之前论坛已经有人晒过，不过有的只是作品展示，在此我将详细的向大家解析一下光立方的制作流程，望大家喜欢。先上资料：
首先是前期准备工作，器件的选取，我的器件清单如下：
LED选取：如果有条件的话可以使用7色彩灯，视觉效果将会更好。或者是长方形发光二极管，方便焊接。
制作前先按照下图对小灯进行弯折处理（如果看不懂的话，请努力发挥自己的空间想象能力，之后就会豁然开朗的），这是一个漫长而痛苦的过程，建议每天睡前折一些，我断断续续干了近十天吧！（五一前虽然大块时间没有，但是每晚折小灯的时间绝对是有的）实际焊接时，请注意变通，每一层都会有一行需要多弯一下的，以实现共阴处理。
主要器件如下：
先在万用板上规划一下光立方小灯之间的间隔，建议2CM为宜，用铅笔或者彩笔在板子上确定64个点，以方便下一步操作。
找一块木板，最小是20*20CM，我找的时候费了点劲，采用爆破拆出来的，然后把万用板放在木板上，四角用大头钉固定（以确保扎点时位置不变），用圆规进行采点，记住是64个点，是7*7的方格。不要因为计算错误，
以适用万用板而导致光立方间隔过密。
采用手钻打孔，不直接用大钻，是防止打孔过程中，孔洞打偏。
取不出来，我采用的是2.8/2.9的钻头。游标卡车是为了测钻头大小的。
焊接时，建议一列一列的焊接，（层共阴，列共阳）这样操作起来比较容易，防止全部插上在焊接时，过多的小灯产生阻碍，由于我是左撇子，所以我是从右向左焊接。这是焊接好的第一层。焊完之后，现将小灯阳极管教理顺，与共阴平面呈垂直关系，以方便之后焊接。将LED点阵层起下的时候，为美观起见，请注意不要破坏小灯的相对位置及高低层次，（为了增强光立方坚固度，建议，每层上跨接一些硬些的细铜丝）。
要牢记：焊完一层后切记要记得检测是否有小灯在焊接过程中损坏。检测方法如下：层接地，即阴极接地，用一个串有1K限流电阻的导线接5V，
然后依次接小灯阳极。
主控电路焊接，焊前首先考虑布局，此电路板尺寸7*12，有点小，但是好歹排上了，如果空间足够的话，建议限流电阻接在LED阳极上（即74hc573
的输出端），晶振放IC座里侧能节省部分空间。
背面图如下
进行主要跳线后，跳线尽量要美观些。
主控焊接完成后的背面图。
正面图
插上芯片后的效果图
主控做好了，进行光立方之间的层层连接，由于焊接过程过于枯燥，所以建议焊完八层LED后，再焊控制板，最后在进行光立方的层层连接。焊接过程注意每层之间的高度，以及是否四角等高，别到最后才发现有一角低了。方法：四周架立柱，之后层层间用横梁支撑，直尺定高。
一开始用的是吃饭剩的一次性筷子，后来筷子不够，灵机一动上锯条。
所以个别地方不是太美观。
是那么好弄得。
进行跳线。不要随意跳线，要有一个统一的顺序，这样编程时方便些。
使用杜邦线进行连接。
不是太好，但是切记限流绝对不能省。
黎明途电子 一.光立方原理 你的思维有多宽，光立方的动画就有多多。我猜想大家做光立方都是为了能 随性所欲的控制每一个灯珠，来实现自己想的一些精美动画。那么，让我们从光立 方的原理开始入手。一讲到原理，估计很多同学就头痛了。这里借鉴在网上找的 一些资料来帮助大家理解光立方的原理。先从点阵的点亮原理说吧，如图所示 这是一张led 的点阵图，如果我们想要点亮任意位置的led，我们只要在该位置 led所使用的列线接地，行线接上+V即可。 学过单片机的朋友，都知道数码管是怎么点亮的，其中有位选和段选之分， 通过扫描来实现所有数码管能正常工作以实现我们想要的数字。 点阵也一样，尽管是8*8的点阵，如果我们让整体能随意显示图案，那也需 要用动态扫描的方式来实现，否则无法实现对其精准的控制。所谓动态扫描，就是说我们一次只能让一行排或者一竖排的灯亮。每次只能这么点亮，8次为一个周期，从 左至右依次点一次，那么循环起来，我们看到的就是完整的图像了。
在这里，一共有8层。 想必大家对光立方的连接已经有了一定的了解，纵向一束的负极性引脚是要连在一起， 而横向一层的正极性角连在一起。从扫描的角度去说，那一次也只能够点亮一层。 这里光立方的一层有64个灯，我们想成之前那个8*8的平面点阵。光立方的每一层虽然有64个灯，但是我们会有64跟线分别连接到这些灯上，从而实现一次性的对64个灯进行控制。我们将一个立体画面从下往上分为8层，每次扫面一层这样一副画面就完成了。通常单片机引脚较少，我们采用74hc595芯片进行拓展（74hc595原理请参考595用户手册）。下面来一张电路图，此图是用595进行拓展的。 （这张图是模块原理图的截图，接线不是很清晰，可以参考原理图） 在图中，数据通过串行的方式，分别传送到每一个 74hc595中，再内部控制器储存这些数据，从而实现一层64个灯同时的点亮。 描述一个固定画面的显示，需要硬件执行8次扫描的过程。 1.将第一层64个点的数据传入8个74hc595中，控制uln2803层控制芯片打开第 一层开关，使第一层点亮，这个时候，其他层是灭的。 2.等待时间t。 3.熄灭第一层，开始向74hc595中传输第二层的数据，锁存，开启第二层总控制 开关，点亮第二层。 4.等待时间t。 .......
