基于单片机的光立方电路设计
唐山工业职业技术学院
毕业设计（论文、创作）说明书
题目 基于单片机的 光立方电路设计
系别 班级 姓名 学号 指导教师
2014 年 5 月 6 日
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基于单片机的光立方电路设计
目 录
摘 要.........................................................1 关键词.........................................................1 一、概述.......................................................2 1.1 课题的目的及意义........................................2 1.2 光立方电路设计..........................................2 二、功能需求分析...............................................5 2.1 课题背景及发展现状......................................5 2.2 光立方的介绍............................................5 三、具体设计...................................................6 3.1 元器件选择..............................................6 3.2 显示模块................................................7 3.3 驱动模块 ...............................................9 3.4 主控模块...............................................10 3.5 音频模块...............................................10 3.6 调试...................................................11 四、总结......................................................12 参 考 文 献...................................................13 附录..........................................................14 主程序........................................................14 573锁存相关程序...............................................23 频谱显示程序..................................................37
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基于单片机的光立方电路设计
基于单片机的光立方电路设计
(11机电11班)
摘 要
光立方是一个长、宽、高由8×8×8 个LED 灯组成的真实3D 立方体显示器。其最大的特点，就是带给观赏者立体的超酷的3D视觉体验。因此各大网站也充斥着各种各样的光立方版本。
但是这各种版本的光立方的制作方法都很复杂，而且成本也很高，而本设计与之相比则制作简单精美，成本低廉。
为保证光立方精美的外形，本设计还提供了一种光立方的制作模板，以确保将动手能力导致的美观差异降到最低。
为降低其成本，本设计采用了STC12C5A60S2单片机，这种单片机自带有A/D转换模块；使用的锁存器是常用的74HC573。这样可以保证在降低制作成本的情况下，毫不影响作品的美观；再加上显示效果极佳的雾面的蓝色LED，硬件电路无需添加额外的驱动和上拉电阻，即可实现其强大的功能：除了能显示3D 图形，还可以支持多级亮度和速度调整，允许用户自拓展音频显示功能，就像音乐显示器一样。用户还可以在不改动硬件电路的情况下设计出自己喜欢的的自定义图形。这些充分体现了制作成本低、显示效果好、功能完善的特点。
最后，经过软硬件调试，解决了一些硬件电路短路，程序报错的问题，完美地实现了多种图形动态显示，流畅的图形变换和音频显示的多种功能。
关键词： 光立方 制作模板 音频显示 A/D转换
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基于单片机的光立方电路设计
一、概 述
1.1课题的目的及意义
“光立方”一词正逐渐引起了全国人民的关注，并得到了全球的高度肯定。由此，也掀起了光立方的设计与学习热潮，在原有的基础上不断增加难度，增加变换花样，吸引电子爱好者对其研究、创新。
事实上，“光立方”已经渗透到以下几个方面：照明类LED光效——户外景观照明展开的视觉装饰活动；信息传播类LED光效——各种类型的大屏幕点缀着人们的生活；光立方制作所需材料较常见，成本低廉、性价比高等优点具有较高的研究价值。
本次毕业设计一改传统的平面流水灯的风格，而是从平面向立体发展，通过更宽广的三维空间呈现出更加绚丽的效果，直接冲击着人们审美视觉，不在停留在乏味的平面成像。设计并采用更优于89C51的STC12C5A60S2 单片机，使系统具有更强大的功能和驱动能力。再者，从平面向立体这符合科技发展的要求，适应主流。3D8光立方主体部分由512LED灯组成，在制作过程中锻炼学习动手焊接能力，并以低成本，智能化产品对实现经济利益、商业价值的形成具有积极的推动作用。 1.2光立方电路设计
主要分为主控模块、驱动音频模块
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四个模块分别是模块、显示模块、
基于单片机的光立方电路设计
图1-1 主控电路
1主控电路
这个设计选单片机选型号时候需要考虑带AD功能和较大的程序存储空间，STC12C5A60S2单片机是STC公司生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速，低功耗，超抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换，应用程序空间高达60K，尤其适合做光立方。如图1-1
图1-2 驱动电路
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