DIY_3D8光立方
3D8光立方制作
3D8光立方制作目录一、摘要。
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1二、关键字。
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1三、引言。
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.2四、正文.。
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.2 （一）、主要元件介绍.。
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..31、STC12C5A60S2。
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32、74HC573..。
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33、ULN2803.。
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(4)（二）、工作原理。
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..5 1、驱动模块原理.。
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6（三)、元器件选择..。
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7(四）、制作、调试..。
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. (8)1、制作.。
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１92、调试..。
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11五、结束语。
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13六、参考文献....。
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12七、附录（程序）。
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13２光立方一、摘要:本设计采用8＊8*8 的模式，硬件主要分为三个模块：主控模块、驱动模块、显示模块。
采用的主控芯片为STC12C5A60S2 芯片,驱动电路是采用我们常用74HC573数字芯片。
数组 OUT［0］代表光立方从第一层 D0 到第八层 D0 的数据，以此类推数组 OUT［1] 代表光立方从第一层 D1 到第八层 D1 的数据。
光立方设计制作(全过程、带程序连接)
摘要之前在网上看了一些光立方的演示视频，被它那些立体感吸引了。
想到自己学单片机也这么久了，于是乎就想做一个玩玩，同时可以复习一学期以来自己的编程能力和动手的能力，一举两得是一件很不错的事情。
向朋友要了一些资料，就开工了。
光立方顾名思义就是一个立方体，采用的是8*8*8的模式，整个立方大概是16cm*16cm*18cm（长.宽.高）的样子，主要分为三个模块：主控模块、驱动模块、显示模块；我所做的光立方，主控电路采用的主控芯片是STC12C5A60S2芯片，驱动电路是采用我们常用的74HC573数字芯片，以及ULN2803达林顿管。
关键字：光立方 74HC573 STC12C5A60S2 ULN2803电路原理图：图1.电路原理图元件的选择：（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。
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，个人推荐雾面蓝光方型LED。
3d led光立方制作详解
单片机采用stc90c516，最小系统部分电路板已经省略，相应的，单片机的P0口，接电路图中标示为“P2”的插头上，而单片机上P2口接到电路图中标示为“P1”的接口上有坛友说杜阳的东西，有点专业的都知道，硬件构架不同，至于动画，我使用另一套原理实现了和他相同的动画，至于动画这部分，看得懂代码的人，都知道如何去改动画，很随意。
我也承认，我以前见过杜阳的作品。
大家有兴趣先制作，如果制作好了，我再继续写如何编写属于自己的动画。
