光立方完全解析

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这个4*4*4的三色光立方是我在初学单片机的时候做的一个小项目。很适合给初学单片机和C语言的同学练手，而且效果很炫。今天再看此代码有很多不规范之处，但由于硬件已经送人，没法继续调试，希望小伙伴们引以为戒。写此文主要是想让大家知道其中的原理，知道怎么做固然重要，更重要的是知道为什么要这样做。

      效果展示：
一.总述

      光立方是什么？光立方其实就是将点阵折叠起来然后再立起来。初学单片机完全可以按照这个思路：点亮一个小灯->点亮流水灯->点阵显示->点亮光立方。这其中是存在着联系的，下面我来说说这其中的原理。
      点亮一个小灯：没什么好说的，控制一个IO为高低电平。
         点亮流水灯：这个也简单，就是控制几个IO的的高低电平呗。
            点阵显示：这个看似有难度，其实也不难，核心就是一个字“扫”，首先知道字模的数据，然后先显示一列，再以极短的时间显示下一列，知道整个点阵显示完。由于人眼的暂留效应，会看起来是静态的。其实LCD和它也类似，这个暂且先不说。
         点亮光立方：为什么我说光立方是折叠起来然后再立起来的点阵呢？这个先卖个关子，等讲完硬件之后你自然会明白。其实原理和点阵差不多的。

二.硬件

      说先说下，当时因为这个电路设计实在简单，并没有画原理图，直接上来就拿洞洞板子焊的。你可以先画个图，但其实真不用画图。

1.单片机
         建议选用51系列的STC12C5A60S2-35I-PDIP40单片机，因为用89C51输出电流不足要加三级管扩流，我当初就是这么做的，给我带来很多麻烦，而且也不美观。希望小伙伴们吸取教训。最小系统怎么搭建我就不说了，应该都会把。
   2.双色LED
         双色LED就是有三个引脚。其中一个引脚是地其余两个是LED的引脚。能显示三种颜色。其实完全可以换证七彩的LED就是有四个引脚的那种，那样效果更炫，单片机的引脚是够用的。只是现在没有时间玩了，呵呵，有兴趣的小伙伴们可以自行尝试。
   3.点阵变身光地方
         好了到现在是该说说，怎要把点阵折叠然后再立起来了。这里我贴几张图片，让我们来看看制作过程，我想大家能有深刻的了解。

看了上面的图片，你应该明白我为什么这么说了。好了，下面我说说怎样具体怎么
这个是最基础的元素，需要做出16个这个东东，这个东东阳极都是相连的，阴极引出来，和下一个单元相连。
一个竖着的面就这样出来了

四个这个面，按照第一个图连，就OK了。

三.软件

1.软件框架
说实话当年做的时候什么东东，只知道，每个单片机程序里面都有个while(1)。哈哈，我写的这个光立方程序主要就是在while（1）里面循环各种现实效果。

[cpp] view plaincopy

void main()
{
while(1)
{
hongbegin(); //红由亮到暗
hongend(); //红由暗道亮
P2=0XFF; //将P2关闭以免影响下面黄色灯效果
huangbegin(); //黄呼吸灯
huangend();
chengsedeng(); //橙色灯
huangsebianhongse(); //黄色变红色
miansheng() ; //面上升
mianjiang() ; //面下降
mianzuodaoyou();//面左到右；
mianyoudaozuo(); //面从右到左
shuidi() ; //模仿水滴效果（从嘴上一排下落）
luoxuansheng() ; //螺旋上升
luoxuanjiang() ; //螺旋下降
pingheng() ; //平衡木
yinxiangshang() ; //音响效果上下
yinxiangzuo() ; //音响效果左右
sxingsaomian() ; //S形扫面
litixuanzhuan(); //立体旋转
zuoshangliang() ; //左上角一点到全体亮
sijiaoneishou() ; //四角向内收
shuidijiandong() ; //仿水滴溅动
shuibo() ; //仿水波浪
feiji() ; //仿飞机飞行
chaojimali() ; //超级玛丽
chengsedeng(); //橙色灯
huangbegin(); //黄呼吸灯
huangend();
hongend(); //红由暗道亮
hongbegin(); //红由亮到暗
jiesu(); //结束函数
}
}

2.呼吸灯
说是呼吸灯，渐亮、渐灭的，说的那么高大上，其实就是PWM，再说的土一点就是控制一个周期内的导通时间，周期内的导通时间逐渐增加，自然就越来越亮。逐渐减小，自然就越来越暗，之道完全熄灭。这个东西如果你用STC12来说的话，其实可以非常简单，就是一个D/A转换。将数字信号，转换成模拟信号。当然我那个时候还不太懂这些，直接用的89C52，52是没有D/A转换芯片的，我用的软件模拟PWM，其实就是延时的原理。下面是实现的部分代码。