五一长假漫漫，时间很充分，正好有时间去干那些因为时间不足而搁置已久的一些想法，首先想到的是做一个光立方，器件年前就买了，因为时间问题被长久搁置了。 之前论坛已经有人晒过，不过有的只是作品展示，在此我将详细的向大家解析一下光立方的制作流程，望大家喜欢。先上资料： 首先是前期准备工作，器件的选取，我的器件清单如下：
LED选取：如果有条件的话可以使用7色彩灯，视觉效果将会更好。或者是长方形发光二极管，方便焊接。 制作前先按照下图对小灯进行弯折处理（如果看不懂的话，请努力发挥自己的空间想象能力，之后就会豁然开朗的），这是一个漫长而痛苦的过程，建议每天睡前折一些，我断断续续干了近十天吧！（五一前虽然大块时间没有，但是每晚折小灯的时间绝对是有的）实际焊接时，请注意变通，每一层都会有一行需要多弯一下的，以实现共阴处理。
主要器件如下：
先在万用板上规划一下光立方小灯之间的间隔，建议2CM为宜，用铅笔或者彩笔在板子上确定64个点，以方便下一步操作。 找一块木板，最小是20*20CM，我找的时候费了点劲，采用爆破拆出来的，然后把万用板放在木板上，四角用大头钉固定（以确保扎点时位置不变），用圆规进行采点，记住是64个点，是7*7的方格。不要因为计算错误，以适用万用板而导致光立方间隔过密。 采用手钻打孔，不直接用大钻，是防止打孔过程中，孔洞打偏。
大钻扩孔，钻头选择要适宜，防止LED小灯插上后不稳，或者插上焊完取不出来，我采用的是2.8/2.9的钻头。游标卡车是为了测钻头大小的。
焊接时，建议一列一列的焊接，（层共阴，列共阳）这样操作起来比较容易，防止全部插上在焊接时，过多的小灯产生阻碍，由于我是左撇子，所以我是从右向左焊接。这是焊接好的第一层。焊完之后，现将小灯阳极管教理顺，与共阴平面呈垂直关系，以方便之后焊接。将LED点阵层起下的时候，为美观起见，请注意不要破坏小灯的相对位置及高低层次，（为了增强光立方坚固度，建议，每层上跨接一些硬些的细铜丝）。 要牢记：焊完一层后切记要记得检测是否有小灯在焊接过程中损坏。检测方法如下：层接地，即阴极接地，用一个串有1K限流电阻的导线接5V，然后依次接小灯阳极。
基于单片机的光立方设 计毕业设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
毕 业设计 基于51单片机的光立方设计 基于51单片机的光立方设计 摘要 本文详细的介绍了光立方的搭建过程，以51系列的单片机STC12C5A60S2为主要的控制芯片，由512个LED 通过共阴的形式连接起来，由74HC595为扩展单片机的I/O 口，用ULN2803为驱动电路，形成一个规格为8*8*8(长，宽，高)14cm*14cm*20cm 立方 体,还介绍了这款芯片的特点和使用方法及在调试过程中遇到的软件和硬件方面的问题 及解决方法，详细的阐述了光立方的设计原理和架构方法，对光立方目前存在的意义也进行了详细的介绍。 关键词：光立方；74HC595；单片机；ULN2803；LED Light CuBe Based on 51 single ChiP miCroComPuter ABstraCt This PaPer introduCes the ProCess of Building Light CuBe, with 51 Series MCU STC12C5A60S2 as the main Control ChiP, ConneCted By 512 LED By CO Yin form, By 74HC595 for the exPansion of the MCU I/O Port, using ULN2803 as the drive CirCuit, the formation of a sPeCifiCation for 8*8* 8 (length, width, height) the 14Cm*14Cm*20Cm CuBe, also introduCes the CharaCteristiCs and methods of use of the ChiP and software and hardware in the ProCess of deBugging ProBlems and solutions, desCriBed in detail the design PrinCiPle and arChiteCture method Light CuBe, the CuBe existed at Present signifiCanCe have also Been introduCed in detail. Keywords: Light CuBe; 74HC595; STC12C5A60S2; ULN2803; LED 目录 姓 名： 梁泉明 学 号： 班 级： 10信科一班 专 业： 信息科学与技术 所在系： 电子信息工程系 指导教师： 郝芸
光立方制作常见问题 1、问：led面与面正极连接到最后一面的正极怎么连接？ 答：剪掉最后一面led正极就可以了。 2、问：怎么连接音乐？ 答：用我们用的音频线连接手机或者电脑输入音乐，光立方要调到音乐模式（开机后先按K1键，再按K4键进入音乐模式），如果光立方动画没有跟着音乐闪，可以调节输入音量的大小，观看光立方的变化。 3、问：为什么光立方不能播放音乐？ 答：光立方本身是不带音乐的，有音乐频谱功能，用手机输入音乐，外接音箱就可以了。 4、问：为什么音乐输出有杂音？ 答：光立方需要的电流比较大，灯亮得比较多的时候，需要很大的电流，会影响到音频的信号，使用2A电源供电就可以解决问题了。 5、问：上位机怎么用？ 答：上位机功能是使用上位机软件在电脑上操控光立方，连接步骤：（1）、连接下载器，用四个杜邦线连接到光立方对应的接口上（把鼠标放在计算机图标上右键点管理，在里面可以看到下载器的端口） （2）、光立方调到上位机模式（开机先按K1键，再按K2键进入上位机模式）（3）、打开上位机软件
