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            單片機論壇

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            單片機+光立方制作完全資料【非常詳細】

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            樓主
              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: 3029)
            ULN2803_DataSheet.pdf (85.29 KB, 下載次數: 1154)
            74HC573_DataSheet.pdf (61.23 KB, 下載次數: 821)
            3D8光立方取模軟件.rar (28.99 KB, 下載次數: 1324)   
            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: 2031)

            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。



            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

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            來自 2#
            光の勇者 發表于 2014-4-3 09:14 | 只看該作者
            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!
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            板凳
            fvgk2004 發表于 2013-6-13 16:24 | 只看該作者
            正想做呢,下來參考下,謝謝了, 51Hei(51黑)論壇有你更精彩
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            地板
            zkblzg 發表于 2013-7-4 22:19 | 只看該作者
            fvgk2004 發表于 2013-6-13 16:24
            正想做呢,下來參考下,謝謝了

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            5#
            zkblzg 發表于 2013-7-4 22:21 | 只看該作者
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            6#
            單板哥之旅 發表于 2013-7-4 23:44 | 只看該作者
            這個效果實在太牛逼 太誘人了 我也做
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            7#
            單板哥之旅 發表于 2013-7-4 23:45 | 只看該作者
            終于找到組織了 51hei
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            8#
            L-JUN 發表于 2013-7-15 18:29 | 只看該作者
            51黑有你更精彩!!
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            9#
            人生過客 發表于 2013-7-20 11:37 | 只看該作者
            看起來很不錯
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            10#
            kxm2008 發表于 2013-7-21 08:16 | 只看該作者
            謝謝樓主的東西
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            11#
            shanweiheng 發表于 2013-7-21 11:03 | 只看該作者
            好漂亮啊,,,我小白,,做不出這東西。。
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            12#
            遺忘jy 發表于 2013-7-25 20:12 | 只看該作者
            樓主強大
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            13#
            查農王偉 發表于 2013-7-25 22:42 | 只看該作者
            樓主強大
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            14#
            小新 發表于 2013-7-29 11:22 | 只看該作者
            去仔細看完全文,覺得樓主是下了很大的功夫的。
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            15#
            鮮の水晶葡萄 發表于 2013-7-31 19:27 | 只看該作者
            高手在這里
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            16#
            ymh1314520 發表于 2013-8-6 16:10 | 只看該作者
            很不錯的東西
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            17#
            wfzhaoyuwei 發表于 2013-8-8 22:32 | 只看該作者
            終于找到組織了 51hei啊
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            18#
            小新 發表于 2013-8-12 14:57 | 只看該作者
            我也做了一個,感覺效果很不錯。
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            19#
            00我的夢 發表于 2013-8-12 19:10 | 只看該作者
            我都買好了,就開始開工咯
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            20#
            00我的夢 發表于 2013-8-12 19:43 | 只看該作者
            做一個做一個做工個
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            21#
            一首因為了解 發表于 2013-8-16 19:31 | 只看該作者
            不錯不錯
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            22#
            一首因為了解 發表于 2013-8-16 19:31 | 只看該作者
            好想自己做一個
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            23#
            czxsyqh 發表于 2013-8-17 21:45 | 只看該作者
            也想做一個。
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            24#
            隕落的Einstein 發表于 2013-8-18 13:40 | 只看該作者
            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?
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            25#
            躍86 發表于 2013-8-27 19:21 | 只看該作者
            不錯  厲害的
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            26#
            Sean張斐 發表于 2013-9-3 18:02 | 只看該作者
            好棒!
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            27#
            sunfengger 發表于 2013-9-5 10:33 | 只看該作者
            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
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            28#
            冷夜辰 發表于 2013-9-11 18:45 | 只看該作者
            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。。。
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            29#
            紅泥 發表于 2013-9-12 20:34 來自手機 | 只看該作者
            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,,,
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            30#
            量子力學的 發表于 2013-10-8 13:06 | 只看該作者
            不錯 不錯  
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            31#
            路在腳下 發表于 2013-10-8 21:23 | 只看該作者
            非常好,我可以自己做了
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            32#
            無ya 發表于 2013-10-10 12:57 | 只看該作者
            大神我太崇拜你了  我明天就買元件 開工
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            33#
            wentao 發表于 2013-10-11 10:55 | 只看該作者
            不錯,這個帖子我太喜歡了,實際做的時候再請教你吧
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            34#
            13620819446 發表于 2013-10-13 23:09 | 只看該作者
            不錯過來看看
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            35#
            幸福維修站 發表于 2013-10-14 12:40 | 只看該作者
            好贊!!!!!!!!!!!!!!!!!11
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            36#
            殤華♂嬗年 發表于 2013-10-14 13:07 | 只看該作者
            終于可以自己去試一下去制作了  嘿嘿
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            37#
            殤華♂嬗年 發表于 2013-10-14 13:23 | 只看該作者
            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
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            38#
            769928318 發表于 2013-10-14 16:06 | 只看該作者
            不錯的創意
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            39#
            judb 發表于 2013-10-14 16:31 | 只看該作者
            {:soso_e113:}{:soso_e113:}{:soso_e113:}
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            40#
            lzk521 發表于 2013-10-14 23:46 | 只看該作者
            謝謝樓主分享
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            41#
            hyj555 發表于 2013-10-20 10:44 | 只看該作者
            haoyaaa  
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