最近我要去定制电路板，如果有兴趣，可以以成本价给大家出几块原理部分很早以前，就有相关的视频资料，在国内各大视频网站出现，样式绚丽，也一直有很多玩家想放置，对于这个东西来说，本身技术不是很复杂，也不是很简单，更多的是需要耐心。
下面我就来详解一下如何打造一个属于自己的光立方。
拿8*8*8的光立方来说：我们可以拆分为8个面每个面64个灯；我只要控制这64个灯使其能够自由变换，然后再通过控制每个层依次点亮即可，由于我们眼睛的视觉暂留，使我们感觉看到的东西是一起再亮的。
这样我们就看到了一个完整的个体。
理解了原理；我们来设计电路；大家都知道，如果要控制8*8点阵，需要16个引脚，那么有8个8*8点阵，我再用8个引脚来当充当各个8*8点阵的“开关”即可。
那么我们的电路设计的基本原理知道了。
如何让一个引脚来当64个灯的“总开关”呢？只要将64个灯阳极或阴极连在一起，在连到这个引脚上即可。
那么如何用16个引脚来控制这64个灯的另外64个引脚呢？我采用了hc573暂存的方法，来分别把64个灯的亮灭信息存到这个上面，然后再一起输出到灯上，这样我们通过查询相应芯片的型号可以确定基本电路。
电路部分573的64个输出引脚控制前面所述每一个面的64个灯；而uln2008控制的每一个层。
同时要注意每个573输出的引脚对应的按顺序的x轴的8个引脚。
这样做完全了后期编写程序方便。
因为我们的动画是实时运算的，而且我所采用的紧紧是stc89c52系列单片机，它本身的运算速度有限。
光立方教程(含HEX烧录文件)
先上效果图首先，准备材料和工具。
材料：1， 雾面蓝色（喜欢其他色的随意）LED （3MM 或者5MM 都行），最好是雾面LED ，不懂得购买的时候跟老板说清楚就ok~2，STC12C5A60S2单片机一片3，DIP-40的插座一个4，22.1184MHZ晶振一个5，单排圆孔插针座20个（建议多准备些）6，单排插针4个7，USB母座一个8，0.3--0.8镀锡铜线一米左右，没有的也行，根据自己的焊接习惯。
个人比较喜欢镀锡铜线。
工具1，剪线钳2，尖嘴钳3，电烙铁4，焊丝5，松香6，镊子7，其他（总之就是焊接用的那些了，根据个人情况。
）———————————分割线———————————首先，电路图很简单了电路图很简单，稍微有点单片机基础都可以做。
然后呢，开动你灵活的小左和小右吧~准备绘制焊接图纸。
首先，确定你要做多大尺寸的光立方，4*4*4也就是64个灯，个人感觉做成7厘米见方左右就差不多了。
根据个人喜好调节吧~大小具体怎样确定呢，二少在这里简单说明一下，每一边是4个灯，也就是三个灯距，灯距的三倍加两个灯宽就是边长了。
灯距的确定，不是随便确定的，必须是2.54毫米的整数倍，为什么呢，因为洞洞板的孔距就是2.54，最后的灯是插在洞洞板上的。
本教程所定的灯距是4倍的孔距，也就是10毫米挂点，小误差这里就可以忽略了。
OK~根据灯的情况，确定洞洞板的大小，最少得是20孔，因为单片机用的是DIP40的，所以至少要保证单片机可以安装，当然高手还可以立式安装单片机，二少在这里就不多介绍了。
确定以上参数后，好了，开始制作吧~我这边手头有的洞洞板是19*23孔的，所以嘛~单片机就有俩引脚是悬空的，不过不影响。
焊接电路，（绘制软件，layout）然后，确定单片机和LED灯体的安装位置。
并做简单标注。
用尖嘴钳把插针掰成一个一个的，直接焊接于绿色的焊盘位置，4*4+4个。
如下图效果单片机最好安装在座子上，直接焊接死亡率较高。
3D光立方的设计与制作
3D光立方的设计与制作【摘要】本文主要介绍了3D光立方的设计思路和制作流程，3D光立方采用了8X8X8共计512个LED组成的阵列，本次设计制作一个三维的发光二极管立方显示体，能够通过编写程序来实现对每一个LED亮和灭的控制，从而可以显示多种多样的图案，具有很高的观赏性，通过制作3D光立方，能提高动手设计能力和对电路的分析能力。
【关键词】3D光立方;电路制作;LED1.背景与意义随着人们生活水平的不断提高，3D效果的欣赏已经成了人们的追求，美轮美奂的观赏让人醉心不已，给人带来无比宽松舒适的美感。
3D技术已进应用于教学，医学，地下采矿，空中导航等领域。
但就目前的发展，3D还不能够普及到人们的生活中，这也就萌发了人们对于3D的设计。
本次设计制作一个三维的发光二极管立方显示体，能够通过编写程序来实现对每一个LED亮和灭的控制，从而可以显示多种多样的图案。
因此，对发光二极管进行控制，使其显示出不同的花样，带给未来3D技术的科技体验。
2.系统电路设计本电路设计大体上可以分电源、处理系统、输出显示、输入控制四部分组成。
其结构框图如图1所示。