下载器与光立方的连接线： GND 接 GND 5v或者VCC 接 5v或者VCC RXD 接 RXD TXD 接 TXD 由于光立方的电流会影响到下载器，所以5V那条线不用接，直接用电源线供电，下载的时候单片机需要冷启动（ 意思就是单片机需要断电后再重新上电才能下载），把电源开关当做冷启动就行，下载器连接好到，需要断开开关再 重新上电就可以下载了，上位机的连接方法一样（不用冷启动，不用拨电源线再插上），用电源线直接供电就行。 6、问：测试主板的时候有灯常亮或者不亮是什么问题？ 答：主板焊接问题，请重新加锡焊接下对应的贴片芯片就可以了，不清楚焊接哪个芯片的话，麻烦看资料里面的原理图。 7、问:光立方全部制作好了，之前使用好好的，现在发现有一层的灯跟着其它层一起亮，其它层亮的时候那一层也跟着微亮是怎么原因呢？ 答：那一层有哪个灯坏了，找出那个灯换掉就可以了。查找方法：（1）看那层有没有灯不亮的或者亮得不一样的，如果有把它换掉就可以了（2）如果没有第一种情况，那就用拔除法查找，先一排一排的拆掉那一面的正极，每拆一排的时候都要测试还有没有之前那种情况。 8、问：光立方自动死机重启，只运行到一点动画就重启了，重新上电也一样，是不是程序有问题啊？ 答：亲不用当心，这不是程序问题，这是电源供电问题，请换一个2A电流电源供电就可以（用电脑供电电流达不到要求）
光立方设计报告
一、要求 1、利用单片机控制8*8*8的LED灯显示3D图形。 2、进行实物焊接，调试。 二、设计思路 首先，8*8*8光立方是由8个相同的面组成，每一个面有64个蓝色LED灯，不同的图案又这些点连接而成。如果我们想要驱动任意一个LED灯，我们让列接地，行接正极就可以实现，因此整个立方体列共阴极，行共阳极。实际上这个就是控制512个LED 的不同灯点亮。 三、电路设计 主要分为主控模块、驱动模块、显示模块 1、主控模块 主控模块我们选用STC12C5A60S2
图1 主控电路 其中C1、C2为去耦电容防止高频干扰2、驱动模块
图2 行驱动电路 可以用一个3—8译码器选择8个不同的共阳极层，但是译码器的驱动能力差，中间可以用双P沟道MOS管APM4953来增强驱动能力。这样就可以控制点亮不同的层。 图3 列驱动电路 我们可以用5026来选择不同的列，一片5026就可以控制16列，
一共有64列，因此只需要用到4片。在每一片5026电源端上加一个电容，主要防止高频干扰。 3、显示模块 每一个LED的负端都连接在一起，构成一列；每一层的LED 的阳极连在一起。一层一列刚好可以确定一个LED灯。这样就 可以通过主控电路和驱动电路来点亮所要点亮的LED，组成我 们想要的图案。 四、元器件选择 （1）由于光立方的程序量比较大，而且要求相对比较高，因此我们决定用51系列的增强型芯片STC12C5A60S2，选择的理由： 1.无法解密，采用第六代加密技术； 2.超强抗干扰； 3.内部集成高可靠复位电路，外部复位可用可不用； 4.速度快； （2）4953的作用：行驱动管，功率管。 每一显示行需要的电流是比较大的，要使用行驱动管，每片4953可以驱动2个显示行，其内部是两个CMOS管，1、 3脚VCC，2、4脚控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控 制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6 才会输出，否则输出为高阻状态。 （3）SN74HC245DW，8路双向总线收发器，具有三态输出；74HC245八路总线收发器被设计用于数据总线之间的异步双向通信。
课程设计开题报告 课程名称：单片机应用实训教程 设计题目： 51单片机电子设计制作4*4*4彩色光立方学院： 专业班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计时间：
目录 1. 设计要求 (3) 2. 设计方案 (4) 3. 电路图 (5) 3.1 单片机程序 (6)
设计要求 1.设计论文中心突出，内容充实，论据充分，论证有力，数据可靠，结构紧凑，层次分明，图表清晰，格式规范，字迹工整，结论正确。 2.设计制作一个4*4*4的三维发光二极管显示方阵，能够通过编写程序来实现对每一个发光二极管控制，从而来显示多种多样的图案。控制显示输出至少二十种显示效果。 3.通过大量编写程序调试实验现象结果分析研究数据形成规律，对规律总结得出结论并初步确定算法。
设计方案 本设计根据二极管点阵的原理由单片机I/O口控制点亮不同的二极管从而组成出不同的画面，根据人眼的视觉暂留现象即当物体移去时视觉神经对物体的印象不会立即消失而是要延续0.1-0.4秒的时间，来设置每幅画面的延迟时间是连续的一系列画面呈现动态。每一个层面的二极管阳极接在一起受一路I/O口的控制，实际电路中该路I/O 口输出的控制信号通过5V继电器的吸合和断开来控制的，再输入发光二极管的阳极使其驱动。每一个二极管的阴极分别受单片机扩展后的I/O控制。每个灯都是由片选端口和控制端口共同决定亮或灭。因此，我们可以随意的来点亮光立方中任意一处的灯，来构建多种多样的图案。
/* *程序功能：cube4光立方彩色版本，实现各种动画效果，配套取模软件 *作者:牛盾 * */ #include
