信息职业技术学院
毕业设计说明书(论文)
设计(论文)题目:________________________ 基于单片机的光立方控制系统设计 专 业: 应用电子技术 班 级: 应电11-2 学 号: 姓 名: 指导教师:
二0一三年十一月二十日
息职业技术学院毕业设计（论文）任务书 学 生 姓 名 学号 班级 应电11-2 专业 应用电子技术 设计（或论文）题目 指导教师姓名 设计（论文）内容： 职 称 副教授/工程师 基于单片机的光立方控制系统设计 工作单位及所从事专业 联系方式 备 注 运用电子技术知识、技能设计一个光立方。 功能要求如下： 1．8*8*8模式构成512个LED灯后组成一个光立方。 2．采用STC12C5A08S2为主控芯片；加上驱动电路采用uln2803芯片,呈现出立体动画效果。 3．通过软件编程控制数据下载到单片机完成各种图案的显示。 4．能够实现遥控来控制图案的变化。 要求完成： 选择各单元电路结构并阐述工作原理，绘制整机电路原理图（A4图纸），写出C语言源程序程序的流程图；准确计算或估算电路参数，正确选择电路元件与设备，给出元件、设备明细表；撰写设计说明书，要求准确阐述电路选择依据，反映元件、设备选择等设计过程，并使用软件进行仿真并制作实物。 进度安排： 第4~5周：查找资料，选择参考方案； 第5~6周：确定方案； 第7～10周：查找资料，进行单元电路的设计； 第11～13周：整机电路整机与分析； 第14～15周：整理报告，确定初稿； 第15周：检查定稿； 第15周：答辩。 主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)： [1] 李建忠.单片机原理及应用.西安：西安电子科技大学出版社，2002 [2] 朱宇光.单片机应用新技术教程.北京：电子工业出版社，2000 [3] 刘守义.单片机应用技术.西安：西安电子科技大学出版社，2002 [4] 房小翠.单片机实用系统设计技术.北京：国防工业出版社，1999 [5] 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术.北京：电子工业出版社，2000 [6] 李全利．单片机原理及应用技术．北京：高等教育出版社，2006 审 批 意 见 教研室负责人： 年 月 日 备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份
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目 录
摘 要 .......................................................................................................... 0矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 第一章 绪论 ................................................................................................ 1聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 第二章 硬件设计与分析 ............................................................................ 2残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 2.1 总体设计方案 ................................................................................ 2酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 2.2 单片机主控模块 ............................................................................ 3彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 2.2.1 芯片介绍 ............................................................................ 3謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 2.2.2 时钟电路设计 .................................................................... 5厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 2.2.3 复位电路设计 .................................................................... 6茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.3 驱动模块 ........................................................................................ 7鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.3.1 阴极驱动电路 .................................................................... 8籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.3.2 阳极驱动电路 .................................................................... 8預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 2.4 显示模块 ...................................................................................... 10渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 2.4.1 LED的选择 ...................................................................... 10铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 2.4.2 显示电路 .......................................................................... 10擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 2.5 整机工作原理 .............................................................................. 11贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 第三章 软件设计 ...................................................................................... 12坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 3.1 主程序的设计 .............................................................................. 12蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 3.2 显示程序的设计 .......................................................................... 13買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 3.2.1 LED显示的数据传送 ...................................................... 13綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 3.2.2 显示程序的设计 .............................................................. 13驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 3.3 软件调试 ...................................................................................... 14猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 第四章 硬件焊接与调试 .......................................................................... 16锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 4.1 主板的焊接 .................................................................................. 16構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 4.1.1 PCB板的制作 ................................................................... 16輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 4.1.2 主板的焊接 ...................................................................... 17尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
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4.2 LED光立方的搭建 ...................................................................... 18识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 4.2.1 由点到线 .......................................................................... 18凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。 4.2.2 由线到面 .......................................................................... 19恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。 4.2.3 由面到体 .......................................................................... 19鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 4.3 电脑端的ISP控制软件 .............................................................. 20硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 4.4 整机调试及结果分析 .................................................................. 21阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 结 论 ........................................................................................................ 23氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 参考文献 .................................................................................................... 24釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。 附录1 整机电路图 ................................................................................... 25怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。 附录2 源程序 ........................................................................................... 26谚辞調担鈧谄动禪泻類。 附录3 元器件清单 ................................................................................... 30嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。 I
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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。本设计的硬件主要分为三个模块：主控模块、驱动模块、显示模块。采用的主控芯片为STC12C5A60S2 芯片，驱动电路是采用我们常用ULN2803芯片，显示电路采用八个74HC595移位寄存芯片控制每一面LED灯。本设计采用C语言编程，通过对单片机编程来控制LED的亮灭，采用延时控制来LED亮灭时间的长短，最终使得整个立体展现不同的造型和图案，使其变得美轮美奂、绚丽多彩。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
关键字 光立方，移位寄存器74HC595，单片机STC12C5A60S2，驱动芯片ULN2803
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