。上電復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的，復位電路產(chǎn)生的復位信號（高電平有效）由RST通過復位電路相連，手動輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號對AT89S52單片機進行復位。當上電時，C1相當于短路，有時碰到干擾時會造成錯誤復位，可在復位端加個去耦電容，可以復位電路更加可靠。圖7 復位電路4.5 74HC573芯片介紹74HC573跟74LS573的管腳一樣。器件的輸入是和標

23、準CMOS輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和HC/ALSTTL輸出兼容。 當鎖存使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。輸出能直接接到CMOS，NMOS和TTL接口上操作電壓范圍：2.0V6.0V，低輸入電流：1.0uA，CMOS器件的高噪聲抵抗特性。管腳如圖8所示。圖8 74HC573管腳圖4.6 ULN2803芯片介紹ULN2803是八重達林頓管，1至8腳為8路輸入,18到11腳為8路輸出。驅動能力為500MA50V。應用時9腳接地,10腳接負載電源V+,輸入的電平信號為0或5V。輸入為0，輸出達林頓

24、管截止,輸入為5V電平時，輸出達林頓管飽和。輸出負載加在電源V+和輸出口上，當輸入為高電平時，輸出負載工作，該電路為反向輸出型，即輸入為低電平電壓，輸出端才能導通工作。管腳如圖9所示。圖9 ULN2803管腳5 硬件電路設計5.1 硬件電路元件分布圖首先在AD軟件里畫出硬件電路的連接圖，變換成PCB圖，轉印在PCB板上面，然后再根據(jù)圖把各個元器件焊接上去。如圖10所示。圖10 硬件電路元件分布圖5.2 LED燈焊接方法5.2.1 焊接前準備工作 準備好烙鐵、焊錫絲、鉗子等工具，以及LED。LED的正負極很好判別，長的引腳為+，短的為-。LED最好選用直徑3mm的LED，推薦選藍色。長腳的LED

25、可以省很多工作量。實際測量長腳是29mm，短腳為26mm，由于LED光立方板子燈的間距決定了，每個LED的間距是13mm。這樣長短引腳都符合這個尺寸。由于所有LED框架焊接好后，一旦有LED損壞更換難度很大，所以焊接前要測試所有LED，用一般數(shù)字顯示萬用表打到二極管量程，用萬用表紅表筆接長引腳，黑的接短引腳。LED正常發(fā)光并且亮度基本一致，這樣的LED就是好的，否則是壞燈。如果為了確?？煽恳部梢院附雍靡粚雍鬁y試LED是否能點亮。5.2.2 焊接將8個LED焊接為一組，需要借助一個工藝設備，這個東西可以自己動手制作，用這個輔助焊接當然要容易些。焊接方法也是一樣的，將一個LED正極的引腳靠近到另一

26、個LED正極的打彎處，然后上焊錫焊接，焊接要光亮可靠，有一定機械強度。這樣將全部LED焊接成8個一組的LED燈排待用。焊接小經(jīng)驗，由于LED燈腳有一定彈性，一個LED的引腳靠近到另一個LED正極的打彎處時，一松手就又彈遠了，所以建議焊接時多掰一點，掰過了之后利用彈性將兩個要焊接的引腳靠近，這樣焊接會容易許多。如圖11所示。圖11 焊接模具5.3 整體實物圖整個光立方的連接是用排線和杜邦線連接而成，這樣方便拆和安裝，但過程比較繁瑣，也很容易出錯誤，有時也會產(chǎn)生接觸不良。整體圖如圖12和圖13所示。圖12 整體實物圖1圖13 整體實物圖26 主程序設計 6.1 程序流程框圖 系