[cpp] view plaincopy

/*P1为黄色，P2为红色。 P0为阴极*/
uchar code table[]={ //呼吸灯专用
0,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,
11,12,13,14,15,16,17,18,
19,20,21,22,23,24,25,26,27,
28,29,30,31,32,33,34,35,36,
37,38,39,40,41,42,43,44,45,
46,47,48,49,50,51,52,53,54,
55,56,57,58,59,60,61,62,63,
64,65,66,67,68,69,70,71,72,
73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,
83,84,85,86,87,88,89,90,91,
92,93,94,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,
110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,
126,127,128,129,130,131,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,
142,143,144,145,146,147,148,149,150,};
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=5;x>0;x--)
for(y=z;y>0;y--);
}
void hongbegin() //全亮呼吸灭
{
int i;
for(i=0;i<140;i++)
{
honglight2(i);
}
P0=0x00; //保持亮的状态
P2=0xff;
P1=0xff;
}
void honglight2(uchar num2) //由亮到灭（可以理解为亮的时间由长到短。灭的时间由短到长）
{
uchar j;
P0=0xff; //首先关闭P0
P2=0x00; //打开P2
j = table[num2];
delay(j); //延时（由短到长的）
P0=0x00; //打开P0叫它亮
P2=0x00;
delay(150-j); //延时由长到短
}

3.代码讲解
首先我们知道，动画是由图片来快速播放形成的，光立方依靠的也是这个原理。

[cpp] view plaincopy

unsigned char code tabP0[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F}; //低电平扫描，每次只让亮一排（一个P0口）
void mianjiang()
{
unsigned char code tabP2[3][8]={ //定义数组。储存数据
{0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0xFF,0xFF,0xFF},
{0x00,0x00,0xFF,0xFF,0x00,0x00,0xFF,0xFF},
{0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0xFF},
};
int j,k,i; //定义三个变量
for(j=0;j<3;j++) //j图像个数
{
for(k=0;k<20;k++) //k为每个图像存在时间、k越大单个图像存在时间越长
{
for(i=0;i<8;i++) // 每个图像由八帧、构成
{ P2=0XFF; // 此函数和消除残留的阴影
//P0=1;
P0=tabP0; //将阴极P0取出
P2=tabP2[j]; //将数组阳极取出
P1=0XFF; //将P1关闭以免影响红色效果
ys(2); //根据人眼暂留效应。。加大可看见整个亮灯过程、、减小即可显示稳定图像
}
}
}
}

全部代码和取摸软已经打包并且上传。

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光立方.zip (452.21 KB, 下载次数: 510 )

zhangjunwu_ · 2014-7-31 09:19:47

谢谢楼主分享

不曾爱 · 2015-5-23 17:32:01

xiexie楼主的分享，太感谢了，如有原理图就更好了

godlovedaniel · 2015-5-25 21:24:45

好学习，多掌握。

godlovedaniel · 2015-5-25 21:28:35

楼主怎么做，看了还是不会，球带？

方言 · 2015-5-25 22:31:26

谢谢楼主分享。。。。

SPIRIT_XA · 2015-5-26 11:32:14

多谢分享。。。

王子 · 2015-5-26 23:37:16

谢谢楼主分享。。。。

叶冯 · 2015-5-27 12:30:02

0.0.0.0.哈恩，不错

你猜 · 2015-5-30 16:44:21

哈，好。。。。。。。。。

2015-6-2 21:14:27

多谢楼主！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

11^#

提示: 该帖被管理员或版主屏蔽

李金昊 · 2015-6-9 18:25:34

我要学我要学我要学我要学我要学我要学我要学我要学我要学我要学

maoshuo123 · 2015-6-9 20:30:40

这个需要哦看看

青山 · 2015-6-13 17:54:58

需要好好理解啊

ljh1995 · 2015-6-14 12:14:50

谢谢楼主的分享，用来学习是很好的东西

JY脚印 · 2015-6-14 21:06:30

学习中！！
谢谢分享！！！！！！！！！！

方言 · 2015-6-14 22:59:54

学习中！！
谢谢分享！！！！！！！！！！

ljh1995 · 2015-6-26 20:10:02

楼主，那个光立方支架怎么弄，怎么接才只用24个管脚

马志军 · 2015-6-27 22:48:16

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