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標(biāo)題: 4*4*4光立方原理圖及參考代碼與實(shí)物制作 [打印本頁]
作者: 想飛的豬1    時(shí)間: 2017-9-7 17:07
標(biāo)題: 4*4*4光立方原理圖及參考代碼與實(shí)物制作

焊接實(shí)物圖


3.1單片機(jī)資源分配情況

將4*4*4的LED光立方分層4層，分別由單片機(jī)的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3，四個(gè)口來控制每一層，且給低電平有效，再有P0口和P1的總共16個(gè)口來控制16列，給高電平有效，P0和P1口加上位排阻，再給每一列加三極管放大，三極管的基極接單片機(jī)的P0和P1口，集電極接5V電源，發(fā)射極接每一列。這樣就可以通過控制每個(gè)口的輸出信號來控制每個(gè)的亮滅。

     通過某種方式，是單片機(jī)內(nèi)部各類寄存器的值變?yōu)槌鍪聽顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位是通過外部電路來實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位引腳RET通過一個(gè)施密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連接，施密特觸發(fā)器用作噪聲抑制，偉哥機(jī)器周期的S5P2時(shí)刻，復(fù)位電路采樣一次施密特輸出電平，獲得內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。單片機(jī)的時(shí)鐘電路正常工作后，CPU在RET/VPD引腳上連續(xù)采集到兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后就可以完成復(fù)位操作了，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，復(fù)位電平的脈沖寬度一般大于1ms。復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位、手動(dòng)按鍵復(fù)位和看門狗復(fù)位三種方式，本次采用的是上電復(fù)位方式。



3.3時(shí)鐘電路

    單片機(jī)的各個(gè)功能部件的運(yùn)行都是是時(shí)鐘控制信號為基準(zhǔn)，一拍一拍的工作。因此時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)為內(nèi)部時(shí)鐘方式，單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)由反向放大器構(gòu)成的震蕩電路，芯片上的XTAL1和XTAL2分別為震蕩電路的輸入和輸出端。只要在這兩個(gè)引腳上接一個(gè)石英晶體振蕩器和兩個(gè)微調(diào)電容就構(gòu)成內(nèi)部方式的振蕩器電路，有振蕩器產(chǎn)生自激振蕩，便構(gòu)成一個(gè)完整的震蕩信號發(fā)生器。

一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振，在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時(shí)鐘信號，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個(gè)電容C1、C2的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振；二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。本系統(tǒng)的C1、C2的值為33pf。

單片機(jī)在工作時(shí)，有內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號的周期稱為時(shí)鐘周期。其大小是時(shí)鐘信號頻率的倒數(shù)，f表示。圖2中的時(shí)鐘頻率為12MHz，即f=12MHz，則時(shí)鐘周期為1/12us。

附注: 三極管可以不接，只是會影響光源亮度。

3.4系統(tǒng)的工作原理圖
  光立方一、二層：

光立方三、四層：



單片機(jī)口點(diǎn)連接：

三極管放大電路：




總原理圖：
元器件清單：

名稱
數(shù)量
大LED燈
70個(gè)
AT89S52
1片
按鍵
1
9013
16個(gè)
102排阻
2個(gè)
1K電阻
16個(gè)
20pF瓷片電容
2個(gè)
12MHz晶振
1個(gè)
10uF電容
1個(gè)
330電阻
1個(gè)
4.7K電阻
1個(gè)


單片機(jī)源程序如下:
  1. #include<reg51.h>
  2. #define uchar unsigned char

  4. unsigned char code smg[] = {0x50,0x61};
  5. void delay100ms(uchar data1ms)
  6. {uchar i,j,m;
  7.    for(i=0;i<data1ms;i++)
  8.      for(j=0;j<110;j++)
  9.             for(m=0;m<100;m++);
  10. }
  11. void disp(uchar ceng,uchar lie1,uchar lie2 )
  12. {
  13.   delay100ms(7);
  14. P1=ceng;
  15. P2=lie1;
  16. P0=lie2;


  19. }


  22. void main(void)
  23. {unsigned char hang,shu1;

