光立方设计总结报告参考
光立方实习报告
青岛理工大学琴岛学院
实 习 报 告
题 目： 光立方
系 部： 机电工程系
专业班级：
学 号：
学 生：
指导教师：
青岛理工大学琴岛学院教务处
学 生
指导教师
实习名称
光立方
实习时间
实习地点
实习目的
1)在老师的指导之下，综合运用所学课程的相关知识和技能，以两人为一小组选择课题进行毕业实习，为即将从事的专业工作奠定基础；
指导教师评语
成绩
系部教研室意 见
三周的毕业实习结束了，在实习过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。毕业实习是我们专业课程知识综合应用的实践训练，也是我们迈向社会从事职业工作前一个必不少的过程。”千里之行始于足下”，通过这次实习设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。今天认真的进行设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。通过这次光立方设计，本人在多方面都有所提高。
存在问题
同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，握得不够牢固，比如说三极管PNP管脚不懂怎么放置，不懂分得二极管的正负极，对单片机汇编语言掌握得不好。焊接部件时容易漏焊或虚焊，相近的两个元器件容易不小心让锡熔连到一起。LED正负极没有判断好，连接之前没有仔细检查。小的元器件容易丢失。
光立方实训总结
光立方实训总结一、导言光立方实训是一种高级实训项目，旨在通过实践培养学生的技术能力和团队合作能力。
该实训项目通过搭建光立方模型，让学生深入了解光学原理，并通过实际操作来巩固所学知识。
在本文中，我们将对光立方实训进行详细的总结和讨论。
二、实训的背景与目的2.1 实训的背景在光立方实训前，学生应具备一定的光学基础知识，如光的传播、折射、反射等。
光立方实训通过实践操作，帮助学生巩固和应用这些基础知识，进一步提高对光学原理的理解。
2.2 实训的目的光立方实训的目的是培养学生的实践能力和团队合作能力。
通过实际搭建光立方模型，学生可以锻炼自己的动手能力和解决问题的能力。
同时，由于光立方实训通常需要多人合作完成，学生还能够学到团队合作的重要性和技巧。
三、实训过程与方法3.1 实训过程光立方实训通常包括以下步骤：1.熟悉光学基础知识：在实训开始前，学生需要通过课堂学习或自学的方式，掌握光的基本概念和原理。
2.确定实训目标：学生和导师一起确定实训的目标和要求，明确实训的内容和重点。
3.设计光立方模型：学生根据实训目标，设计光立方的模型结构和实验方案，并进行初步的理论分析。
4.购买和准备实验所需材料：学生根据设计方案，购买和准备实验所需的光学元件、仪器设备等。
5.搭建光立方模型：学生按照设计方案，使用所购买的材料和设备，组装并搭建光立方模型。
6.进行实验和数据采集：学生使用搭建好的光立方模型，进行实验操作，并记录、分析实验数据。
7.总结与分析实验结果：学生根据实验结果，对实验过程进行总结和分析，评估实验的有效性和可行性。
8.撰写实训报告：学生根据实训要求，撰写实训报告，包括实训目标、实验步骤、实验结果等内容。
3.2 实训方法光立方实训采用项目式教学方法，学生通过实际操作来学习和应用光学知识。
在实训过程中，导师负责指导学生的学习和实验操作，学生则负责完成实验任务和实训报告的撰写。
四、实训的效果与展望4.1 实训效果光立方实训能够有效提高学生的实践能力和团队合作能力。
01学期项目设计报告-光立方
01学期项目设计报告-光立方学期项目设计报告完成日期：2013年12月17日名目1 摘要42 绪论43 光立方项目方案53.1 硬件：53.2 光立方的点阵部分，步骤：63.3 焊接注意事项：6焊好的led点阵插到PCB板上用上位机led全亮指令，测试。
6 3.4 软件：63.5 整体框图64 系统硬件74.1 C PU：74.2 L ED灯： 74.3 P CB板： 74.4 A rduion板：84.5 A rduino uno R3板：84.6 缩小版uno操纵模块：错误!未定义书签。