目录 摘要............................................................................. .. (1) Abstract....................................................................... (1) 第一章绪论............................................................................. (2) 光立方的意义： (5) 目的 (5) % 章节安排............................................................................. .. (5) 第二章基础软件技术介绍............................................................................. (6) proteus软件简介 (6) Protel Dxp技术简介 (6) Protel Dxp软件介绍 (6) Protel Dxp基本技术 (6) keil_μVision4软件 (7) 章节小结 (7) 】 第三章设计方案............................................................................. . (8) 总体设计方案 (8) 元件的选择 (9) 本章小结 (10) 第四章基础硬件设计............................................................................. (11) 74HC573芯片 (11) STC12C5A60S2 (11) ULN2803 ........................................................................... .. (13) !
XXXX大学本科课程设计 题目:基于单片机的光立方设计姓名: 学号: 院（系）: 专业、年级: 指导教师: 二○XX年X月
一、设计任务 在当今信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。新型的大屏幕要求显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，这些设计广泛应用于交通运输、车站、商场、医院、宾馆、证券市场、工业企业管理等公共场所。本设计旨在利用人眼视觉暂留的特点，通过AT89C52单片机控制一个由64盏LED灯组成的四层光立方模拟3D显示效果，实现三维显示。 该光立方具有以下功能： 1）能单独点亮每一个LED灯； 2）能点亮任意一条线上的LED灯； 3）能同时点亮任意一个面上的LED灯； 4）能同时点亮所有的LED灯； 5）能让LED灯自由亮灭，产生不同的显示效果。 二、设计方案 1、单片机资源分配情况 将LED光立方分成4层，分别由单片机的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3，四个IO 口来控制每一层，由于采用的是共阳极所以当层电位为高电平有效，由P0口和P1的总共16个IO口来控制每层的16盏灯，低电平有效，P0口加上拉排阻。这样就可以通过控制IO口的输出电平来控制每盏灯的亮灭。 2、系统框图 本系统主要由时钟电路、复位电路、LED光立方电路组成；时钟电路和复位电路作为单片机输入，LED光立方电路作为单片机输出，显示出控制结果如图2- 1所示。 时钟电路：单片机的各个功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准，一拍一拍的工作。因此时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的可靠性和稳定性。常用的时钟电路设计为内部时钟方式，单片机内部有一个由反向放大器构成的振荡电路，芯片上的XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入和输出端。只要在这两个引脚上接一个石英晶体振荡器和两个微调电容就构成内部方式的振荡器电路，由振荡器产生自激振荡，便构成一个完整的振荡信号发生器。 复位电路：通过某种方式，使单片机内部各类寄存器的值变为初始状态的操作称为复位，复位主要通过外部电路实现。常见的复位电路包括上电复位、手动
3D8光立方制作 目录 一、摘要 (1) 二、关键字 (1) 三、引言 (2) 四、正文 (2) （一）、主要元件介绍 (3) 1、STC12C5A60S2 (3) 2、74HC573 (3) 3、ULN2803 (4) （二）、工作原理 (5) 1、驱动模块原理 (6) （三）、元器件选择 (7) （四）、制作、调试 (8) 1、制作 (9) 2、调试 (11) 五、结束语 (13) 六、参考文献 (12) 七、附录（程序） (13)