27、統(tǒng)軟件采用C語言編寫，按照模塊化的設計思路設計程序。首先分析程序所要實現(xiàn)的功能，程序要實現(xiàn)可靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示、三維立體顯示。通過按鍵控制程序選擇不同的顯示程序進行顯示。圖14 主程序流程圖程序開始時首先必須對單片機進行初始化設置，其中初始化設置的內容包括：中斷初始化，定時器初始化，計數(shù)初值初始化等。把各子程序寫為一個可單獨執(zhí)行的完整子程序段。各子程序編譯沒有錯誤后再下載到單片機進行仿真驗證，這兩項都通過后再將所有的程序整合到一起，形成一個完整的程序再進行編譯和仿真驗證。6.2 顯示程序的設計顯示采用的是掃描顯示方式，選通一列后按照列對應的數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)第i列對應的列數(shù)據(jù)為數(shù)組中的第i和第i+7

28、個元素。將對應數(shù)據(jù)由低至高位依次從控制端口輸出顯示。向右邏輯移位所得結果通過單片機端口輸出到鎖存器，通過片選需要顯示對應的鎖存器在輸出顯示。如此依次循環(huán)選通各列來顯示所需畫面。動態(tài)顯示程序流程圖見圖15。把顯示的數(shù)據(jù)送到P0口，相應的鎖存器接收數(shù)據(jù)，再把片選鎖存器的數(shù)據(jù)送到端口，相應鎖存器接收數(shù)據(jù)并鎖存輸出顯示，接著把下一組數(shù)據(jù)送到P0口，改變片選鎖存器的數(shù)據(jù)，送到相應鎖存器輸出顯示，直到把所有的數(shù)據(jù)局輸出傳送完畢后，顯示完成后，退出顯示程序，等待指令。輸出形式多種多樣，可以靜態(tài)輸出圖案，也可以動態(tài)、左移、右移、循環(huán)等花樣顯示。圖15 顯示程序流程圖7 設計結果分析光立方的顯示效果如下所示，圖

29、16光立方顯示為箭頭形狀，頂層LED燈全亮；圖17光立方只有頂層一層的LED燈亮；圖18光立方底層LED燈顯示為心形，頂層LED燈全亮；圖19光立方顯示為沙漏形狀；圖20光立方顯示為阿拉伯數(shù)字2。 圖16 光立方顯示箭頭形狀圖17 光立方頂層LED燈全亮圖18 光立方顯示為心形圖19 光立方顯示為沙漏形狀圖20 光立方顯示為數(shù)字2本次光立方的設計，主要控制電路是采用雙面附銅板，燈座是用萬能板焊接而成。因為考慮在作圖是的方面，設想完全采用排線和杜邦線將整個電路連接。而事實在實際的操作過程中，產(chǎn)生很多的問題。最主要的問題，就是將已經(jīng)連接好的電路運行時，只要光立方有觸動，運行就會出現(xiàn)亂碼。因為在連線

30、的接觸點有接觸不良的問題產(chǎn)生，而這也是避免不了的。這就是用外界線連接電路的最大弊端。采用排線和杜邦線連接整個電路有很大的弊端。但是，用Altium Designer作圖時，簡單方便很多，大大節(jié)省的作圖時間。而且，在拆取過程和組裝過程也很方便。結束語課程設計是對一個學期所學知識的全面總結和綜合應用，又為今后走向社會的實際操作應用鑄就了一個良好的開端。這次課程設計，我選擇的題目：基于單片機的8×8×8的光立方的設計。本次設計預期要求：該光立方可以通過鍵盤選擇顯示花樣，切換花樣，停止顯示。要求8×8×8的光立方硬件，并且顯示四種及以上花樣。本文首先對整個系統(tǒng)的

31、工作原理和實現(xiàn)方法進行了簡單的介紹，給出了系統(tǒng)工作的整體框圖。在此基礎上，介紹了系統(tǒng)設計用到的各個模塊的功能特性，并進性了方案比較，選擇出了最優(yōu)越的方案。對于軟件設計，因為以前的編程經(jīng)驗不夠，因此，在這方面花費了很多的精力和時間。盡管過程很艱難，但是在真正意義上學到了知識，為以后的工作和學習積累了寶貴的經(jīng)驗?？傮w來說這次的課程設計很成功，達到了預期的設計要求。不僅學到了許多課本上學不到的知識，提高了自己動手動腦的能力，豐富了創(chuàng)新和創(chuàng)造的思維。有點缺憾是時間有限，不能進一步深入和擴散學習和研究。這次課程設計的經(jīng)歷使我對52單片機的一些特征、性能，以及應用及原理有了深刻的了解，真正做到了學有所得、