4.7 通信协议模块：85 系统软件设计95.2 l ed edit 操纵软件: 95.3 l ed gameserver 游戏操纵软件: 95.4 a rduino 编程软件：96 整体性测试及所遇咨询题106.1 整体搭建完成以后的测试106.2 调试中遇到的咨询题107 设计总结118 致谢129 参考文献1210 附录1310.1 设计实物图成效图13 10.2 程序清单1310.3 电路图14摘要本设计制作出一个三维立体显示图案的lED光立方。
本产品不仅能够像发光二极管点阵一样显示平面的静态或动态画面，还能够显示立体的静态或动态画面，打破了传统的平面显示方案。
同时又增加了显示的花样和立体图案显示成效，能够广泛用于传媒信息显示和各种装饰显示，为今后显示技术的进步和进展指导了方向，光立方显示比发光二极管点阵更具有视觉成效，而且画面图案更加丰富多彩。
本设计是用采为核心操纵器，ATMga32PU扩展I/O口，完成硬件电路设计。
通过软件编程操纵数据下载到单片机完成设计图案的显示。
软件采纳自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向进展，增强系统的可扩展性和运行的稳固性。
我们的光立方要紧功能是在整体上实现画面立体的显示，实现动态的实时3D显示成效，同时能够按照要求改变程序的数组部分就可实现画面的自主定义，也可自己写更多美轮美奂的图形。
光立方实验报告
光立方实验报告光立方实验报告引言：光立方实验是一项有趣而有挑战性的实验，通过在不同角度和条件下观察光的传播和反射现象，我们可以更深入地了解光的特性和行为。
本次实验旨在探索光在不同介质中的传播规律，并研究光的折射和反射现象。
实验材料与方法：本次实验所需材料包括：光立方、激光笔、尺子、白纸、直尺、透明介质（如玻璃板、水晶等）等。
实验步骤如下：1. 将光立方放置在平整的桌面上，并确保其稳定性。
2. 使用激光笔照射光立方的一个面，观察光线经过光立方后的变化。
3. 在光立方的不同面上重复步骤2，记录光线的传播情况。
4. 将透明介质放置在光立方的某个面前，观察光线经过介质后的折射现象。
5. 调整透明介质的角度和位置，观察光线的折射角度变化。
实验结果与分析：通过实验观察和记录，我们得出以下结论：1. 光线在光立方内部的传播路径呈现出直线性，且在不同面之间发生了反射。
2. 光线经过光立方的反射角度等于入射角度，符合光的反射定律。
3. 光线在透明介质中的传播路径发生了折射，且折射角度与入射角度之间存在一定关系。
4. 不同介质的折射率不同，导致光线在不同介质中的传播速度和方向发生变化。
进一步分析：在实验过程中，我们可以观察到光线在不同介质中的传播规律。
根据光的折射定律，我们可以推导出光线在不同介质中的传播速度和方向的变化。
折射率是一个重要的物理量，它描述了光在介质中传播的速度与真空中传播速度之比。
根据斯涅尔定律，折射率与入射角度之间存在一定的关系，即折射角度与入射角度满足一个特定的数学关系。
光立方实验的意义：光立方实验不仅可以帮助我们理解光的传播规律，还可以应用于实际生活中。
例如，在光学仪器的设计和制造过程中，我们需要考虑光线在不同介质中的传播路径和折射现象，以确保光学仪器的正常工作。
此外，在光纤通信和光学传感器等领域，光立方实验也具有重要的应用价值。
结论：通过光立方实验，我们深入了解了光的传播和反射现象。
我们观察到光线在光立方内部的传播路径呈直线，且在不同面之间发生了反射。
音乐光立方实验报告
一、摘要本实验旨在设计并实现一个音乐光立方，该光立方能够根据音乐的节奏和旋律变化，动态地展示出绚丽的视觉效果。
通过巧妙地结合音乐信号处理和LED显示技术，使光立方能够“跳舞”，为观众带来一场视觉盛宴。
本报告详细介绍了音乐光立方的整体设计、电路设计、软件编程以及实验结果。
二、目的与要求1. 设计并实现一个音乐光立方，使其能够根据音乐节奏和旋律变化动态显示。
2. 确保光立方显示效果丰富、绚丽，给观众带来视觉冲击。
3. 控制光立方功耗，确保其长时间稳定运行。
三、整体设计1. 硬件设计：- 采用Arduino作为主控芯片，负责接收音乐信号、控制LED灯的显示。
- 使用多个LED灯组成一个立方体，每个LED灯通过独立驱动电路连接到Arduino。
- 引入麦克风作为音乐信号输入设备，将声音信号转换为电信号。
