材料清單：
首先要diy光立方需要買(mǎi)齊什么電子元件？
光立方材料清單：
主控芯片 STC90C516RD (這個(gè)家里有就沒(méi)買(mǎi))
霧狀 白發(fā)藍(lán)發(fā)光二極管 尺寸2*5*7 *550個(gè)
74HC573鎖存器 *8個(gè) （貼片）
ULN2803 達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器 *1個(gè) （貼片）
18*30cm洞洞板 *1
晶振 *1個(gè) 12MHZ
陶瓷電容 22PF *2個(gè)
200歐電容 *64個(gè)
以及跳線、按鍵開(kāi)關(guān)...
共計(jì)70元左右
在快遞寄來(lái)前，需要先畫(huà)仿真電路圖
psb.png (159.15 KB, 下載次數(shù): 149)
下載附件
2016-5-30 08:30 上傳
淺談光立方硬件原理:
512個(gè)獨(dú)立LED如果要單片機(jī)單獨(dú)控制是不可能的，因?yàn)?1單片機(jī)只有32個(gè)I/O口（input/output)。
所以就需要用到鎖存器，每個(gè)鎖存器能鎖存一個(gè)字節(jié)的”電平信號(hào)“，可以控制8個(gè)LED,8個(gè)鎖存器可以控制64個(gè)LED。
可以把光立方分成8層，每層共陰，八個(gè)層的陰極接ULN2803 達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器的8個(gè)輸出端口。而ULN2803 達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器的輸8個(gè)入端接P1端口，用來(lái)控制光立方的8個(gè)層哪個(gè)層可以有電流通。
如 P0 = 0X01; 二進(jìn)制值 = 00000001,也就是說(shuō)，達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器輸出端只有第一個(gè)端口輸出低電平，其他端口都是高電平。這樣一來(lái)通過(guò)P0端口值的變換就可以用8個(gè)鎖存器循環(huán)控制第0~7層。
psb1.png (97.23 KB, 下載次數(shù): 158)
下載附件
2016-5-30 08:30 上傳
/*沒(méi)學(xué)過(guò)畫(huà)畫(huà)，畫(huà)的是有點(diǎn)丑*/
（補(bǔ)充信息）固定畫(huà)面的顯示，所需要硬件執(zhí)行的過(guò)程。
1.將第一層64個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳入8個(gè)74hc573中，控制uln2803層控制芯片打開(kāi)第一層開(kāi)關(guān)，使第一層點(diǎn)亮，這個(gè)時(shí)候，其他層是滅的。
2.等待時(shí)間t。 3.熄滅第一層，開(kāi)始向74hc573中傳輸?shù)诙䦟拥臄?shù)據(jù)，鎖存，開(kāi)啟第二層總控制開(kāi)關(guān)，點(diǎn)亮第二層。 4.等待時(shí)間t。 ....... 熄滅第一層，將第八層的的數(shù)據(jù)傳進(jìn)所有74hc573中，鎖存，開(kāi)啟第八層總開(kāi)關(guān)，點(diǎn)亮第八層。 再回到第一步，循環(huán)下去.... 這樣，便實(shí)現(xiàn)了一個(gè)周期畫(huà)面的顯示，由于人眼的視覺(jué)暫留的特性，只要刷新的夠快，我們看到的就是光立方整體都在亮。便實(shí)現(xiàn)了我們想要的效果。為了畫(huà)面的穩(wěn)定，上面間隔點(diǎn)亮t要保持一致，否則會(huì)出現(xiàn)亮度不均的情況。 在實(shí)際使用上述電路的時(shí)候，最好給74hc573輸出的64個(gè)引腳分別加一個(gè)限流電阻，這樣能起到很好的二極管保護(hù)作用和整體功耗的限制以及亮度的調(diào)節(jié)。
對(duì)于光立方，首先要清楚其工作原理，整個(gè)點(diǎn)亮的過(guò)程，單片機(jī)需要一直工作的，單片機(jī)每一次發(fā)送的數(shù)據(jù)只能點(diǎn)亮一層的特性得知，在整個(gè)畫(huà)面顯示圖案的時(shí)候，即使是靜止的圖案，那么單片機(jī)也是在不斷循環(huán)工作的。如果單片機(jī)停止了工作，那么光立方得圖案即會(huì)消失。 又由于這個(gè)特性，如果點(diǎn)亮某一層后停留的時(shí)間不一樣，就會(huì)造成每一層的亮度不均勻，所以為了避免這些，需要一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)間基準(zhǔn)來(lái)依次點(diǎn)亮光立方的每一層，方法有很多，但單片機(jī)不能總處理這么一個(gè)任務(wù)，他可能要處理的還有，動(dòng)畫(huà)的實(shí)時(shí)運(yùn)算，其他數(shù)據(jù)的采集和處理等，所以考慮到這些任務(wù)都是需要實(shí)時(shí)運(yùn)行的，編程難度似乎加大了不少，這時(shí)需要引入單片機(jī)中斷這一基礎(chǔ)功能，難題便會(huì)迎刃而解。 首先定義一個(gè)緩存數(shù)組，用于儲(chǔ)存所有的光立方每一點(diǎn)的數(shù)據(jù)，暫且理解為顯存。我通常用display[8][8]定義為數(shù)組。 下面就要定期把這個(gè)數(shù)組定期發(fā)送至驅(qū)動(dòng)板中，時(shí)間如何去定義。 