单片机+光立方制作完全资料【非常详细】 -

标题: 单片机+光立方制作完全资料【非常详细】 [打印本页]

作者: hurong 时间: 2013-6-7 23:39
标题: 单片机+光立方制作完全资料【非常详细】
  虽然有着失败二字，只能说是器件选择和限流电阻选取出了点问题，代码有待优化，总体感觉还是凑合的。制作过程可丝毫不掺水啊，如果大家在制作过程中有所不懂得，可以随时问我哦~51黑论坛留言即可，下面进入主题。
   五一长假漫漫，时间很充分，正好有时间去干那些因为时间不足而搁置已久的一些想法，首先想到的是做一个光立方，器件年前就买了，因为时间问题被长久搁置了。
   之前论坛已经有人晒过，在此我将详细的向大家解析一下光立方的制作流程，望大家喜欢。先上资料：

光立方原理图.pdf (63.29 KB, 下载次数: 3270)

ULN2803_DataSheet.pdf (85.29 KB, 下载次数: 1232)

74HC573_DataSheet.pdf (61.23 KB, 下载次数: 894)

3D8光立方取模软件.rar (28.99 KB, 下载次数: 1463)
此软件在部分XP系统上无法使用，解决办法唯有换电脑了，找遍整个互联网，我没找到适合我电脑使用的，可能是我的电脑比较特殊吧！但此软件为可用软件。我在同学电脑上用过没问题。

光立方_原始程序.rar (83.83 KB, 下载次数: 2203)

原理图截图：

首先是前期准备工作，器件的选取，我的器件清单如下：

   LED选取：如果有条件的话可以使用7色彩灯，视觉效果将会更好。或者是长方形发光二极管，方便焊接。
   后来由于光立方LED亮度过低，我将1K限流改成510R电阻，效果好多了。

   制作前先按照下图（此图直接采用网络图）对小灯进行弯折处理（如果看不懂的话，请努力发挥自己的空间想象能力，之后就会豁然开朗的），这是一个漫长而痛苦的过程，建议每天睡前折一些，我断断续续干了近十天吧！（五一前虽然大块时间没有，但是每晚折小灯的时间绝对是有的）实际焊接时，请注意变通，每一层都会有一行需要多弯一下的，以实现共阴处理。

主要器件如下：

先在万用板上规划一下光立方小灯之间的间隔，建议2CM为宜，用铅笔或者彩笔在板子上确定64个点，以方便下一步操作。
找一块木板，最小是20*20CM，我找的时候费了点劲，采用爆破拆出来的

，然后把万用板放在木板上，四角用大头钉固定（以确保扎点时位置不变），用圆规进行采点，记住是64个点，是7*7的方格。不要因为计算错误，以适用万用板而导致光立方间隔过密。

采用手钻打孔，不直接用大钻，是防止打孔过程中，孔洞打偏。

大钻扩孔，钻头选择要适宜，防止LED小灯插上后不稳，或者插上焊完取不出来，我采用的是2.8/2.9的钻头。游标卡车是为了测钻头大小的。

焊接时，建议一列一列的焊接，（层共阴，列共阳）这样操作起来比较容易，防止全部插上在焊接时，过多的小灯产生阻碍，由于我是左撇子，所以我是从右向左焊接。这是焊接好的第一层。焊完之后，现将小灯阳极管教理顺，与共阴平面呈垂直关系，以方便之后焊接。将LED点阵层起下的时候，为美观起见，请注意不要破坏小灯的相对位置及高低层次，（为了增强光立方坚固度，建议，每层上跨接一些硬些的细铜丝）。
经坛友 1006110218提醒现补充：焊完一层后切记要记得检测是否有小灯在焊接过程中损坏。检测方法如下：层接地，即阴极接地，用一个串有1K限流电阻的导线接5V，然后依次接小灯阳极。