2. 软件设计：- 编写程序实现音乐信号处理，提取音乐节奏和旋律信息。
- 根据音乐信号变化，实时调整LED灯的亮度、颜色和闪烁频率，实现动态显示效果。
- 设计多种显示模式，如音乐节奏模式、旋律模式、全彩模式等。
四、电路设计与元件选择1. 主控芯片：Arduino UNO2. LED灯：RGB LED灯，数量为8个3. 驱动电路：采用NPN三极管驱动LED灯，每个LED灯独立驱动4. 麦克风：动圈式麦克风5. 电阻、电容等元件：用于电路搭建和滤波五、模块电路的组装与焊接1. 按照电路图连接各个元件，确保电路连接正确。
2. 使用万用表测试电路连通性，确保无短路、断路等问题。
3. 组装麦克风、LED灯和Arduino主控板，连接电源。
六、电路的调试和调试出现的问题1. 连接电源，运行程序，观察LED灯显示效果。
2. 调整程序参数，如亮度、颜色、闪烁频率等，以达到最佳显示效果。
3. 在调试过程中，发现以下问题：- 部分LED灯显示效果不佳，经检查发现驱动电路存在故障，更换驱动电路后问题解决。
- 麦克风灵敏度不足，导致音乐信号处理效果不佳，调整麦克风位置和灵敏度后问题得到改善。
光立方设计总结报告(参考)
光立方设计报告目录一．摘要二．目的与要求三．电路的设计与元件的选择四．模块电路的组装与焊接五．电路的调试和调试出现的问题六、项目的完成情况七、结论一．摘要在前一段时间，在网上看了一些关于光立方的资料和它的视频，看到了一些光立方的演示视频，被它那些立体感吸引了。
光立方顾名思义就是一个立方体，我们采用的是8*8*8的模式，大概的距离是14cm*14cm*20cm（长.宽.高），主要分为三个模块：主控模块驱动模块显示模块；我们所做的光立方驱动电路，主控电路等都是纯手工焊接。
采用的主控芯片60K STC12C5A60S2芯片，驱动电路是采用我们常用的74HC573数字芯片。
关键字：光立方 74HC573 STC12C5A60S2 ULN2803二．目的与要求（1）目的：回顾我们学习的单片机知识和提高我们的焊接和其他的动手实操能力（包括了数字电路和模拟电路的知识）。
（2）要求：要有自主创新,其中我们的开关是采用触摸型开关，只要由一个I/O口和VCC组成。
三．电路的设计与元件的选择1.电路设计主要分为三个模块分别是主控模块驱动模块显示模块(1)主控模块图1主控电路其中P1位一个触摸型的开关，C3为去耦电容防止高频干扰(2)驱动电路图2驱动电路在驱动电路上，每个锁存芯片的电源端都加了一个瓷片电容，主要的作用是防止高频干扰（3）显示电路所有的灯的负端都是接在一起的，下面的每一组都是控制光立方的一个面，控制的是光立方的竖起来的面，而横着的面由图3的U10控制图3 显示电路2.元件的选择（1）由于光立方的程序量比较大，而且要求相对比较高，因此经过考虑之后我们决定用51系列的增强型芯片STC12C5A60S2，选择的理由：1.无法解密，采用第六代加密技术；2.超强抗干扰；3.内部集成高可靠复位电路，外部复位可用可不用；4.速度快，比8051快8-12倍；（2）由于灯的个数比较多，因此所需要的电流相对也比较大，所以选择ULN2803，ULN2803是八重达林顿，1 至 8脚为8路输入，18 到11脚为8路输出。
光立方实训报告总结
光立方实训报告总结一、引言在这篇报告中，我们将对光立方实训进行总结和分析。
本实训旨在帮助学员熟悉光立方技术，并通过实际操作来加深对该技术的理解和应用能力。
二、光立方实训的背景和目的2.1 背景在当今高科技快速发展的时代，光立方技术作为一项重要的创新技术迅速崛起。
它通过使用激光束来实现高速的三维打印，为制造业和设计领域带来了巨大的改变。
2.2 目的光立方实训的目的是让学员了解光立方技术的基本原理和操作方法，并通过实际操作来提升学员的实践能力和解决问题的能力。
通过这次实训，学员将能够更好地应用光立方技术进行创新设计和快速制造。
三、光立方实训的内容和步骤3.1 内容光立方实训分为理论学习和实际操作两个部分。
在理论学习部分，学员将学习光立方技术的基本原理、设备的操作方法、材料选择和处理技巧等。
在实际操作部分，学员将亲自操作设备进行三维打印，并进行设备的调试和故障排除。
