LED光立方（代报名）

项目说明

时间安排

内容

备注

11.28—11.30

核心控制电路搭建：CPU为SLH89F5162；复位电路搭建；

时钟电路设计：SLH89F5162支持2中振荡类型（晶体/陶瓷），其频率皆为16.6MHz。设置时钟频率fosc采用16.6MHz。

电源供电系统设计：单片机属于数字电路中的器件，所以需要选择+5V的直流电源，为了精简硬件部分，这里选择了+5V的直流充电器直接接到电路主板上面提供电源。

12.01—12.03

显示驱动电路：ULN2803的1-8脚接主控芯片的P1口（1-8脚），数据由主控芯片P2口输入经过ULN2803从11-18脚输出，实现通过ULN2803来驱动每一层。每个74HC573的2-9脚（数据输入）都连接在一起连接到主控芯片的P0口（32-39脚），数据从主控芯片P0口输送到74HC573，74HC573的1脚是3态输出使能输入（低电平）一般都与地相接，74HC573的11脚（锁存使能输入）都连接在一起连接到主控芯片的P2口（21-28脚）作为锁存控制。当74HC573的11脚为高电平和2-9脚为高电平时，74HC573的12-19脚（3态锁存输出）为高电平，驱动一竖面的灯亮，当11脚为高低平、2-9脚为低电平时，74HC573的12-19脚则就为低电平，从而灯灭，当11脚为低电平时，2-9脚不管高低电平，12-19脚的输出不变。主控芯片通过74HC573、ULN2803来驱动控制哪竖面的哪一层的哪个灯的亮灭。

12.04—12.10

LED光立方搭接：

（1）LED元件选型

3D8光立方采用高亮蓝色草帽头LED。设计中LED可以更换为其他型号的，只需满足以下条件：

1）额定驱动电压3.3v（2.7v-3.8v）。

2）额定驱动电流为20mA。

3）阳极管脚长度27±1mm，阴极管脚长度为25±1mm。

（2）LED亮度测试方法

1）可使用两节常见的1.5V的干电池判断LED的阳极阴极。

2）将万能面包板接通电源，将LED插入面包板的一对插孔内，其中靠近边缘的为阳极、另一个为阴极，观察其是否能被正常点亮，并可以改变限流电阻改变亮度，观察该型LED的可测亮度范围。建议从最低亮度开始，防止LED被烧毁。

（3）LED 光立方搭接方法

为了保持整体的通透性、立体感，3D光立方没有设计额外的LED支架，所有搭接直接使用LED自身的管脚。

1）水平折弯：基本徒手就可以保证焊接的整齐性和保证角度的统一。

2）垂直折弯：可借助尖嘴钳，目的是让阴极摆出发光体一部，使其可以与其上下的LED进行搭接。

（4）由点到线

准备一块木板，在上面打上8X8的64个孔，分布均匀，其间距为22.86mm，孔径以配合LED为准。将折弯好的LED插入一排插入以后，其阳极正好可以搭接在一起。进行焊接，实现线行内共阳的操作。

（5）由线到面

将焊好的一条一条LED平躺在平面上，实现束方向阴极的焊接。上方LED与下方LED阴极搭接的位置，可用LED自身根部的突起作为标志。控制层与层间距，理想值依然为22.86(2.54*9)mm。一个层面LED 搭建图见图1

12.11—12.12

设计原理：利用单片控制LED点阵显示的原理和控制技术，来制作控制光立方显示。通过编写程序控制不同LED的显示，显示所要显示的内容。根据人眼的视觉暂留效应，设置每幅画面的延迟时间使连续的一系列画面呈现动态。最终达到所要显示的内容。每个灯都是由层控制端和列控制端共同决定亮或灭。

12.13—12.20

主程序设计：系统软件采用C语言编写，按照模块化的设计思路设计程序。首先分析程序所要实现的功能，程序要实现可静态显示、动态显示、三维立体显示。程序开始时首先必须对单片机进行初始化设置，其中初始化设置的内容包括：中断优先级的设定，中断初始化，定时器初始化和各IO口功能的设定等。把各子程序写为一个可单独执行的完整子程序段。各子程序编译没有错误后再下载到单片机进行仿真验证，这两项都通过后再将所有的程序整合到一起，形成一个完整的程序再进行编译和仿真验证。

12.21—01.04

系统总体测试：硬件测试（1.测试前不加电源的检查2.静态检测与测试3.动态检测与测试）和软件测试（在软件测试过程中采用模块化的测试方法，使整个系统测试显得更加有条理性）。

 测试结果分析：      

（1）在测试中遇到发光二极管不亮、亮度不高时，首先使用试测仪对电路进行测试，观察是否存在漏焊，虚焊，或者元件损坏。

（2）LED 显示屏显示不正常，还有亮度不够，首先使用试测仪对电路进行测试，观察电路是否存在短路现象。查看烧写的程序是否正确无误，对程序中易影响显示的部分进行认真检查和修改。