主控电路焊接，焊前首先考虑布局，此电路板尺寸7*12，有点小，但是好歹排上了，如果空间足够的话，建议限流电阻接在LED阳极上（即74hc573的输出端），晶振放IC座里侧能节省部分空间。

背面图如下

进行主要跳线后，跳线尽量要美观些。

主控焊接完成后的背面图。

正面图

插上芯片后的效果图（请注意我把P3^0,P3^1管教引出了，以方便下载调试使用，毕竟调试时需要好多好多次下载来回插拔芯片绝对崩溃，但不建议使用锁紧座，太占地方，而且看起来不协调。）

主控做好了，进行光立方之间的层层连接，由于焊接过程过于枯燥，所以建议焊完八层LED后，再焊控制板，最后在进行光立方的层层连接。焊接过程注意每层之间的高度，以及是否四角等高，别到最后才发现有一角低了。方法：四周架立柱，之后层层间用横梁支撑，直尺定高。

一开始用的是吃饭剩的一次性筷子，后来筷子不够，灵机一动上锯条。

焊完后的光立方，自我感觉良好，不过由于小灯弯折有点参差不齐，所以个别地方不是太美观。

焊接底座时建议一列列得插，以减轻插接难度。毕竟64个小灯引脚不是那么好弄得。

进行跳线。不要随意跳线，要有一个统一的顺序，这样编程时方便些。

使用杜邦线进行连接。

最后拍了下视频，由于小灯质量限制，以及限流可能有点大，所以最后效果不是太好，但是切记限流绝对不能省。

http://player.youku.com/player.php/sid/XNTUxNjgyNzg0/v.swf

将论坛用户tsj1992 的程序移植到我的光立方的效果图（限流电阻已改为510欧姆）配乐为青春纪念册。希望tsj1992 不要介意啊！

开学了，不想弄了，有时间再继续研究下程序吧！程序是我的伤……
http://player.youku.com/player.php/sid/XNTUyNjExMDQw/v.swf

问题解答区

1、LED接的时候是共阳的吗？573是控制一层LED，那么层与层之间怎样处理啊，假设每层的阳极都接在一起，这样就会有8根线，这8根线怎样接到底板上而不会影响美观？
答：层共阴，列共阳(即曾与层之间的连接)，记住是每层的阴极连在一起，曾与层之间的阳极焊在一起。最终达到有8个阴极，64个阳极的效果。杜邦线连接，是在板上哦，我用的是8根灰色杜色邦线连接8层的共阴引脚，颜色相近，所以美观问题不算大，帖子照片上有效果图。
2、还有那个2803的技术及资料不是太明白，是说输入+5V电源就能输出50V/500mA电流吗？不过500mA是不是不太够用啊，LED工作电流，就算每个10mA64个也600多了啊？
答：按你假设：最大输出500ma，不够用，这确实将是个问题，但是500ma差不多，因为极少数情况下点亮的小灯超过80个，一般是64个左右，相当于每个小灯5ma的电流。但是你想过限流电阻吗？我采用的是1K电阻限流，既然有1K的限流电阻，那么说明最大通过每个引脚的电流为5V/1K=5ma,所以通过每个小灯的电流不会超过5ma，但是点亮小灯的多少直接影响光立方整体效果，毕竟小灯也总有内阻啊！（切记不要轻易修改限流电阻的大小，小灯质量有好坏，性能不平均，所以不要因为一个小灯接220R限流能用，就盲目地认为所有的采用220R限流都行，更不要不用限流，网上有一个人因为接220R电阻感觉小灯亮度有点暗，就拿掉了，然后他在网上问，为什么有些小灯不亮了，你认为原因是什么呢？）。
3、每层的驱动电流大概是150mA是吗?
答：请问这个是你怎么得出的啊？我的理解是每层电流多大是根据你点亮小灯的个数而决定，没有定性的多少ma。
4、你那个P0口是干什么用的？
答：P0口接的是每个74573的输入端已进行图形控制，你如果想问74573的作用是什么？他是通过片选来控制P0口的信号控制，是对IO的拓展。片选的切换，意味着573芯片的切换，也就意味着LED阳极管教的切换。
5、帖子里你说是层共阴列共阳，那么8个层阴极端子是不是接2803输出口，64个列阳极通过74ls573和单片机连接，那样的话不就是由单片机提供电流了吗？单片机能提供那么大的电流吗？电压也不够啊？
答：请先弄明什么是层共阴，列共阳。不明白的话你如何焊接，焊的每一层是在阴极相连的基础上进行的。细细品味一下。ULN2803相当于驱动作用，要不然，你认为单凭一个IO口能点亮那么多小灯吗？
6、是不是只要在uln2803处接限流电阻就行了，不用每个LED都加限流电阻吧？
答：光立方的连接是阴极连接74573输出，阳极连接ULN2803输入那么随便阴极或阳极一端加限流都行，但是你要明白：总共有64个阳极。8个阴极，哪个方便些啊！但是我建议的是你在确定限流最小值后把限流接在阴极上，虽然焊起来麻烦一丁点，但是效果可能会好些，我是迫于板子大小刚够，所以才在ULN2803的输出上接的限流，但是感觉效果不是太好，单论安全性上，64个限流比8个限流安全得多，切记焊接前先测电阻阻值，别不小心掺杂了小电阻，这样的话，一个不小心你的努力就白费了，制作过程中，心情愉快为大，一旦急躁，那么后期制作的质量就会下降，或者直接使制作破产。