  25. unsigned char code C1[][16]={
  26. {0x07,0x0B,0x0D,0x0E,0x0E,0x0C,0x08,0x00,0x00,0x08,0x0C,0x0E,0x0C,0x08,0x00,0x00},
  27. {0x08,0x0C,0x0E,0x0C,0x08,0x00,0x00,0x08,0x0C,0x0E,0x0C,0x08,0x00,0x00,0x08,0x0C},
  28. {0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E},
  29. {0x0C,0x08,0x00,0x00,0x08,0x0C,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},
  30. {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x0C,0x0E,0x0F,0x0E,0x0C,0x08,0x00},
  31. {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0D,0x0D,0x0D,0x05,0x09,0x09,0x09,0x0D,0x0D,0x0D,0x05},
  32. {0x09,0x09,0x09,0x00,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09},
  33. {0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09,0x09}
  34. };
  35.   unsigned char code L1[][16]={
  36. {0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x96,0x96,0x96,0x96,0x96},
  37. {0x96,0x96,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC},
  38. {0x01,0x03,0x07,0x0F,0x8E,0x8C,0x88,0x80,0x00,0x00,0x00,0x10,0x30,0x70,0x70,0x60},
  39. {0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0xCC,0x0F,0x33,0x66,0xCC,0xF0,0x33,0x66,0xCC},
  40. {0x66,0x33,0xF0,0xCC,0x66,0x33,0xF0,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0x60,0x60,0x60,0x60},
  41. {0xE8,0x74,0x32,0x11,0x00,0x06,0x66,0x60,0x60,0x60,0x00,0x00,0x06,0x66,0x60,0x60},
  42. {0x60,0x00,0x00,0x00,0x80,0x40,0x20,0x20,0x20,0x60,0x62,0x60,0x30,0x10,0x80,0xC0},
  43. {0x60,0x60,0x60,0x60,0x64,0x60,0x30,0x10}
  44. //  {0x01,0x02,0x04,0x08,0x80,0x40,0x20,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},//列掃描
  45.      };
  46.   
  47.   unsigned char code L2[][16]={
  48.   {0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x69,0x69,0x69,0x69,0x69},
  49.   {0x69,0x69,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33},
  50.   {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x88,0xC8,0xE8,0xF0,0x71,0x31,0x11,0x10,0x04,0x06},
  51.   {0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x33,0xF0,0xCC,0x66,0x33,0x0F,0xCC,0x66,0x33},
  52.   {0x66,0xCC,0x0F,0x33,0x66,0xCC,0x0F,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33,0x06,0x06,0x06,0x06},
  53.   {0x8E,0x47,0x23,0x11,0x00,0x00,0x00,0x06,0x06,0x06,0x66,0x60,0x00,0x00,0x06,0x06},
  54.   {0x06,0x66,0x60,0x00,0x08,0x0C,0x06,0x66,0x06,0x06,0x06,0x06,0x03,0x01,0x00,0x08},
  55.   {0x04,0x64,0x06,0x06,0x06,0x06,0x03,0x01}
  56. //  {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x80,0x40,0x20,0x10}
  57.   };
  58. while(1)
  59. {
  60. for(hang=0;hang<8;hang++)
  61. {for(shu1=0;shu1<16;shu1++)
  62. disp(C1[hang][shu1],L1[hang][shu1],L2[hang][shu1]);
  63. ……………………

  65. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼


所有資料51hei提供下載:
444光立方.zip (1.08 MB, 下載次數(shù): 351)



作者: 弓長張    時(shí)間: 2018-6-3 21:15
如果實(shí)物圖不接三極管會有什么影響？
作者: 弓長張    時(shí)間: 2018-6-7 17:18
admin大佬   這個(gè) 4*4*4的光立方  實(shí)物接線  如果不接三極管會有什么影響啊 ？
作者: 51學(xué)習(xí)    時(shí)間: 2018-6-8 19:51
弓長張 發(fā)表于 2018-6-7 17:18
admin大佬   這個(gè) 4*4*4的光立方  實(shí)物接線  如果不接三極管會有什么影響啊 ？

燈的亮度會很底
作者: 風(fēng)游兮    時(shí)間: 2018-6-15 20:59
三極管起放大電路的作用
作者: LINKEEE    時(shí)間: 2018-7-13 14:53
學(xué)習(xí)了
作者: leleluo123    時(shí)間: 2018-7-13 16:17
厲害的小伙子
作者: Starway    時(shí)間: 2018-8-23 12:33
1. 文章中寫的是P2控制層 但是代碼和圖片中是P1控制 是文章錯(cuò)了嗎？
2. 另外 為什么只有P0 口有排阻呢？
3. 樓主在焊接燈的時(shí)候是水平方向是層 還是垂直方向是層呢？

最后 問一下 那個(gè)設(shè)計(jì)圖加入hex程序之后能直接運(yùn)行出結(jié)果嗎？

謝謝樓主分享
作者: 小小斑鳩    時(shí)間: 2018-8-23 13:47
Starway 發(fā)表于 2018-8-23 12:33
1. 文章中寫的是P2控制層 但是代碼和圖片中是P1控制 是文章錯(cuò)了嗎？
2. 另外 為什么只有P0 口有排阻呢？
...

在51芯片的內(nèi)部是沒有加上拉電阻的，所以外部需要接排阻，
作者: Starway    時(shí)間: 2018-8-23 16:15
小小斑鳩 發(fā)表于 2018-8-23 13:47
在51芯片的內(nèi)部是沒有加上拉電阻的，所以外部需要接排阻，

但是為什么只有P0口有排阻呢？P2口沒有啊
在需求原件里面是寫了兩個(gè)102排阻的 但是電路圖里面沒有
作者: lxy999    時(shí)間: 2018-8-23 18:27
不錯(cuò)，值得學(xué)習(xí)
作者: Starway    時(shí)間: 2018-8-26 00:37
Starway 發(fā)表于 2018-8-23 12:33
1. 文章中寫的是P2控制層 但是代碼和圖片中是P1控制 是文章錯(cuò)了嗎？
2. 另外 為什么只有P0 口有排阻呢？
...