光立方 一、摘要： 本设计采用8*8*8 的模式，硬件主要分为三个模块：主控模块、驱动模块、显示模块。采用的主控芯片为STC12C5A60S2 芯片，驱动电路是采用我们常用74HC573数字芯片。数组 OUT[0]代表光立方从第一层 D0 到第八层 D0 的数据，以此类推数组 OUT[1] 代表光立方从第一层 D1 到第八层 D1 的数据。本设计采用C语言编程，利用单片机控制LED的亮灭，采用延时控制LED亮灭时间，最终使得整个立体展现不同的造型和图案，使其变得美轮美奂、绚丽多彩。 二、关键字： LED光立方，74HC573，STC12C5A60S2，ULN2803 三、引言： 光立方是由四千多棵光艺高科技“发光树”组成的,在2009年10月1日天安门广场举行的国庆联欢晚会上面世,这是新中国成立六十周年国庆晚会最具创意的三大法宝之首,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。国庆联欢晚会三样法宝,光立方为最,“光立方”在气势和整体感觉上,融合了北京奥运会开幕式“击缶而歌”和“活字印刷”的风格,而各种图案则与贯穿奥运会开幕式的“画卷”有异曲同工之妙。“光立方”可以根据爱国歌曲的不同内容,展示不同的造型和图案,具有丰富的视觉效果。 四、正文 （一）主要元件介绍： 1、STC12C5A60S2 STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。 1)增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051 2)工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V- 3.3V（5V单片机） 3)工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0～420MHz 4)应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节 5)片上集成1280字节RAM 6)外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿 中断的PCA模块,Power Down模式可由外部中断唤醒,INT0/P3.2,
工程技术综合实践 项目设计报告 （电类） 8x8x8光立方点阵 西安理工大学工程训练中心 2014年 10月 27 日
指导教师（签字）：
1 概述 二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代。基础材料的产业化，使LED 显 示产品成本下降，应用加快发展。LED 产品性能的提高，使LED 灯的显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果。但是考虑到此次光立方显示的效果问题，我们还是决定选用5mm 的蓝色雾灯。本次设计制作一个8*8*8的三维的发光二极管立方显示体，能够通过编写程序来实现对每一个发光二级管的亮灭控制，从而可以显示多种多样的图案。为了吸引观众增强显示效果，可以有多种显示模式。按照图文运动的特点又可以分为闪烁、平移、旋转、缩放等多种显示模式。 2 总体设计 2.1 系统功能及技术指标 本作品是由512只LED 组成的长宽高均为8个LED 的正方体点阵，主要实现文字，图形的显示，显示效果立体感强，能够成为一件科技感十足的艺术品。系统控制采用51单片机，通过输出高低电平控制LED 的状态，74hc595扩展单片机IO 口，使单片机具有64路输出。通过74HC245D 控制层，最终实现对512只LED 中的任意一个的控制。 2.2 系统构成 2.3 主要设备及元器件选型 （１）STC12C5A60S2系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D 转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合, 能够满足快
电子DIY光立方制作教程淘宝店铺：https://www.doczj.com/doc/7d2928894.html,/
题记：本人刚毕业的学生兼职做DIY小东西，看到这个比较漂亮就多做了几套 兼职。提供技术支持，可在旺旺上询问，或者加QQ。网上看到很多都是光立方的例子，这里首先声明，本程序并非自己独立编写。是从网上copy 下来，修改。代码比较长，第一次下载下来的时候，很多程序都是残缺程序，有些人随意更改一些语句导致不能正常运行。下面就让我来教大家一起来做光立方。 一、光立方原理 你的思维有多宽，光立方的动画就有多多。我猜想大家做光立方都是为了能随性所欲的控制每一个点，来实现自己想的一些精美动画。那么，让我们从光立方的原理开始入手。一讲到原理，估计很多同学就头痛了。这里借鉴在网上找的一些资料来帮助大家理解光立方的原理。先从点阵的点亮原理说吧，如图所示 这是一张led的点阵图，如果我们想要点亮任意位置的led，我们只要在该位置led所使用的列线接地，行线接上+V即可。 学过单片机的朋友，都知道数码管是怎么点亮的，其中有位选和段选之分，
通过扫描来实现所有数码管能正常工作以实现我们想要的数字。 点阵也一样，尽管是8*8的点阵，如果我们让整体能随意显示图案，那也需要用扫描的方式来实现否则，无法实现对其精准的控制。所谓扫描，就是说，我们一次只能让一行排或者一竖排的灯亮。每次只能这么点，8次为一个周期，从左至右依次点一次，那么循环起来，我们看到的就是完整的图像了。 在这里，一共有8层，想必大家对光立方的连接已经有了一定的了解，纵向一束的某根引脚是要连在一起，而横向一层的另一根一角连在一起。从扫描的角度去说，那一次也只能够点亮一层。为什么这么说呢？这里光立方的一层虽然有64个灯，但不要想成之前那个8*8的平面点阵，一般情况下，8*8的平面点阵需要进行一个周期的扫描，才能将图像映像到点阵上，而我们的光立方，因为纵向需要扫描所以横向不允许再去做扫描，那样会影响到亮度以及效，率，更影响成像效果。 所以一般情况下，光立方的每一层虽然有64个灯，但是我们会有64跟线分别连接到这些灯上，从而实现一次性的对64个灯进行控制，通常单片机引脚较少，一般将采用74hc573,74hc595等芯片进行拓展。 下面来一张电路图，此图是用573进行拓展的。 （这张图是从网上copy的，接线比较清晰，不是本人做的原理图）