由于自己能力有限，不敢说已经弄透，所以我的观点只是一点建议，并不代表绝对正确。同时，由于实验室没有网，短期内无法恢复，上网困难，所以回答不及时之处，望请见谅。

疑问解答会根据网友提问进行不定期更新，欢迎大家关住

作者: fvgk2004 时间: 2013-6-13 16:24
正想做呢，下来参考下，谢谢了， 51Hei(51黑)论坛有你更精彩

作者: zkblzg 时间: 2013-7-4 22:19

fvgk2004 发表于 2013-6-13 16:24
正想做呢，下来参考下，谢谢了

(51黑)论坛有你更精彩

作者: zkblzg 时间: 2013-7-4 22:21
(51黑)论坛有你更精彩

作者: 单板哥之旅 时间: 2013-7-4 23:44
这个效果实在太牛逼太诱人了我也做

作者: 单板哥之旅 时间: 2013-7-4 23:45
终于找到组织了 51hei

作者: L-JUN 时间: 2013-7-15 18:29
51黑有你更精彩！！

作者: 人生过客 时间: 2013-7-20 11:37
看起来很不错

作者: kxm2008 时间: 2013-7-21 08:16
谢谢楼主的东西

作者: shanweiheng 时间: 2013-7-21 11:03
好漂亮啊，，，我小白，，做不出这东西。。

作者: 遗忘jy 时间: 2013-7-25 20:12
楼主强大

作者: 查农王伟 时间: 2013-7-25 22:42
楼主强大

作者: 小新 时间: 2013-7-29 11:22
去仔细看完全文，觉得楼主是下了很大的功夫的。

作者: 鲜の水晶葡萄 时间: 2013-7-31 19:27
高手在这里

作者: ymh1314520 时间: 2013-8-6 16:10
很不错的东西

作者: wfzhaoyuwei 时间: 2013-8-8 22:32
终于找到组织了 51hei啊

作者: 小新 时间: 2013-8-12 14:57
我也做了一个，感觉效果很不错。

作者: 00我的梦 时间: 2013-8-12 19:10
我都买好了，就开始开工咯

作者: 00我的梦 时间: 2013-8-12 19:43
做一个做一个做工个

作者: 一首因为了解 时间: 2013-8-16 19:31
不错不错

作者: 一首因为了解 时间: 2013-8-16 19:31
好想自己做一个

作者: czxsyqh 时间: 2013-8-17 21:45
也想做一个。

作者: 陨落的Einstein 时间: 2013-8-18 13:40
楼主，什么原理？8个锁存器控制8*8立柱+8个驱动控制8层？

作者: 跃86 时间: 2013-8-27 19:21
不错厉害的

作者: Sean张斐 时间: 2013-9-3 18:02
好棒！

作者: sunfengger 时间: 2013-9-5 10:33
请教各位大神，2803驱动光立方，应该驱动的是光立方的阳极把，而且2803只有一个，所以说光立方应该是层共阳，列共阴，最后得到八个阳极，64个阴极，请问这个对吗

作者: 冷夜辰 时间: 2013-9-11 18:45
今天买了元器件。。。等到东西来了就动工。。。。哈哈哈。。。。这两天先把图画好。。。原理搞清楚。。。

作者: 红泥 时间: 2013-9-12 20:34
很详细的呢，不过为什么要888的呢？可以用444的，只要一片51就可以了，，，，，，省财省时，，，xd，，，