我查閱資料后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)現(xiàn)實(shí)器播放大于15幀的動(dòng)畫(huà)時(shí)，才會(huì)在我們的眼中形成流暢的效果。那么光立方刷新頻率要大于15hz/s（越大越好，但是越大單片機(jī)負(fù)載也越大），這里也就是說(shuō)，每1/15秒就要進(jìn)行一次全部圖的刷新，又由于在相同時(shí)間，只有一層能夠點(diǎn)亮，那么每一層停留的時(shí)間就是1/15/8s根據(jù)這些規(guī)則，我需要定義定時(shí)器讓定時(shí)器有相應(yīng)的數(shù)值。把這段專(zhuān)門(mén)用于刷新光立方顯示的程序放于中斷服務(wù)程序中。這樣，我們程序的基礎(chǔ)框架就有了。由于是定時(shí)器中斷自動(dòng)來(lái)刷新驅(qū)動(dòng)板數(shù)據(jù)，這樣我們看到的圖像很穩(wěn)定，亮度也均勻。而且我們?cè)賹?xiě)其他的圖案動(dòng)畫(huà)程序時(shí)候，不用再去考慮去更新驅(qū)動(dòng)板數(shù)據(jù)，一切都會(huì)由中斷自動(dòng)完成。而我們?nèi)绻膱D案，我們只需要對(duì)數(shù)組所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行更改即可，這也使我們的動(dòng)畫(huà)程序很驅(qū)動(dòng)程序產(chǎn)生隔離，這樣做的好處是即使更換了驅(qū)動(dòng)板，那么也只需要對(duì)驅(qū)動(dòng)函數(shù)（中斷里面的程序）做相應(yīng)的改動(dòng)即可，不必再對(duì)其他程序改動(dòng)。這也避免了“動(dòng)一發(fā)而牽全身”的尷尬局面。
快遞寄得慢也就算了，居然還少寄了！先倒騰起來(lái)
把母孔焊到洞洞板上
psb2.jpg (882.74 KB, 下載次數(shù): 146)
下載附件
2016-5-30 08:30 上傳
用硬紙板做焊接模具，掰彎發(fā)光二極管，準(zhǔn)備焊接。
psb3.jpg (557.57 KB, 下載次數(shù): 154)
下載附件
2016-5-30 08:30 上傳
第一面焊好，燙手啊!
psb.jpg (557.44 KB, 下載次數(shù): 133)
下載附件
2016-5-30 08:32 上傳
接著焊好板子及板子底下的跳線
psb.jpg (231.17 KB, 下載次數(shù): 145)
下載附件
2016-5-30 08:34 上傳
接著做好給光立方供電的電源
psb2.jpg (661.76 KB, 下載次數(shù): 137)
下載附件
2016-5-30 08:32 上傳
最后光立方就做出來(lái)了
psb (1).jpg (5.12 KB, 下載次數(shù): 138)
下載附件
2016-5-30 08:34 上傳
也許有人會(huì)問(wèn)你光立方的制作過(guò)程怎么不全，是這樣的我這篇文章以前是寫(xiě)在QQ空間的日志草稿里的，還沒(méi)全寫(xiě)完。就在前幾天這個(gè)光立方被一個(gè)網(wǎng)友買(mǎi)走了，
{MMPEV)FL8Z(4{LZIA@48}4.jpg (84.89 KB, 下載次數(shù): 121)
下載附件
2016-5-24 14:49 上傳
這個(gè)網(wǎng)友先是在網(wǎng)上買(mǎi)了一個(gè)PCB板做光立方成品，然而畢業(yè)設(shè)計(jì)沒(méi)通過(guò)，就想買(mǎi)洞洞板的光立方于是就跟我買(mǎi)了。
關(guān)于我對(duì)光立方驅(qū)動(dòng)程序的理解，手寫(xiě)筆記也一起寄給了那個(gè)網(wǎng)友。但是我在寄快遞前用手機(jī)拍了下來(lái)
01.png (1.02 MB, 下載次數(shù): 141)
下載附件
2016-5-24 15:04 上傳
02.png (889.9 KB, 下載次數(shù): 136)
下載附件
2016-5-24 15:04 上傳
03.png (871.33 KB, 下載次數(shù): 133)
下載附件
2016-5-24 15:04 上傳
04.png (803.6 KB, 下載次數(shù): 121)
下載附件
2016-5-24 15:04 上傳
05.png (913.33 KB, 下載次數(shù): 160)
下載附件
2016-5-24 15:05 上傳
06.png (867.84 KB, 下載次數(shù): 132)
下載附件
2016-5-24 15:05 上傳
07.png (745.8 KB, 下載次數(shù): 137)
下載附件
2016-5-24 15:05 上傳
這些程序在帖子附件中都有，想研究光立方程序的可以下載附件看看
小學(xué)生班門(mén)弄斧了，希望大家諒解！
最后說(shuō)一下洞洞板制作光立方容易出現(xiàn)的一些問(wèn)題
1.鎖存器的兩個(gè)腳短路的問(wèn)題。
2.做好不要用母孔做光立方，容易造成燈腳與板子接觸不良和造成光立方的不整齊
3就是要注意發(fā)光二極管的漏光問(wèn)題，有的LED被反向擊穿了，所以電流就會(huì)從負(fù)極流向正極。導(dǎo)致該亮的燈不亮，不該亮的燈亮。
4.國(guó)產(chǎn)鎖存器里面壞的多，我買(mǎi)10個(gè)國(guó)產(chǎn)鎖存器里面有一個(gè)是壞的，鎖存器第4個(gè)輸入口居然接地了，導(dǎo)致我做光立方遇到了很大的問(wèn)題。
| 
[復(fù)制鏈接]
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