制作CUBE8光立方（3D立方体LED显示器） 作者杜洋来源《无线电》杂志浏览2270发布时间2012-04-12 何为CUBE8光立方 没错，CUBE8光立方，与北京奥运会无关。如本文题图所示，CUBE8是一个长、宽、高由8×8×8个LED灯组成的真实3D立方体显示器。其最大的特点，就是带给你未来3D技术的科技体验。 光立方并非我的首创，在网上早有光立方的视频。许多电子爱好者，看过这些视频之后，都会被其超酷的3D显示效果所震撼，我就是其中之一，于是我也想仿制一个玩玩。在网上搜索了大量相关资料后，我却发现，网上各种版本的光立方的制作方法都很复杂，不仅需要很强的动手能力来组装512个排列整齐的LED和金属支架，还需要有足够的耐心设计一大堆单片机和驱动芯片，最后还要为硬件成品设计显示程序，好让光立方动起来。这样看来，不是高级焊接技师兼资深单片机工程师的“小菜”们，想制作出一个拿得出手的光立方，还不如直接购买我精简设计的光立方套件。对，我要为电子制作爱好者设计一款只许极少元器件、制作简单、能让初学者也可以制作出来的规范、美观的光立方套件。当我这么想的时候，我那天马行空的大脑开始运转，在想像力的世界里设计着前所未有的光立方。 首先这个光立方必须制作简单，简单到整机只有一个芯片。然后要保证制作美观，将动手能力导致的美观差异降到最低。在保证以上两点的情况下，如果还可以让它的功能强大，且有爱好者自由发挥的空间，那么我的光立方将会是一个完美的设计——至少我自己这样认为。
功能方面，它除了要能显示3D图形，还需要有多级亮度和速度调整，最好可以有音频显示功能，像DIS.MUSIC21音乐显示器一样。当然，还要为单片机爱好者设计一个用户自定义图形功能，连接普通的单片机就可以显示出爱好者自己编写的图形。这样，不仅让光立方的显示更丰富，而且从中又锻炼了爱好者的3D编程能力。最后，还要用高质量的设计、材料和生产工艺，让品质对得起硬件的精简设计。用炫酷、连贯、有节奏的图形效果，让显示效果对得起高品位要求的观众。这么经典的设计，需要一个简洁、响亮的名字，立方体的英文单词是Cube，又因为我要制作8×8×8的3D显示阵列，所以综合得名——CUBE8光立方。
江苏师范大学物电学院 课程设计报告 课程名称：光学课程设计 题目：LED光立方设计 专业班级：光电信息科学与工程 13物81 学生姓名：郭程程 学生学号： 130228004 日期： 2015年12月16号 指导教师：蔡廷栋 物电学院教务部印制
基于STC12C5A60S2单片机的LED光立方设计 摘要 本文详细的介绍了光立方的搭建过程，以51系列的单片机STC12C5A60S2为主要的控制芯片，由512个LED通过共阴的形式连接起来，由74HC573为扩展单片机的I/O口，用ULN2803为驱动电路，形成一个规格为8*8*8(长，宽，高)14cm*14cm*20cm立方体,还介绍了这款芯片的特点和使用方法及在调试过程中遇到的软件和硬件方面的问题及解决方法，详细的阐述了光立方的设计原理和架构方法，对光立方目前存在的意义也进行了详细的介绍。 关键词：光立方；74HC573；单片机；ULN2803；LED
The LED light cube design based on STC12C5A60S2 microcontroller Abstract This PaPer introduCes the ProCess of Building Light CuBe, with 51 Series MCU STC12C5A60S2 as the main Control ChiP, ConneCted By 512 LED By CO Yin form, By 74HC573 for the exPansion of the MCU I/O Port, using ULN2803 as the drive CirCuit, the formation of a sPeCifiCation for 8*8* 8 (length, width, height) the 14Cm*14Cm*20Cm CuBe, also introduCes the CharaCteristiCs and methods of use of the ChiP and software and hardware in the ProCess of deBugging ProBlems and solutions, desCriBed in detail the design PrinCiPle and arChiteCture method Light CuBe, the CuBe existed at Present signifiCanCe have also Been introduCed in detail. Keywords:Light CuBe; 74HC573; STC12C5A60S2; ULN2803; LED
3D8 LED搭接指南 徐平/官微宏2011-08-15 本文介绍3D8 8x8x8 LED光立方的LED搭接指南，抛砖引玉。 目录 LED元件介绍 (1) 搭接方法 (2) ●管脚折弯 (2) ●由点到线 (5) ●由线到面 (7) ●由面到体 (8) ●大功告成 (10) 系统测试 (11)