3.2 步骤•步骤1：理论学习–学习光立方技术的基本原理–学习设备的操作方法和安全注意事项–学习材料的选择和处理技巧•步骤2：实践操作–设备的设置和调试–进行三维打印操作–检查和评估打印结果–故障排除和维护四、光立方实训的收获和意义4.1 收获通过光立方实训，学员将获得以下收获： - 熟悉光立方技术的基本原理和操作方法 - 增强实践操作能力和解决问题的能力 - 掌握材料选择和处理技巧 - 提升创新设计和快速制造能力4.2 意义光立方技术作为一项创新技术，具有广阔的应用前景。
通过参加光立方实训，学员将能够更好地应对未来的科技发展趋势，熟练掌握光立方技术，为制造业和设计领域的发展做出贡献。
五、对光立方实训的改进建议5.1 设备更新建议引入更先进和稳定的光立方设备，以提高实训的效果和可靠性。
新设备应具备更高的打印精度和更快的打印速度，以满足不同学员的需求。
5.2 实训课程优化建议对实训课程进行优化，增加更多的实际操作环节，并结合实际案例进行教学。
学期项目设计报告光立方
微控制器的应用实训学期项目设计报告完成日期：2013年12月17日目录1摘要本设计制作出一个三维立体显示图案的lED光立方。
本产品不仅可以像发光二极管点阵一样显示平面的静态或动态画面，还可以显示立体的静态或动态画面，打破了传统的平面显示方案。
同时又增加了显示的花样和立体图案显示效果，可以广泛用于传媒信息显示和各种装饰显示，为将来显示技术的进步和发展指导了方向，光立方显示比发光二极管点阵更具有视觉效果，而且画面图案更加丰富多彩。
本设计是用采为核心控制器，ATMga32PU扩展I/O口，完成硬件电路设计。
通过软件编程控制数据下载到单片机完成设计图案的显示。
软件采用自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
我们的光立方主要功能是在整体上实现画面立体的显示，实现动态的实时3D显示效果，同时可以根据要求改变程序的数组部分就可实现画面的自主定义，也可自己写更多美轮美奂的图形。
即可显示出我们想要的3维立体图形，字母，数字，也可实现图形字母数字的来回变换，移动和交替的变换，达到不间断的变换效果。
2绪论中国LED等从上个世纪90年代初开始起步，之后都处于快速发展中，2007、2008年为发展最快的两年。
时至今日，LED显示屏已应用于各行各业中，现在就让我们来说说中国LED显示屏行业风风雨雨走过的20载。
目前中国LED显示屏的产能远远大于市场需求，产能过剩明显。
增长放缓也造成了目前LED显示屏行业僧多粥少的局面。
价格将成为推动LED显示屏市场快速发展的第一要素。
目前LED显示屏行业大打价格战，毛利率进一步下降的同时也削弱了厂商自身的盈利能力。
目前LED显示屏产业的细分化程度非常高，不仅配件材料供应格局稳定，同时各项配件材料毛利率也大幅降低。
LED显示屏是由多种配件材料组装而成，主要的技术集中在LED灯珠、控制系统、驱动IC、驱动电源四个方面。
对绝大多数LED显示屏厂商而言，并不拥有绝大部分核心技术以及专利。
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光立方设计报告
目录一．摘要
二．目的与要求
三．电路的设计与元件的选择四．模块电路的组装与焊接
五．电路的调试和调试出现的问题
六、项目的完成情况
七、结论
一．摘要
在前一段时间，在网上看了一些关于光立方的资料和它的视频，看到了一些光立方的演示视频，被它那些立体感吸引了。
光立方顾名思义就是一个立方体，我们采用的是8*8*8的模式，大概的距离是14cm*14cm*20cm（长.宽.高），主要分为三个模块：主控模块驱动模块显示模块；我们所做的光立方驱动电路，主控电路等都是纯手工焊接。
采用的主控芯片60K STC12C5A60S2芯片，驱动电路是采用我们常用的74HC573数字芯片。
关键字：光立方74HC573 STC12C5A60S2 ULN2803
二．目的与要求
（1）目的：回顾我们学习的单片机知识和提高我们的焊接和其他的动手实操能力（包括了数字电路和模拟电路的知识）。
（2）要求：要有自主创新,其中我们的开关是采用触摸型开关，只要由一个I/O口和VCC组成。
三．电路的设计与元件的选择
1.电路设计
主要分为三个模块分别是主控模块驱动模块显示模块
