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基于STC12C5A60S2单片机的光立方设计

本次作品是要做出由512个LED灯组成的8*8*8正方体的LED光立方。通过烧入已经编写好的程序来控制LED灯的亮灭,以此显示我们想要的图案。主要也是为了把在学校学到的理论知识运用起来,为了增加眼球,有多重的显示方式:动静态结合。这次光立方的设计用的不是传统的74HC154芯片而是stc12c5a60s2芯片,因为它有一个最小的单片机系统,也具有使系统的强大功能和驱动效果,再者,从静态到动态,从2D到3D的转变,更具震撼力。本次作品主要有512个发光二级管组成,在制作过程中锻炼自己的焊接能力。采用商家做好的PCB板。使设计的线路更加明显。
工具/原料
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光立方印制电路板

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3mm蓝色长脚雾面LED灯

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圆孔插座

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180欧姆1/4w电阻

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贴片74HC573

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贴片ULN2803

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stc12c5a60s2单片机用的插排

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晶振

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微动开关

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自锁开关

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音频输入口

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5mm蓝色雾状LED

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电烙铁、松香、镊子、尖嘴钳、吸管、焊锡等。

方法/步骤
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1、首先要把光立方的正文体的架构焊接好。2、把元件和电路板通过导线接在一起。3、焊接好的基础上测试一下,保证每一个LED灯都能亮。4、把接好的电路图与LED正方体进行焊接测试亮不亮。5、把想要LED表现效果分别通过烧写做好的程序给烧写进去。6、把之前调试好了的程序组合在一起,再进行调试。焊灯是个大工程,8*8*8的正文体要焊好久呢,首先我们要把灯准备好。一共需要512个发光二级管,为了减少麻烦,准备了550个发光二级管。

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光立方的这些材料都是在淘宝上买的,因为为了以防万一,他们总是喜欢把LED灯多给一些给买家,所以在焊接前一定要测试一下LED灯。如果坏掉的,就把它和好的分开放,以免焊接的时候接错了(焊接到不亮的灯会很麻烦),测试时用电池简单测一下就可以分辨好坏了,然后再进行下一步的焊接。焊接的时候要注意是否虚焊。

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下一步就是把测试好的灯的触角折成如图所示的样子

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当然触角也不是随便就可以折的,我所采用的方法是“层共阴,束共阳”,是要把LED灯的负极(短的一角)朝一个方向弯曲,弯曲是注意与正极垂直才可,不然容易造成短路。

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然后找来一块木板,打好64个洞,测好距离将灯放在上面进行焊接,一次爆8个灯(为一排),这样来回焊48排,最后进行整体焊接成正文体。

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面是LED灯的制作下面我们来说说PC板板部分。PC板上有核心的主控电路、驱动电路和部分的显示电路,分布比较复杂。在焊接的时候要事先在PC板上把各个部分电路的原件放在上面,并做出标明,合理布局。核心部分要与驱动部分有点距离,方便导线的焊接,不能距离太近,要不然会没有焊接的空间。下面是完成全部焊接任务的成品图

方法/步骤2
1

通过硬件测试和软件测试,先来看看硬件测试:实现所用到的工具有万用表、稳压电源、示波器、逻辑分析仪等。在检测光立方时记得接通电源,有用万能表检测一下外部电路,看看有没有漏电短路的地方,然后再开始测试。静态检测与测试:断开输入信号,把电源接入电路上,再用万用表的电压档监测看是否有异常。动态检测与测试:前面有讲到静态检测,只有静态检测通过了才可以进行这一步的动态检测,而它的测试方法和静态检测的方法是相反的,静态是断开信号源,动态是接入信号源的,通过查看波形、参数和稳定性能否满足制作者的需求的。

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光立方如何显示都是通过主程序的,而主程序又得通过按键的操作来运行的。前面也说过主程序,所以现在讲讲显示是怎么执行的,这里的光立方是8*8*8的所以每一次的动态动画或是静态效果都是要一层一层的显示的,直到所有层都显示完了,这才是一幅完整的画面。

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最后附上效果图

注意事项
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部分图片来自网络 多数是自己拍摄

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焊接的时候要注意虚焊

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最好两个人一起

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