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作者：武昌理工学院 王浩 易涛 吴应军
指导教师：吴艳玲 邹熙

　　作品简介　　

　　二、结构说明
　　每层的LED排序如上图D0,D1,D2,D3…D62,D63分别为64个LED阵列实际排序方式,也就是光立方的俯视图，对应下图分别是其数据信号O(__)U(__)T(__)0，O(__)U(__)T(__)1，O(__)U(__)T(__)2，　　　　

　　O(__)U(__)T(__)3…O(__)U(__)T(__)62，O(__)U(__)T(__)63。立体LED是由8层这样布局的LED组成，每层位置排列全部一致，每层LED的所有阴极全部接到一起，然后连接ULN2803驱动电路，来选择那一层亮。
　　立体LED能通过按键实现各种动画模式的切换，最后一个动画还能够显示时间，该时间是通过时钟芯片来控制的(具体动画请观看视频)。　　　　

　　平台选型说明

　　我们使用的开发板以STC15F2K61S2芯片为控制核心。它采用ISP/IAP方式下载无需编程器，无需仿真器。程序下载方便，操作简单。
　　STC15F2K60S2系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期的单片机，是高速/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成高精度R/C时钟，5MHz-35MHz带宽范围可设置，可彻底省掉外部晶振和外部复位电路(内部已集成高可靠复位电路，8级可选复位门槛电压。4个中断口，3个定时器，2组高速异步串行通信端口UART，1组高速同步串行通信端口SPI，内置2K字节大容量SRAM。I/O口也增加了P4和P5口。低功耗设计：低速模式，空闲模式，掉电模式，停机模式。
　　开发板上还带有时钟电路，键盘，红外收发，数码管，继电器等模块，便于扩展电路功能。

　　设计说明

　　一、系统方框图
　　系统方框图如图五所示，本系统以STC15F2K61S2为主控芯片，由电源模块，时钟模块，键盘模块和光立方控制模块组成。我们使用直流稳压电源模块给整个系统供电，用键盘来选择动画，时钟模块来计算当前时间，光立方控制模块由8个74ls锁存器和1个ULN2803组成，通过控制锁存器的使能端实现数据的所存来控制一个面的动画显示，控制ULN2803来实现每一层的亮灭，最终实现整个立体LED灯的工作。　　

　　二、模块介绍
　　1、STC15F2K61S单片机，有四十个引脚，处理电源和地两个引脚以外，其他引脚都可做I/O口使用，资源比较丰富，我们用P0口控制74LS573的输入端，P1口控制ULN2803的输入端。　　

　　2、ULN2803是八路达林顿，1 至 8脚为8路输入，18 到 11脚为8路输出。驱动能力 500MA \50V。适合用来驱动一层LED灯。　　

　　3.74LS573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能(C)为高时，Q 输出将随数据(D)输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。 这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。　　

　　4.PCF8563外接32768Hz晶振为芯片提供标准时钟，以及一个纽扣电池，当单片机断电时，可让芯片继续工作，实现时间掉电保护功能。　　

　　三、软件介绍
　　软件部分：编写各种动画程序，在用两个键盘，利用外部中断实现动画的切换。其中有个显示时间的动画，是先用取模软件把各种数字取模存好，在用时钟芯片来计算时间，在通过光立方灯显示。　　

　　作品特色

　　首先看看LED行业现状：
　　1.LED显示屏面积过大，造成幕墙式的视觉阻隔。
　　2.LED显示屏播放的内容过分商业化造成光看人群的据看心理。
　　3.LED显示屏的安装位置和面积不适应观看人群的心理。
　　立体LED与传统LED显示屏相比：面积比传统LED显示屏小，观众可以从任意角度观看到立体LED的内容。LED可以显示各种3D动画、文字，甚至可以随音乐的节奏来显示动画。给观众以耳目一新的感觉，吸引观众的眼球。它是未来LED的发展趋势。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2670