32、學有所用，可以說獲益匪淺。從這次的課程設計中，我真正的意識到，在以后的學習中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學的理論知識用到實際當中，實踐是檢驗真理的唯一標準。參考文獻1 李廣弟，朱月秀.單片機基礎M.第三版.北京：北京航空航天大學出版社，2007.1481502 繆思恩.LED大屏幕顯示電路設計J.電子技術應用，1996，(08)：5677.3 盧彌堅.主從分布式LED大屏幕顯示系統(tǒng)J.電腦與信息技術，1997，(04)： 613.4 高勝東，梁采，張宏富.一種LED大屏幕顯示系統(tǒng)J.成都:氣象學院學報，1998，(03)：108120.5 文哲雄.用單片機控制LED顯示屏D.佛山：佛山科學技術學

33、院，1995，(05)：510.6 鄭剛，李宇成.LED大屏幕顯示系統(tǒng)的設計J.北方工業(yè)大學學報，2001，（03）：4347.7 李元生. LED光柱專用驅動器J. 家庭電子，2005，(04)：17.8 李桂平.LED屏幕顯示器的設計J.零陵師范學院學報，2002，(09)：367380.9 David F Rogers.Computer graphics algorithmM.Beijing：China MachinePress，2002：9799.10 Marston，R.Radio-Electronics，Working with LED display driversJ.Mar19

34、92，Vol. 63 Issue 3 658p，3 charts，23 diagrams；(AN 9206290756).致 謝時光飛逝，歲月如梭，大三時光眼看就要結束了。經(jīng)過大三下學期一個學期對單片機技術的學習，課程設計成了檢驗我一個學期來學習的一種有效方法。經(jīng)過從開始整理思路，制定目標，到完成課程設計這樣的一個過程，從無到有這樣的一個過程中，讓我受益匪淺，也讓我懂得了結果并不重要，重要的是過程。在完成課程設計這個過程中，我遇到了很多的難題，苦惱過后，發(fā)現(xiàn)總會有那么多的人在支持我，幫助我。因此，我要深深的感謝我的指導老師凌云老師，我還要感謝在一起設計討論的同學，正是由于你們的幫助和支持，我才

35、能克服一個又一個的困難和疑惑，直至本設計的順利完成。感謝你們給予我的幫助并且對于我提出的任何難題都給予熱心、耐心的解答，使我受益頗深。 附 錄附錄A 元件清單元件名稱元件參數(shù)數(shù)量單片機AT89S52 1極性電容22F1瓷片電容33pF2發(fā)光二極管513ISP下載口10P1排阻10K174HC5738ULN28031晶振12MHz1開關六腳1按鍵9電阻2001電阻1K10排陣40P2USB接口1單片機底座40P174HC53底座20P1ULN2803底座18P1杜邦線40P2PCB板雙面板1PCB板萬用板1固定銅柱及螺帽8附錄C 程序清單#include<reg52.h>sbit P

36、3_0=P30;sbit P3_1=P31;sbit P3_2=P32;sbit P3_3=P33; #define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar LED_P=0x00,0x00,0x00,0x26,0x27,0x27,0x07,0x07;uchar_ceng=0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F;uchar table_erwei=0x7F,0x3F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,0x00;uchar LED_A=0xFF, 0x81, 0x77, 0x77, 0x77, 0x77, 0x81, 0xFF;uchar LED_B=0xFF, 0x93, 0x6D, 0x6D, 0x6D, 0x6D, 0x01, 0xFF;uchar LE