LED元件介绍 3D8光立方，默认采用高亮蓝色草帽头LED。不过用户完全可以根据自己喜欢的色彩、可见角度、表面材质自行采购LED。如要与3D8系统兼容，只需满足以下条件： 1.额定驱动电压3.3v（ 2.7v- 3.8v）； 2.额定驱动电流为20mA； 3.阳极管脚长度27±1mm，阴极管脚长度为25±1mm（长脚为正极、阳极）； 测试方法： 1.可使用常见的3V纽扣电池CR2032判断LED的阳极阴极。 2.将3D8主板接通电源，将LED插入主板后侧的一对插孔内，其中靠近边缘的为阳极、另一个 为阴极，观察其是否能被正常点亮，并可以调节亮度拨盘，观察该型LED的可调亮度范围。建议从最低亮度开始，防止LED被烧毁。 一些建议： LED发光体的体积越小，3D8整体的通透性就越好，也就是说后排的LED就越不容易被前排的LED挡住；而另一方面，发光体越大，越容易看到光点，例如使用直径更大的LED或是使用雾面而非光面的LED。这二者是有一定的相互矛盾的关系，希望用户可以找到自己喜欢的组合。 注意LED光点的可视角度，雾面LED要比光面LED要大，而草帽头LED的可视角度又比普通窄体的LED 要大。另外，一样可以根据摆放位置，角度，将LED的朝向进行改变（默认是朝天的），以获得更好的观感。
8阶光立方的制作 摘要 光立方是一个电子工程方面DIY的绝好实例，不管国内国外都有非常多的爱好者。它同时要求制作者具有软硬件设计及手工制作等多方面的能力，目前youtube上最大的DIY光立方是32阶全彩光立光，引脚数多达131,072个，这对于个人来说绝对算是个大型的工程了。 要制作出一个漂亮的光立方，除了电路设计与程序设计，辅助工具设计也很重要，缺少它甚至是无法完成整个制作的。另一方面，很多验证性工作也属于辅助设计，理论往往与实际会有很大的出入，这时就需要一步步去验证原始设计。网络上大多参考资料都只是一个制作记录，并没有详细分析为什么要这么做，是否还有其它的实现方法等等。因此，在遇到不同的实际环境的时候，出了问题却往往找不到原因在哪里，这就造成很多的困惑。本文试着从设计原理的角度来分析如何做一个8阶单色光立方，以及记录在制作过程当中遇到的各种问题与解决办法。 控制芯片采用STC MCU，输出为串口转并口，驱动芯片选用东芝16位移位寄存器，3个级联达48位并口输出，512个LED使用16*32矩阵接法。
目录1 准备篇 1．1设计框架 1．2 主芯片选型 1．3 所需工具材料 2设计篇 2．1 电路设计 2．2 程序设计 2．3辅助工具设计 3 完善篇 3．1 迭代 3．2 功能扩展
1 准备篇 光立方，由若干个LED以立方体的形式搭建而成。最常见的为8*8*8（512个LED），8阶光立方，也叫cube8。当灯按照一定的规则依次变换点亮的时候，可以产生十分唯美的灯光效果图，现在大多随着动感的音乐节奏一起变化，声色交错， 让人赏心悦目。 1-1光立方（蓝光）——cube8效果图 1.1 设计框架 第一个需要思考的问题是：如何连接这512个灯？有个前提条件需要满足：每个灯都必须可以单独点亮。那么，任何两个灯都不可以串联。最直接的办法是并联这512个灯，共阳或者共阴，然后提供512个输出。但这样做至少有两个非常大的缺点：首先，一般情况下无论是MCU、ARM、FPGA都无法提供这么多输出位，即使是使用多个16位移位寄存器，那么也需要32个，这无论在成本还是在实际焊接都十分不划算；其次，就算512个输出位不是问题，因为是立方体形式，线路之间会存在互相遮挡，所以，必须要求连接线路最少，显然，直接并联是最傻的情况。 现在把问题转换成一个求解题：试求512个灯的最少连接线路，要求每个灯可以单独点亮？这实际是一个求最优解（极值）问题。回想一个几何问题，在确定面
3D8光立方制作 欧阳光明（2021.03.07） 目录 一、摘要 (1) 二、关键字 (1) 三、引言 (2) 四、正文 (2) （一）、主要元件介绍 (3) 1、STC12C5A60S2 (3) 2、74HC573 (3) 3、ULN2803 (4) （二）、工作原理 (5) 1、驱动模块原理 (6) （三）、元器件选择 (7) （四）、制作、调试 (8) 1、制作 (9) 2、调试 (11) 五、结束语 (13) 六、参考文献 (12) 七、附录（程序） (13)
光立方 一、摘要： 本设计采用8*8*8 的模式，硬件主要分为三个模块：主控模块、驱动模块、显示模块。采用的主控芯片为STC12C5A60S2 芯片，驱动电路是采用我们常用74HC573数字芯片。数组OUT[0]代表光立方从第一层 D0 到第八层D0 的数据，以此类推数组 OUT[1] 代表光立方从第一层D1 到第八层D1 的数据。本设计采用C语言编程，利用单片机控制LED的亮灭，采用延时控制LED亮灭时间，最终使得整个立体展现不同的造型和图案，使其变得美轮美奂、绚丽多彩。 二、关键字：LED光立方，74HC573，STC12C5A60S2，ULN2803 三、引言： 光立方是由四千多棵光艺高科技“发光树”组成的,在2009年10月1日天安门广场举行的国庆联欢晚会上面世,这是新中国成立六十周年国庆晚会最具创意的三大法宝之首,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。国庆联欢晚会三样法宝,光立方为最,“光立方”在气势和整体感觉上,融合了北京奥运会开幕式“击缶而歌”和“活字印刷”的风格,而各种图案则与贯穿奥运会开幕式的“画卷”有异曲同工之妙。“光立方”可以根据爱国歌曲的不同内容,展示不同的造型和图案,具有丰富的视觉效果。 四、正文 （一）主要元件介绍： 1、STC12C5A60S2 STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。 