彩色光立方创新实践.docx

目 录1 彩色光立方的背景和意义22 设计原理及方案22.1 设计原理22.2 设计方案53 焊接及实现83.1 底板焊接83.2 LED焊接83.3 实现检测134 结论13触控彩色3*3*3光立方1 彩色光立方的背景和意义“联欢晚会三样法宝，光立方为最。”自从国庆60周年联欢晚会开始演练后，一个全新的名词“光立方”，吸引了全国人民的关注。光立方简单讲就是用单片机控制很多规则排列的LED的亮和灭。它有多种颜色可以变化，控制方式也有很多种，声控，触控，光控，按键等。光立方由过个小的彩灯组成，可以组成不同的图案，幻化出不同的色彩，视觉上给人以极大的震撼，因而刚一面世随即受到人们很大的喜爱，在各种场合得到大量的使用，尤以晚会为多。 本次所设计彩色光立方为3*3*3立体结构，有红，蓝两种色彩，可组合变幻出不同图案及闪亮方式，可以触控，也可以通过吹动空气来触发色彩变幻。2 设计原理及方案2.1 设计原理 设计结构图如下图1：电路图如下图2：元件清单：U1： STC15F204EAC1 C2 : 104电容C3： 220uF 电容R1-R18: 1K 102 R19和R21: 10K 103R20: 2K 202R22 R23： 1M 105MIC： 驻极体话筒LR： 光敏电阻 J1： mini USB插座管脚说明如下表1：2.2 设计方案本次设计方案分三步。首先焊接PCB板底板，将各元器件焊接完好并检查有无虚链或者短路链接。其次焊接背面彩光等，将其按照PCB板的指定位置焊接成3*3*3的立体结构，然后连接电路，将每层的灯串联起来，三层并联起来，最后，通电检查成品。本次硬件设计使用已烧制好的PCB板。其烧制程序如下：#includereg51.h#includeintrins.hsfr IAP_CONTER=0X07;sbit MCU_START_LED=P1^7;#define RELOAD_COUNT 0xfb;void series_initinal();void send_uart(unsigned char);void uart_interrupt_receive(void);void soft_reset_isp_monitor(void);void delay(void);void display_mcu_led(void);void uart_interrupt_receive(void) interrupt4{unsigned char k=0;if(RI==1){RI=0;K=SBUF;If(k==self_define_ISP_dowmload_commomd) //自定义下载命令{delay(1);Soft_reset_to_ISP_monitor(); //软复位到ISP监控区}send uart(k);}else{TI=0;}}void soft_reset_to_ISP_monitor(void){IAP_CONTER=0X60;}void delay(){Int j=0,g=0;for(j=0;j5;j++){for(g=0;g60000;g++){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}}}void serial_port_initinal(void){ SCON=0X50; TMOD=0X21; TH1 =RELOAD_COUNT; TL1 =RELOAD_COUNT; TR=1; //开定时器1 ES=1; //允许串口中断 EA=1; //开总中断}void send_uart(char i){ ES=0; //关串口中断 TI=0; //清零串口发送，完成串口中断标志 SBUF=I;while(TI==0) TI=0;ES=1}void display_mcu_start_led(void){ unsigned char i=0; for(i=0;i3;i++){ mcu_start_led=0; delay(); mcu_start_led=1; delay(); mcu_start_led=0;}}void main(void){ unsigned char i=0,j=0; unsigned char idata *itata_point;seritial_port_initial(); //串口初始化display_mcu_start_led(); //电量发光灯表示开始工作send_uart(0x34); //串口发送数据表示串口开始工作send_uart(0xa7); //串口发送数据表示串口开始工作idata_point=0xf1;for(j=0;j6;j++) { i=