(1)主控模块
图1主控电路
其中P1位一个触摸型的开关，C3为去耦电容防止高频干扰
(2)驱动电路
图2驱动电路
在驱动电路上，每个锁存芯片的电源端都加了一个瓷片电容，主要的作用是防止高频干扰
（3）显示电路所有的灯的负端都是接在一起的，下面的每一组都是控制光立方的一个面，控制的是光立方的竖起来的面，而横着的面由图3的U10控制
图3 显示电路
2.元件的选择
（1）由于光立方的程序量比较大，而且要求相对比较高，因此经过考虑之后我们决定用51系列的增强型芯片STC12C5A60S2，选择的理由：1.无法解密，采用第六代加密技术；
2.超强抗干扰；
3.部集成高可靠复位电路，外部复位可用可不用；
4.速度快，比8051快8-12倍；
（2）由于灯的个数比较多，因此所需要的电流相对也比较大，所以选择ULN2803，ULN2803是八重达林顿，1 至8脚为8路输入，18 到11脚为8路输出。
驱动能力500MA \50V。
应用时9脚接地，要是驱动感性负载，10脚接负载电源V+。
输入的电平信号为0，或5V。
输入0是，输出达林顿管截止。
输入为5V电平时，输出达林顿饱和。
输出负载加在电源V+和输出口上，当输入为高电平时，输出负载工作；
（3）由于在刚刚接触锁存器的时候，就接触了74HC573，对它的使用也比较成熟，因此在驱动部分使用了熟悉的74HC573，其优点有1.高阻态;就是输出既不是高电平,也不是低电平,而是高阻抗的状态;在这种状态下,可以多个芯片并联输出
2.数据锁存;当输入的数据消失时,在芯片的输出端,数据仍然保持
3.数据缓冲; 加强驱动能力
(4)LED灯的选择，出于外观和整体的形状美观，我们放弃我们经常用的草帽型LED，采用的是方形高亮的LED灯
由于草帽的光发散比较厉害容易影响视角效果，从而使用方形的，同时方形的也比较聚光，如下图所示：
四．模块电路的组装与焊接
1.我们首先完成的是驱动电路
驱动电路由于线比较多，电路比较复杂，所以我们有比较多的跳线，到焊接完成用时半天，焊接完成下载测试程序基本上没有问题，如下图所示：
背面
图5 正面：
图6
由于飞线太多，容易断开，所以我们有溶胶把线路固定好，防止电路断开
（2）主控电路
主控电路时最简单的电路，主要把晶振焊接对，其他的就没有什么大问题了，其中还有一个控制层的驱动芯片焊接在主控板上
如图所示：
图7
（3）显示模块
首先我们用一块比较大万能板，在上面做了8*8个点的标志，然后把灯按统一形状搞好。
然后放在万能板上焊接，如下图：
图8
焊好的如图：
每次焊完以后都要去检查测试每个灯是否会亮，很重要的步骤
图9
接下来的是把8个图9这样的组成8*8的一个面如下图所示：
同样的每次焊完以后都要去检查测试每个灯是否会亮
图10
把八个面做好以后就是把八个面一层一层的叠起来，在这里要注意的是必须用尺子量好各个角度的高度，必须使每一个面在同一的平面上，如下图所示：
图10 完工后的作品
如图所示：
五．电路的调试和调试出现的问题
完工以后编写了调试的程序，主要是检查全部的灯是否会亮，但是单把程序烧写进去之后，发现有两列没有点亮，还好两列的都在边上，进而如果换灯也相对容易，我们用排除法来检查电路，首先是检查灯的线路是否虚焊，断路，果真有一列的是断路了，把它接上后这一列也亮了，还剩下另外一列，我们用同样的方法来做，从驱动电路到显示的都没有问题，而且在输入那一列的电压也正常，我们就想不通了，是什么原因呢？我们怀疑是不是有灯坏了，我们又一个一个的检查了这一列灯，但是全部都会亮，经过很细心的检查，发现有一个灯的亮度和其他的灯亮度完全不同，相对比较暗，于是我们把它换了下来，接上另外一个，果然是哪个灯的问题，原来是由于灯的阻抗很大，把那一列的电平都拉低了，使灯无法亮起来，在电路的调试中就出现了这些的问题，相对来说还是不错的。
六、项目的完成情况
本项目完成速度比较快，在整体的电路上可以完成一下基本的演示，由于电路的限制，花样不是很多，还有待提高。
值得注意的是我们的作品有待机模式，就像电脑一样有待机模式，不过我吗只要一种待机模式，待机模式是呼吸灯。
由中间到整体呼吸非常有节奏感，主要用手触摸一下开关，就可以进入演示模式，再按一下显示下一个显示模式，在按就到了待机模式。
七、结论
历时差不多一个月的时间，本项目终于顺利完成了。