單片機+光立方制作完全資料【非常詳細】

ID:50658 · 發表于 2013-6-7 23:39

  雖然有著失敗二字，只能說是器件選擇和限流電阻選取出了點問題，代碼有待優化，總體感覺還是湊合的。制作過程可絲毫不摻水啊，如果大家在制作過程中有所不懂得，可以隨時問我哦~51黑論壇留言即可，下面進入主題。
   五一長假漫漫，時間很充分，正好有時間去干那些因為時間不足而擱置已久的一些想法，首先想到的是做一個光立方，器件年前就買了，因為時間問題被長久擱置了。
   之前論壇已經有人曬過，在此我將詳細的向大家解析一下光立方的制作流程，望大家喜歡。先上資料：

光立方原理圖.pdf (63.29 KB, 下載次數: 3270)

ULN2803_DataSheet.pdf (85.29 KB, 下載次數: 1232)

74HC573_DataSheet.pdf (61.23 KB, 下載次數: 894)

3D8光立方取模軟件.rar (28.99 KB, 下載次數: 1463)
此軟件在部分XP系統上無法使用，解決辦法唯有換電腦了，找遍整個互聯網，我沒找到適合我電腦使用的，可能是我的電腦比較特殊吧！但此軟件為可用軟件。我在同學電腦上用過沒問題。

光立方_原始程序.rar (83.83 KB, 下載次數: 2203)

原理圖截圖：

首先是前期準備工作，器件的選取，我的器件清單如下：

   LED選取：如果有條件的話可以使用7色彩燈，視覺效果將會更好。或者是長方形發光二極管，方便焊接。
   后來由于光立方LED亮度過低，我將1K限流改成510R電阻，效果好多了。

   制作前先按照下圖（此圖直接采用網絡圖）對小燈進行彎折處理（如果看不懂的話，請努力發揮自己的空間想象能力，之后就會豁然開朗的），這是一個漫長而痛苦的過程，建議每天睡前折一些，我斷斷續續干了近十天吧！（五一前雖然大塊時間沒有，但是每晚折小燈的時間絕對是有的）實際焊接時，請注意變通，每一層都會有一行需要多彎一下的，以實現共陰處理。

主要器件如下：

先在萬用板上規劃一下光立方小燈之間的間隔，建議2CM為宜，用鉛筆或者彩筆在板子上確定64個點，以方便下一步操作。
找一塊木板，最小是20*20CM，我找的時候費了點勁，采用爆破拆出來的

，然后把萬用板放在木板上，四角用大頭釘固定（以確保扎點時位置不變），用圓規進行采點，記住是64個點，是7*7的方格。不要因為計算錯誤，以適用萬用板而導致光立方間隔過密。

采用手鉆打孔，不直接用大鉆，是防止打孔過程中，孔洞打偏。

大鉆擴孔，鉆頭選擇要適宜，防止LED小燈插上后不穩，或者插上焊完取不出來，我采用的是2.8/2.9的鉆頭。游標卡車是為了測鉆頭大小的。

焊接時，建議一列一列的焊接，（層共陰，列共陽）這樣操作起來比較容易，防止全部插上在焊接時，過多的小燈產生阻礙，由于我是左撇子，所以我是從右向左焊接。這是焊接好的第一層。焊完之后，現將小燈陽極管教理順，與共陰平面呈垂直關系，以方便之后焊接。將LED點陣層起下的時候，為美觀起見，請注意不要破壞小燈的相對位置及高低層次，（為了增強光立方堅固度，建議，每層上跨接一些硬些的細銅絲）。
經壇友 1006110218提醒現補充：焊完一層后切記要記得檢測是否有小燈在焊接過程中損壞。檢測方法如下：層接地，即陰極接地，用一個串有1K限流電阻的導線接5V，然后依次接小燈陽極。

主控電路焊接，焊前首先考慮布局，此電路板尺寸7*12，有點小，但是好歹排上了，如果空間足夠的話，建議限流電阻接在LED陽極上（即74hc573的輸出端），晶振放IC座里側能節省部分空間。

背面圖如下

進行主要跳線后，跳線盡量要美觀些。

主控焊接完成后的背面圖。

正面圖

插上芯片后的效果圖（請注意我把P3^0,P3^1管教引出了，以方便下載調試使用，畢竟調試時需要好多好多次下載來回插拔芯片絕對崩潰，但不建議使用鎖緊座，太占地方，而且看起來不協調。）

主控做好了，進行光立方之間的層層連接，由于焊接過程過于枯燥，所以建議焊完八層LED后，再焊控制板，最后在進行光立方的層層連接。焊接過程注意每層之間的高度，以及是否四角等高，別到最后才發現有一角低了。方法：四周架立柱，之后層層間用橫梁支撐，直尺定高。