作者: 量子力学的 时间: 2013-10-8 13:06
不错不错

作者: 路在脚下 时间: 2013-10-8 21:23
非常好，我可以自己做了

作者: 无ya 时间: 2013-10-10 12:57
大神我太崇拜你了我明天就买元件开工

作者: wentao 时间: 2013-10-11 10:55
不错，这个帖子我太喜欢了，实际做的时候再请教你吧

作者: 13620819446 时间: 2013-10-13 23:09
不错过来看看

作者: 幸福维修站 时间: 2013-10-14 12:40
好赞！！！！！！！！！！！！！！！！！11

作者: 殤华♂嬗年 时间: 2013-10-14 13:07
终于可以自己去试一下去制作了嘿嘿

作者: 殤华♂嬗年 时间: 2013-10-14 13:23
楼楼能将论坛用户tsj1992 的光立方的程序打包给我么，谢谢，我在论坛上没有找到

作者: 769928318 时间: 2013-10-14 16:06
不错的创意

作者: judb 时间: 2013-10-14 16:31
{:soso_e113:}{:soso_e113:}{:soso_e113:}

作者: lzk521 时间: 2013-10-14 23:46
谢谢楼主分享

作者: hyj555 时间: 2013-10-20 10:44
haoyaaa

作者: chenjtken 时间: 2013-10-20 17:34

我也想学LZ一样做一个

不过现在功力不足！！··

作者: 人海信步 时间: 2013-10-23 09:44
学习中，也想做一个。

作者: suiyuan_mcy 时间: 2013-10-25 20:54
谢谢楼主分享！！！

作者: mueling 时间: 2013-10-27 11:20
牛人强悍了向lz学习，等俺也做个
相信菜鸟也能飞滴

作者: shinsanitY 时间: 2013-10-27 14:56
很好，，，，，

作者: shinsanitY 时间: 2013-10-27 14:57
尝试一些。、、、

作者: shinsanitY 时间: 2013-10-27 14:58
。。。。。。。

作者: lf2k168 时间: 2013-10-30 16:39
{:soso_e179:}{:soso_e189:}{:soso_e142:}

作者: lf2k168 时间: 2013-10-30 16:40

{:soso_e183:}

作者: lf2k168 时间: 2013-10-30 16:43
买了元器件。。。等到东西来了就动工。。。。

作者: 帆船 时间: 2013-10-30 16:51
强

作者: 白天不懂夜的Hei 时间: 2013-10-31 21:57
正想做呢，下来参考下，谢谢了

作者: longlong899 时间: 2013-10-31 22:51
真是好东西，谢谢楼主

作者: 泪无痕别离 时间: 2013-11-1 12:50
看起来很漂亮，我也要做

作者: laterjun 时间: 2013-11-10 23:41
准备制作一个啊

作者: 半年考 时间: 2013-11-18 19:02

做一个看看，表白去

作者: 464258629 时间: 2013-11-19 15:39
老早就想做了，下载下来学习下先，感谢分享

作者: judb 时间: 2013-11-20 10:05

作者: haoyu1hao 时间: 2013-11-20 16:19
谢谢楼主分享、

作者: haoyu1hao 时间: 2013-11-20 16:20
谢谢楼主分享、

作者: haoyu1hao 时间: 2013-11-20 16:21
谢谢楼主分享、

作者: gongpeng192 时间: 2013-11-21 17:31

哈哈我也想做个