图1 3D光立方电路设计框图电源供电部分采用一块集成稳压器CW7805，把市电经变压器降压输入电路，而后整流送到稳压器稳压输出作为工作电压。
不仅功率上可以满足系统需要，不需要更换电源，并且比较轻便，使用更加安全可靠。
输入控制部分采用按键开关，主要用于切换不同的显示模式。
单片机控制电路是该系统的核心部分，主要控制着LED灯的显示间隔、方式、变换等。
输出控制采用74HC573芯片作为控制光立方的I＼O口扩展芯片，以拓展单片机的输出口，采用动态显示模式，按照图文运动的特点又可以分为闪烁、平移、旋转、缩放等多种显示模式。
可以通过一定的算法从原来的显示数据直接生成，再结合输出控制电路，这样程序书写就不会过于繁琐和重复，而且对核心控制器的内存空间要求不高。
LED显示阵列是由8X8X8共计512个LED组成光立方显示屏。
推荐-3D光立方说明书 精品
3D光立方说明书摘要光立方是一个长、宽、高由8×8×8 个LED 灯组成的真实3D 立方体显示器。
其最大的特点，就是带给观赏者立体的超酷的3D视觉体验。
因此各大网站也充斥着各种各样的光立方版本。
但是这各种版本的光立方的制作方法都很复杂，而且成本也很高，而本设计与之相比则制作简单精美，成本低廉。
为保证光立方精美的外形，本设计还提供了一种光立方的制作模板，以确保将动手能力导致的美观差异降到最低。
为降低其成本，本设计采用了STC12C5A60S2单片机，这种单片机自带有A/D转换模块；使用的锁存器是常用的SN74HC573。
这样可以保证在降低制作成本的情况下，毫不影响作品的美观；再加上显示效果极佳的高亮雾面的蓝色方形LED，硬件电路无需添加额外的驱动和上拉电阻，即可实现其强大的功能：除了能显示3D 图形，还可以支持多级亮度和速度调整，允许用户自拓展音频显示功能，就像音乐显示器一样。
用户还可以在不改动硬件电路的情况下设计出自己喜欢的的自定义图形。
这些充分体现了制作成本低、显示效果好、功能完善的特点。
最后，经过软硬件调试，解决了一些硬件电路短路，程序报错的问题，完美地实现了多种图形动态显示，流畅的图形变换和音频显示的多种功能。
关键词：光立方制作模板音频显示 A/D转换ABSTRACTLight-cube is a long, wide, high is posed of 8 x 8 x 8 leds true 3 d volumetric display. Its biggest characteristic, is to bring the viewer stereo cool 3 d visual experience. So each big web site is filled with all kinds of cubic light version.But all versions of this light cubic method is very plex, and the cost is also high, and pared with this design is beautifully simple and low cost.In order to ensure the exquisite cubic shape, this design also provides a light cube production template, to ensure that the ability to appearance difference to a minimum.To reduce its cost, this design USES STC12C5A60S2 MCU, the MCU built-in A/D conversion module; Use the latch is SN74HC573 in mon use. So that in the case of lower production costs, not effect the beauty of the works; Plus showed excellent results highlighted square LED fog below in blue, don't need to add additional hardware circuit drive pull up resistance, and its powerful functions can be realized: in addition to display 3 d graphics, can support multiple levels of brightness and speed adjustment, allows the user to expand the audio