一開始用的是吃飯剩的一次性筷子，后來筷子不夠，靈機一動上鋸條。

焊完后的光立方，自我感覺良好，不過由于小燈彎折有點參差不齊，所以個別地方不是太美觀。

焊接底座時建議一列列得插，以減輕插接難度。畢竟64個小燈引腳不是那么好弄得。

進行跳線。不要隨意跳線，要有一個統一的順序，這樣編程時方便些。

使用杜邦線進行連接。

最后拍了下視頻，由于小燈質量限制，以及限流可能有點大，所以最后效果不是太好，但是切記限流絕對不能省。

將論壇用戶tsj1992 的程序移植到我的光立方的效果圖（限流電阻已改為510歐姆）配樂為青春紀念冊。希望tsj1992 不要介意啊！

開學了，不想弄了，有時間再繼續研究下程序吧！程序是我的傷……

問題解答區

1、LED接的時候是共陽的嗎？573是控制一層LED，那么層與層之間怎樣處理啊，假設每層的陽極都接在一起，這樣就會有8根線，這8根線怎樣接到底板上而不會影響美觀？
答：層共陰，列共陽(即曾與層之間的連接)，記住是每層的陰極連在一起，曾與層之間的陽極焊在一起。最終達到有8個陰極，64個陽極的效果。杜邦線連接，是在板上哦，我用的是8根灰色杜色邦線連接8層的共陰引腳，顏色相近，所以美觀問題不算大，帖子照片上有效果圖。
2、還有那個2803的技術及資料不是太明白，是說輸入+5V電源就能輸出50V/500mA電流嗎？不過500mA是不是不太夠用啊，LED工作電流，就算每個10mA64個也600多了啊？
答：按你假設：最大輸出500ma，不夠用，這確實將是個問題，但是500ma差不多，因為極少數情況下點亮的小燈超過80個，一般是64個左右，相當于每個小燈5ma的電流。但是你想過限流電阻嗎？我采用的是1K電阻限流，既然有1K的限流電阻，那么說明最大通過每個引腳的電流為5V/1K=5ma,所以通過每個小燈的電流不會超過5ma，但是點亮小燈的多少直接影響光立方整體效果，畢竟小燈也總有內阻啊！（切記不要輕易修改限流電阻的大小，小燈質量有好壞，性能不平均，所以不要因為一個小燈接220R限流能用，就盲目地認為所有的采用220R限流都行，更不要不用限流，網上有一個人因為接220R電阻感覺小燈亮度有點暗，就拿掉了，然后他在網上問，為什么有些小燈不亮了，你認為原因是什么呢？）。
3、每層的驅動電流大概是150mA是嗎?
答：請問這個是你怎么得出的啊？我的理解是每層電流多大是根據你點亮小燈的個數而決定，沒有定性的多少ma。
4、你那個P0口是干什么用的？
答：P0口接的是每個74573的輸入端已進行圖形控制，你如果想問74573的作用是什么？他是通過片選來控制P0口的信號控制，是對IO的拓展。片選的切換，意味著573芯片的切換，也就意味著LED陽極管教的切換。
5、帖子里你說是層共陰列共陽，那么8個層陰極端子是不是接2803輸出口，64個列陽極通過74ls573和單片機連接，那樣的話不就是由單片機提供電流了嗎？單片機能提供那么大的電流嗎？電壓也不夠啊？
答：請先弄明什么是層共陰，列共陽。不明白的話你如何焊接，焊的每一層是在陰極相連的基礎上進行的。細細品味一下。ULN2803相當于驅動作用，要不然，你認為單憑一個IO口能點亮那么多小燈嗎？
6、是不是只要在uln2803處接限流電阻就行了，不用每個LED都加限流電阻吧？
答：光立方的連接是陰極連接74573輸出，陽極連接ULN2803輸入那么隨便陰極或陽極一端加限流都行，但是你要明白：總共有64個陽極。8個陰極，哪個方便些啊！但是我建議的是你在確定限流最小值后把限流接在陰極上，雖然焊起來麻煩一丁點，但是效果可能會好些，我是迫于板子大小剛夠，所以才在ULN2803的輸出上接的限流，但是感覺效果不是太好，單論安全性上，64個限流比8個限流安全得多，切記焊接前先測電阻阻值，別不小心摻雜了小電阻，這樣的話，一個不小心你的努力就白費了，制作過程中，心情愉快為大，一旦急躁，那么后期制作的質量就會下降，或者直接使制作破產。