作者: binge1016 时间: 2013-11-21 21:43
不错我也想去做

作者: binge1016 时间: 2013-11-21 21:43
有人有人教我呢

作者: binge1016 时间: 2013-11-21 21:44
快来大神教我把，我是大一新生

作者: LA。 时间: 2013-11-22 23:34

作者: 寡欢。 时间: 2013-11-24 10:29
努力学习
。。

作者: now_° 时间: 2013-11-25 17:11
很不错的样子

作者: now_° 时间: 2013-11-25 18:07
用52能用吗

作者: 学生/mg 时间: 2013-11-26 18:46
学习中。。。。。。。。。。。

作者: 728528678 时间: 2013-11-30 19:17
顶一个，回去试试

作者: 以诚/xs相待 时间: 2013-12-9 23:26
感觉好好

作者: 865011432 时间: 2013-12-11 10:37
真不错，没事了做个！

作者: 越野 时间: 2013-12-15 15:27
取模软件怎么用。。{:soso__15280332862936412883_1:}

作者: peture 时间: 2013-12-15 18:05
好资料啊，进来看看中，准备DIY一个。

作者: 刘倔倔 时间: 2013-12-20 09:45
这么好，牛

作者: admin 时间: 2013-12-20 13:51
这是一个不错的资料

作者: admin 时间: 2013-12-20 13:51
真的很好

作者: admin 时间: 2013-12-20 13:52
真的很好

作者: 阳光工程 时间: 2013-12-21 22:12
各位大哥求教啊！我想做一个

作者: 奋斗的小菜鸟 时间: 2013-12-25 09:11
就决定是你了，最近正好要做这个，不知道能不能成

作者: 淡笑莣然 时间: 2013-12-29 19:46
很强大

作者: gaoyang_520\0 时间: 2013-12-30 07:59
真好，真想做一个

作者: dearguixin 时间: 2014-1-3 17:26
呵呵，回家后必做任务喔

作者: 254203728 时间: 2014-1-4 05:15
支持！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

作者: yh360983652 时间: 2014-1-5 13:59
正在做光立方，淘宝送的资料不全

作者: rsrc1001 时间: 2014-1-5 19:06
感谢分享

作者: qinli5471 时间: 2014-1-11 20:43
楼主v5

作者: hongzhounlfd 时间: 2014-1-11 22:13
楼主好给力呀

作者: hongzhounlfd 时间: 2014-1-11 22:14
效果真的很好呀

作者: hongzhounlfd 时间: 2014-1-11 22:15
效果很好的

作者: 无耐 时间: 2014-1-12 13:38
如果用8个595控制列，是否应该是列共阴层共阳？请指教。

作者: 步六孤星晨 时间: 2014-1-13 03:23
支持大神

作者: 416588479 时间: 2014-1-13 11:53
好漂亮啊，，，我小白，，还没能力做出这东西。。

作者: 犯二的有质青年 时间: 2014-1-20 14:11

作者: pengqh520 时间: 2014-1-26 21:00
好想自己做一个

作者: 雨蝶的伤 时间: 2014-1-30 22:47
这个好看,,,不过太难做了

作者: soffio小宇 时间: 2014-1-31 01:54
好详细的教程。。。

欢迎光临 (http://www.51hei.com/bbs/)