display function, like music display. Users can also in the case of do not change the hardware circuit design their own custom graphics. These fully reflect the production of low cost, good effect of display, the characteristics of the function is perfect.Finally, after the hardware and software debugging, solve some of the short circuit hardware circuit, program error, perfect the dynamic variety of graphic display, smooth graphics transform and audio display a variety of functions.Key words: light-cube making stencil audio-display A/D conversion目录1、引言1.1研究意义LED射灯是指发出的光线是方向性的(directional)的LED灯泡, 主要类型有MR16,GU10, PAR series.LED球泡灯是指发出的光线为发散性的LED灯泡, 主要类型为:E27 base.按照功率来分, LED灯泡可分为: 小功率(主要为5mm LED生产的)和大功率(主要1 W, 3 W ,甚至5 W LED生产的)。
光立方DIY制作(上篇)实测版
光立方的制作——8*8*8，2803+573层共阴,束共阳方案经过近两个月断断续续的整理与制作，自己第一个比较满意的光立方终于出炉了。
回想起这两个月，尽是蛋疼与蛋碎。
闲话少说，直接步入正题。
①【材料准备】首先便是材料的准备，建议去淘宝网上购买（至少我是在淘宝上买的），材料直接影响到光立方的硬件制作，因此一定要细心耐心进行选材。
以下是材料清单：01、LED灯珠，最好选择长脚5mm，雾状（乳状）蓝色的灯珠，效果更好。
记住，长脚的，不要短脚的，3mm的也可以，当然也能自己换喜欢的颜色，仅仅是推荐蓝色。
（话说我就是短脚的，结果效果很不好。
）价格在70-90元一包，一包1000个，店家不会散卖的。
02、74HC573，8个，记得要1-2元左右的，太便宜的可能是用过返新的，IC芯片都是一分钱一分货，便宜的全是旧的，别老想着贪便宜。
（建议买十个，多买两个以备特殊情况。
）03、UNL2803，1个，这个便宜，要0.5-1.5元的就行，同样建议买俩。
04、IC座，9个，不过一般商家不会单卖，一卖就得卖10或15个，这个可以多买点，记得买20P的。
一般0.2-0.6元一个。
05、焊接飞线，自己有导线也行，一定要结实耐用，准备10米，一定要多准备，我仅仅焊接一个9cm*12cm 的驱动板就用了6米的飞线。
06、电阻，基本上100-500欧都可以，我用的是220欧的，用来接在UNL2803上，给LED分压。
不过最好是100欧的，其实2803不加电阻也完全可以。
一般都是卖一包，很稍有单卖的，一包12-18元，买精度低的就行，精度低的便宜，12-15左右。
07、排针，用来焊接，这个就不多说了。
0.5元一排，40个。
08、杜邦线，8p的4个，2p的1个，建议多买点，以备不时之需。
0.25元一根，记得买30cm的，短的不好使，8p的一般0.8-1.2元。
09、3节一体的电池盒，用于装3节5号南孚电池。
1.2-2元。
10、南孚电池，一板，5号的。
手把手教你光立方取模软件的使用(以字符R为例)
手把手教你光立方取模软件的使用
（以字符R为例）
1、3D8光立方取模软件的视图分为：正视图，侧视图和俯视图，取模时只需要在你想要的视图上操作即可，不必管其他视图的变化
代表光立方的三视图分别是：正视图，侧视图和俯视图
2、用鼠标点击8*8的小方格，白色代表点亮，灰色代表熄灭，数据会显示在下面的hex显示区内
3、将R顺时针旋转180度，将旋转后的图形以白点的形式绘制在正视图的第一个8*8方框内（旋转是为了使图形数据与程序一致）
在正视图中点亮一个“R”的字符
4、找到hex文本框里第八行的第三到六的数据，这四个数据即为有效数据。
（图形不同获得的数据大小不同，总之除零以外的数据都是有效的）
”R”的数据显示在hex数据区内
5、用keil打开程序，找到名为ZIMO.H的文件。
在ZIMO.H里定义了一个名为table_id的数组，用hex文本框里的四个数据替换其中一组，点击保存并编译。