由于自己能力有限，不敢說已經弄透，所以我的觀點只是一點建議，并不代表絕對正確。同時，由于實驗室沒有網，短期內無法恢復，上網困難，所以回答不及時之處，望請見諒。

疑問解答會根據網友提問進行不定期更新，歡迎大家關住

ID:52412 · 發表于 2014-4-3 09:14

你那些LED是霧狀的還是透明的那種啊，我買了霧狀的那種焊接的時候壞了很多，不知道是LED的質量問題還是焊接過程有問，人家都是這樣焊接的，不過我用紅發紅色的LED就沒問題，一次全部成功。我的烙鐵都已經接地線了，但還是壞了，焊好一面之后測試好所有LED，但裝上去跟其他的連一起的時候又壞了，而已擊穿了還導致其他都微亮，非常的郁悶。你選用的是哪種LED，給個鏈接看一下！

ID:50908 · 發表于 2013-6-13 16:24

正想做呢，下來參考下，謝謝了， 51Hei(51黑)論壇有你更精彩

ID:51500 · 發表于 2013-7-4 22:19

fvgk2004 發表于 2013-6-13 16:24
正想做呢，下來參考下，謝謝了

(51黑)論壇有你更精彩

ID:51500 · 發表于 2013-7-4 22:21

(51黑)論壇有你更精彩

ID:50977 · 發表于 2013-7-4 23:44

這個效果實在太牛逼太誘人了我也做

ID:50977 · 發表于 2013-7-4 23:45

終于找到組織了 51hei

ID:51875 · 發表于 2013-7-15 18:29

51黑有你更精彩！！

ID:52048 · 發表于 2013-7-20 11:37

看起來很不錯

ID:34619 · 發表于 2013-7-21 08:16

謝謝樓主的東西

ID:47184 · 發表于 2013-7-21 11:03

好漂亮啊，，，我小白，，做不出這東西。。

ID:52258 · 發表于 2013-7-25 20:12

樓主強大

ID:19149 · 發表于 2013-7-25 22:42

樓主強大

ID:52228 · 發表于 2013-7-29 11:22

去仔細看完全文，覺得樓主是下了很大的功夫的。

ID:52482 · 發表于 2013-7-31 19:27

高手在這里

ID:52718 · 發表于 2013-8-6 16:10

很不錯的東西

ID:52648 · 發表于 2013-8-8 22:32

終于找到組織了 51hei啊

ID:52228 · 發表于 2013-8-12 14:57

我也做了一個，感覺效果很不錯。

ID:52980 · 發表于 2013-8-12 19:10

我都買好了，就開始開工咯

ID:52980 · 發表于 2013-8-12 19:43

做一個做一個做工個

ID:52908 · 發表于 2013-8-16 19:31

不錯不錯

ID:52908 · 發表于 2013-8-16 19:31

好想自己做一個

ID:53049 · 發表于 2013-8-17 21:45

也想做一個。

ID:53155 · 發表于 2013-8-18 13:40

樓主，什么原理？8個鎖存器控制8*8立柱+8個驅動控制8層？

ID:49030 · 發表于 2013-8-27 19:21

不錯厲害的

ID:54025 · 發表于 2013-9-3 18:02

好棒！

ID:54143 · 發表于 2013-9-5 10:33

請教各位大神，2803驅動光立方，應該驅動的是光立方的陽極把，而且2803只有一個，所以說光立方應該是層共陽，列共陰，最后得到八個陽極，64個陰極，請問這個對嗎

ID:52376 · 發表于 2013-9-11 18:45

今天買了元器件。。。等到東西來了就動工。。。。哈哈哈。。。。這兩天先把圖畫好。。。原理搞清楚。。。

ID:55013 · 發表于 2013-9-12 20:34

很詳細的呢，不過為什么要888的呢？可以用444的，只要一片51就可以了，，，，，，省財省時，，，xd，，，

ID:55710 · 發表于 2013-10-8 13:06

不錯不錯

ID:55726 · 發表于 2013-10-8 21:23

非常好，我可以自己做了

ID:55779 · 發表于 2013-10-10 12:57

大神我太崇拜你了我明天就買元件開工

ID:55809 · 發表于 2013-10-11 10:55

不錯，這個帖子我太喜歡了，實際做的時候再請教你吧

ID:52286 · 發表于 2013-10-13 23:09

不錯過來看看

ID:55906 · 發表于 2013-10-14 12:40

好贊！！！！！！！！！！！！！！！！！11

ID:55922 · 發表于 2013-10-14 13:07

終于可以自己去試一下去制作了嘿嘿

ID:55922 · 發表于 2013-10-14 13:23

樓樓能將論壇用戶tsj1992 的光立方的程序打包給我么，謝謝，我在論壇上沒有找到

ID:55927 · 發表于 2013-10-14 16:06

不錯的創意

ID:55928 · 發表于 2013-10-14 16:31

{:soso_e113:}{:soso_e113:}{:soso_e113:}

ID:55944 · 發表于 2013-10-14 23:46

謝謝樓主分享

ID:56130 · 發表于 2013-10-20 10:44

haoyaaa

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