1. 文章錯(cuò)了，以電路圖為準(zhǔn)

2. 你看過P0口的結(jié)構(gòu)你就知道了，開漏形式輸出沒有輸出高的能力(只能實(shí)現(xiàn)灌電流，不能實(shí)現(xiàn)拉電流)。簡單的說就是沒有上拉電阻，沒有辦法輸出“1”，
流水燈的那個(gè)排阻是限流!如果只是為了點(diǎn)共陽極連接方式的LED的話，上拉電阻是可以省掉的（個(gè)人認(rèn)為）。

3. 水平方向?qū)盈B

4. 電路圖抄到ISIS里面可以直接運(yùn)行
作者: mayday555    時(shí)間: 2018-9-11 16:38
Starway 發(fā)表于 2018-8-23 16:15
但是為什么只有P0口有排阻呢？P2口沒有啊
在需求原件里面是寫了兩個(gè)102排阻的 但是電路圖里面沒有
[em ...

P0口作為I/O口輸出的時(shí)候時(shí)，輸出低電平為0 輸出高電平為高阻態(tài)。P0 口不能真正的輸出高電平。由于單片機(jī)P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，是開漏的，不管它的驅(qū)動(dòng)能力多大，相當(dāng)于它是沒有電源的，需要外部的電路提供，絕大多數(shù)情況下P0口是必需加上拉電阻的。
作者: Starway    時(shí)間: 2018-9-24 22:36
mayday555 發(fā)表于 2018-9-11 16:38
P0口作為I/O口輸出的時(shí)候時(shí)，輸出低電平為0 輸出高電平為高阻態(tài)。P0 口不能真正的輸出高電平。由于單片機(jī) ...

謝謝 明白了
作者: sweet小開開    時(shí)間: 2018-12-19 10:41
要怎么才能下載？
作者: sweet小開開    時(shí)間: 2018-12-19 11:16
leleluo123 發(fā)表于 2018-7-13 16:17
厲害的小伙子

想知道是怎么下載的，我也想下載，謝謝
作者: liuyanghe    時(shí)間: 2018-12-20 20:48
三極管起放大電路的作用。如果實(shí)物圖不接三極管會有什么影響？
作者: 冰冰潔潔    時(shí)間: 2019-1-8 19:31
liuyanghe 發(fā)表于 2018-12-20 20:48
三極管起放大電路的作用。如果實(shí)物圖不接三極管會有什么影響？

這里也是放大電流，不接電流太小，輕的說不很亮，重的說就很不亮。
作者: s396869499    時(shí)間: 2019-1-10 12:55
nice啊兄弟
作者: Arvin0011    時(shí)間: 2019-1-11 09:33
不錯(cuò)學(xué)到了
作者: Youens    時(shí)間: 2019-1-25 11:34
很強(qiáng)！贊贊贊！
作者: dodge666    時(shí)間: 2019-5-29 18:24
謝謝樓主分享
作者: 斯蒂芬1215    時(shí)間: 2019-6-6 12:54
不錯(cuò)
作者: 機(jī)電光束    時(shí)間: 2019-8-19 15:55
謝謝分享，學(xué)到了。
作者: meilidianzhi    時(shí)間: 2019-8-20 19:24
樓主太牛了學(xué)習(xí)一下
作者: 白給少年    時(shí)間: 2019-12-18 10:16
樓主，一開始沒用程序時(shí)很亮，用了程序之后就不怎么亮了
作者: WKKD    時(shí)間: 2020-10-26 18:34
怎么沒有proteus 工程文件
作者: yufen    時(shí)間: 2021-10-14 17:21
想問問代碼中的數(shù)組里面的0xXX代表什么？起什么作用？需要涉及哪些知識？
作者: sxy4609    時(shí)間: 2021-12-5 19:57
yufen 發(fā)表于 2021-10-14 17:21
想問問代碼中的數(shù)組里面的0xXX代表什么？起什么作用？需要涉及哪些知識？

是一個(gè)16進(jìn)制數(shù)，需要轉(zhuǎn)換成2進(jìn)制，控制P口輸出
作者: Apen~    時(shí)間: 2021-12-5 20:04
強(qiáng)啊 樓主
作者: mick32    時(shí)間: 2022-6-3 03:50

buzz about P0
Schematic has RP1 as pullup ...
作者: QQQQ987    時(shí)間: 2022-9-11 22:34
燈光效果怎取模？
作者: 271399390    時(shí)間: 2022-11-6 11:49
三極管起放大電路的作用
作者: kkkkkasd    時(shí)間: 2023-12-26 21:46
弓長張 發(fā)表于 2018-6-3 21:15
如果實(shí)物圖不接三極管會有什么影響？

電流過大，可能會燒壞單片機(jī)



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