6、打开stc下载软件，如stc-isp-15xx-v6.61。
单片机型号选择stc12c5a60s2，点击“打开程序文件”到你程序文件夹得hex文件里添加后缀为.hex的文件。
7、将下载线一端插在电脑上一端用杜邦线插在spi下载口上（注意：上有标号不要差错）打开电源，点击下载软件的“下载”然后再重启一次电源，当提示操作成功时程序就下载完成了，。
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3D8 LED搭接指南
徐平/官微宏2011-08-15
本文介绍3D8 8x8x8 LED光立方的LED搭接指南，抛砖引玉。
目录
LED元件介绍 (1)
搭接方法 (2)
●管脚折弯 (2)
●由点到线 (5)
●由线到面 (7)
●由面到体 (8)
●大功告成 (10)
系统测试 (11)
LED元件介绍
3D8光立方，默认采用高亮蓝色草帽头LED。
不过用户完全可以根据自己喜欢的色彩、可见角度、表面材质自行采购LED。
如要与3D8系统兼容，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（长脚为正极、阳极）；
测试方法：
1.可使用常见的3V纽扣电池CR2032判断LED的阳极阴极。
2.将3D8主板接通电源，将LED插入主板后侧的一对插孔内，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，并可以调节亮度拨盘，观察该型LED的可调亮度范围。
建议从最低亮度开始，防止LED被烧毁。
一些建议：
LED发光体的体积越小，3D8整体的通透性就越好，也就是说后排的LED就越不容易被前排的LED挡住；而另一方面，发光体越大，越容易看到光点，例如使用直径更大的LED或是使用雾面而非光面的LED。
这二者是有一定的相互矛盾的关系，希望用户可以找到自己喜欢的组合。
注意LED光点的可视角度，雾面LED要比光面LED要大，而草帽头LED的可视角度又比普通窄体的LED 要大。
另外，一样可以根据摆放位置，角度，将LED的朝向进行改变（默认是朝天的），以获得更好的观感。
搭接方法
管脚折弯
为了保持整体的通透性、立体感，3D8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。
折弯前，注意区分LED的阴阳（正负）极！
1.水平折弯：基本徒手可以完成，为了焊接的整齐性，请尽量保证角度的统一。
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。
由点到线
自备一块木板，在上面，打上8x8的64个眼，其间距为22.86（2.54*9）mm，孔径以配合LED为准，（默认的草帽头LED外径为5mm）。
将折弯好关键的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。
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。
将垂直各面依次插到3D8主板上面，以后，将露出的阳极引脚横向折90°，是其可以与其前后同一高度（同一层）的阳极进行焊接，实现各8x8平面的层共阳。
实现层共阳以后，我们就得到了共计8条对阳极引线，通过漆包铜线，实现各层的阳极线与主板的连接。
其中最顶层的对应最靠近DC电源插座的阳极座。
在阳极引线的末端，可以再焊接一小段废元件引脚，是其更易于插入圆孔座中。
大功告成
正面（插子卡以及亮度调节拨盘）视图如下：
背面视图（DC座、MiniUSB插口）视图，可见共阳是在背面实现的。
注意事项：
LED还是比较娇贵的元件，焊接过程中，应避免静电造成LED的损伤。
最好使用防静电焊台，并佩戴防静电手环。
系统测试
接下来，就可以对LED进行测试了，请参考《3D8串口数据通讯协议》以及视频《3D8光立方8x8x8 LED 通讯协议说明》（/v_show/id_XMjkyNDQ0MzY0.html），利用子卡，上位机编程，或串口助手，进行LED的测试，对内部常亮点、常暗点进行更换。
有硬件制作基础的朋友，可以制作一个简单的单面测试的模块，借助鳄鱼夹，对面内各点进行测试，从而避免在各层都实现共阳连接以后再从中拆出个别坏点。
就原理图来说，3D8的LED搭接结果相对简单，512个LED，分为64束，8层，束内共阴，层内共阳。
我们这里提供的只是一种方法，希望能抛砖引玉，用户朋友们可以大胆对其进行改进和探索，希望能与我们分享您的经验。
3D8光立方官方交流QQ群：165068863
淘宝店链接：/item.htm?id=10959651858。