51单片机控制的红外遥控光立方的设计与制作(共4页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上51单片机控制的红外遥控光立方的设计与制作作者:吴特威来源:世纪之星交流版2016年第05期一、引言现代信息化社会高速发展,大屏幕向消费类多媒体应用渗透。数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流,大屏幕显示设备将代替传统的显示设备成为中心。伴着电子行业的飞速发展,越来越多的电子爱好者,对于光立方产生了很浓厚的兴趣。有绝大部分的人把光立方研究作为一种职业,光立方的技术也在不断的成熟,不仅具有了学习价值同时也具备了商业价值。光立方最早在2009年10月1日天安门广场举行的国庆联欢晚会上面世,是一种基于LED发展基础上所衍生的产物。目前国内成功案例有很多效果也各有千秋,例如
2、有显示图形图案的,有显示动态图案的,还有的具有音频AD效果等。一般都是主控采用STC12C5A60S2,驱动采用74HC573以及ULN2803达林顿管。光立方主要是引用了LED外发光技术,我国LED经过这几年的发展,主要在华东,华北,华南区域形成了一批具有一定规模的企业,LED在规模发展的同时,技术推陈出新,目前约20余家研究机构和企业在进行LED的研究和开发,但与国外的差距还是比较大的。主要原因是目前在投入资金、设备和人才均无法和国外相比,而且研究机构也相对的分散。但一些科研所如中国科学院物理所和长春光机与物理所、北京大学、石家庄十三所等单位也相继展开了这方面的研究,并取得了可喜的进步,不
3、断缩减与国外的差距。1.设计的总体要求和方案选择本次设计制作一个8*8*8的光立方,能通过编写程序来实现对每个发光二极管的亮灭控制,从而可以显示多种多样的图案。同时在这个基础上加以创新,添加了红外遥控模式。借鉴单片机控制LED点阵显示的原理,通过系统分析,确定该系统具有哪些功能,哪些模块,各个模块之间是怎样连接的,以及怎样组合电路是最合理的,即硬件方案设计。编写硬件电路的相应软件程序部分,利用仿真软件对程序进行测试修改。电路系统焊接完毕后,测试整个系统模块的功能,看各个功能是否能正常运行,并依据测试结果找出错误加以调整至测试成功达到毕业设计要求。2. 光立方设计的主要内容(1)初步整体方案的选
4、择和论证搜索和光立方关的相关资料,参照目前通用的设计思想和设计方法拟定2套设计方案进行比较:第一套是以STC12C5A60S2为核心控制器件,以74HC595为驱动芯片,LED选用512。第二是以C51为核心控制器件,以74HC573为驱动芯片,LED同样选用512。基于对C51的理解和节省成本的前提下,最终选定了第二套方案。(2)方案的实现。根据第二套设计方案通过protel99se设计相应的原理图。同时进行512LED的灯架焊接和最小系统的搭建。(3)软件的编写。根据硬件特点和设计要求,再通过对“邵士媛,徐维祥.C语言程序设计”和“郭天祥.新概念51单片机C语言教程”的查阅.软件选用C语言
5、编程。程序按功能分静态,红外遥控等多个相对独立的模块,然后按照所划分的模块一一编程,最后整合起来。(4)验证与测试。测试分为硬件测试,软件测试和系统联合测试。硬件测试:测试LED塔架的焊接,有无漏焊,虚焊,阳极阴极有无焊错,74HC573芯片的测试等。软件测试:检验程序的对错。统联合测试:检测作品有无达到设计的要求。(5)总结。设计作品完成后对设计过程中所遇到的困难,经验教训进行总结分析。二、系统总体方案设计1.系统总体硬件选择3D显示屏核心控制器采用51单片机,单片机是集成了CPU、ROM、RAM和I/0口的微型计算机具有很强的接口性能,非常适合于工业控制,且品种齐全,型号多样CPU从8、1
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