毕业设计（论文）-基于AT89C52单片机的4x4x4光立方设计.doc

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，而且画面图案更加非富多彩。本设计是采用AT89C52单片机为核心控制器，74HC154译码器为扩展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。2 设计任务2.1 任务描述 利用单片机、LED、74HC154和74HC245等元件，首先设计电路图，然后完成电路的焊接，最后输入程序并进行调试，以达到预期的设计目的，可以显示出不同花样的立体图案。2.2 技术指标 考虑到制作成本控制在20元以内，可以采用4*4*4立方体结构进行设计，74HC154译码器可接受4位高有效二进制地址输入，并提供16个互斥的低有效输出，74HC245作为三态缓冲门电路。利用1个单片机、1个74HC154、1个74HC245、64个LED完成硬件设计。 程序采用C语言编写。3 光立方总体设计3.1 设计方法 首先把64个LED焊接成正方体形状，每一层共阳，共四层，分别接入74HC245的输出端口，每一层的阴极跟下一层的阴极对应连接，底面16个负极分别接入74HC154的16个端口。因此通过编写程序控制单片机输出，可以完成对立方体亮点的控制，进而可以有选择的设计立体图案。3.2 电路设计74HC154的引脚如图1所示图1 74HC154的引脚图1-11 13-17 ：输出端。12：Gnd电源地18-19：使能输入端、低电平有效 20-23地址输入端24：VCC电源正) 只要控制端G1、G2任意一个为高电平，A、B、C、D任意电平输入都无效。G1、G2必须都为低电平才能操作芯片。74HC254的引脚图如图2所示图2 74HC245引脚图第1脚DIR，为输入输出端口转换用， DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出， DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。第29脚“A”信号输入输出端，A1=B1A8=B8，A1与B1是一组，如果DIR=“1”G=“0”则A1输入B1输出，其它类同。如果DIR=“0”G=“0”则B1输入A1输出，其它类同。 第1118脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不在描述。第19脚G，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用 第10脚GND，电源地。第20脚VCC，电源正极。硬件连接如图3所示图3 硬件连接图光立方LED实物图如图4所示图4 光立方LED实物图光立方硬件连接实物图如图5所示图5 光立方硬件连接实物图3.3 程序设计程序设计如下#includereg52.h#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint x,y,z,i;void delay(uint z);void dian();void li();void moshi1();void moshi2();void moshi3();void main()while(1) for(i=0;i=4;i+)dian();li();moshi1();moshi2();moshi3(); void delay(uint z)for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void dian( )P0=0x01;P2=0x00;delay(10);P2=0x01;delay(10);P2=0x02;delay(10);P2=0x03;delay(10); P2=0x04;delay(10);P2=0x05;delay(10); P2=0x06;delay(10); P2=0x07;delay(10);P2=0x08;delay(10);P2=0x09;delay(10); P2=0x0a;delay(10);P2=0x0b;delay(10);P2=0x0c;delay(10);P2=0x0d;delay(10);P2=0x0e;delay(10);P2=0x0f;delay(10);P0=0x02;P2=0x00;delay(10);P2=0x01;delay(10);P2=0x02;delay(10);P2=0x03;delay(10); P2=0x04;delay(10);P2=0x05;delay(10); P2=0x06;delay(10); P2=0x07;delay(10);P2=0x08;delay(10);P2=0x09;delay(10); P2=0x0a;delay(10);P2=0x0b;delay(10);P2=0x0c;delay(10);P2=0x0d;delay(10);P2=0x0e;delay(10);P2=0x0f;delay(10);P0=0x04;P2=0x00;delay(10);P2=0x01;delay(10);P2=0x02;delay(10);P2=0x03;delay(10); P2=0x04;delay(10);P2=0x05;delay(10); P2=0x06;delay(10); P2=0x07;delay(10);P2=0x08;delay(10);P2=0x09;delay(10); P2=0x0a;delay(10);P2=0x0b;delay(10);P2=0x0c;delay(10);P2=0x0d;delay(10);P2=0x0e;delay(10);P2=0x0f;delay(10);P0=0x08;P2=0x00;delay(10);P2=0x01;delay(10);P2=0x02;delay(10);P2=0x03;delay(10); P2=0x04;delay(10);P2=0x05;delay(10); P2=0x06;delay(10); P2=0x07;delay(10);P2=0x08;delay(10);P2=0x09;delay(10); P2=0x0a;delay(10);P2=0x0b;delay(10);P2=0x0c;delay(10);P2=0x0d;delay(10);P2=0x0e;delay(10);P2=0x0f;delay(10);void li()P0=0x0f;P2=0x00;delay(1000);P2=0x01;delay(1000);P2=0x02;delay(1000);P2=0x03;delay(1000); P2=0x04;delay(1000);P2=0x05;delay(1000); P2=0x06;delay(1000); P2=0x07;delay(1000);P2=0x08;delay(1000);P2=0x09;delay(1000); P2=0x0a;delay(1000);P2=0x0b;delay(1000);P2=0x0c;delay(1000);P2=0x0d;delay(1000);P2=0x0e;delay(1000);P2=0x0f;delay(1000); void moshi1() for(i=0;i100;i+) P0=0x01; P2=0x00;delay(1);P2=0x01;delay(1);P2=0x02;delay(1);P2=0x03;delay(1); P2=0x04;delay(1);P2=0x05;delay(1); P2=0x06;delay(1); P2=0x07;delay(1);P2=0x08;delay(1);P2=0x09;delay(1); P2=0x0a;delay(1);P2=0x0b;delay(1);P2=0x0c;delay(1);P2=0x0d;delay(1);P2=0x0e;delay(1);P2=0x0f;delay(1); for(i=0;i100;i+) P0=0x03; P2=0x00;delay(1);P2=0x01;delay(1);P2=0x02;delay(1);P2=0x03;delay(1); P2=0x04;delay(1);P2=0x05;delay(1); 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