1)增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051 2)工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V- 3.3V（5V单片机） 3)工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0～420MHz 4)应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节 5)片上集成1280字节RAM 6)外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA 模块,Power Down模式可由外部中断唤醒,INT0/P3.2, INT1/P3.3,T0/P3.4,T1/P3.5,RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到P4.3)。 7)A/D转换, 10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次) 8)通用全双工异步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051，可再用定时器或PCA 软件实现多串口
444光立方设计报告 学院：信息工程学院 专业：通信工程 姓名：徐卓曾靓娜 班级：通信（卓越）2013-1 学号：20130611010128 指导老师：黄德昌 时间：2014年12月12日
目录 第1章摘要 (1) 第2章绪论 (2) 第3章设计目的与要求 (3) 3.1 设计目的 (3) 3.2 设计要求 (3) 第4章 444光立方基础技术 (4) 4.1 STC89C52的标准功能 (4) 4.2 STC89C52的主要特性 (5) 4.3 STC89C52的器件参数 (6) 第5章总体方案设计 (7) 5.1 单片机资源分配情况 (7) 5.2复位电路 (8) 5.3 时钟电路 (8) 5.4系统框图和程序流程图 (9) 5.5系统的工作原理图 (10) 第6章系统调试与测试 (13) 第7章总结与展望 (14) 第8章致谢辞 (15) 第9章参考文献 (16) 附录（原理图、源程序） (17)
摘要 当今社会，随着电子行业的不断发展，单片机凭借着其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用广泛，发展迅猛。单片机体积小，质量小，抗干扰能力强，对环境要就不高，价格低廉，灵活性好，已广泛的应用在工业自动化、通信、自动检测、信息家电、电力电子航空航天等各个方面。成为现代生产和生活中不可缺少的一部分。 关键词：光立方单片机 STC89C52 Abstract In today's society, with the continuous development of electronic industry, single-chip microcomputer with its extremely high cost performance, is people's attention and concern, wide application, is developing rapidly. SCM small size, small quality, strong anti-jamming capability, the environment is not high, low price, good flexibility, has been widely used in industrial automation, communications, automatic detection, information home appliances, power electronics, aerospace and other aspects. Become an indispensable part of modern production and life. Keywords: light cube microcontroller STC89C52
光立方的制作 01、LED灯珠，最好选择长脚5mm，雾状（乳状）蓝色的灯珠，效果更好。记住，长脚的，不要短脚的，3mm的也可以，当然也能自己换喜欢的颜色，仅仅是推荐蓝色。（话说我就是短脚的，结果效果很不好。）价格在70-90元一包，一包1000个，店家不会散卖的。 02、74HC573，8个，记得要1-2元左右的，太便宜的可能是用过返新的，IC芯片都是一分钱一分货，便宜的全是旧的，别老想着贪便宜。（建议买十个，多买两个以备特殊情况。） 03、UNL2803，1个，这个便宜，要0.5-1.5元的就行，同样建议买俩。 04、IC座，9个，不过一般商家不会单卖，一卖就得卖10或15个，这个可以多买点，记得
买20P的。一般0.2-0.6元一个。 05、焊接飞线，自己有导线也行，一定要结实耐用，准备10米，一定要多准备，我仅仅焊接一个9cm*12cm的驱动板就用了6米的飞线。 06、电阻，基本上100-500欧都可以，我用的是220欧的，用来接在UNL2803上，给LED 分压。不过最好是100欧的，其实2803不加电阻也完全可以。一般都是卖一包，很稍有单卖的，一包12-18元，买精度低的就行，精度低的便宜，12-15左右。 07、排针，用来焊接，这个就不多说了。0.5元一排，40个。
08、杜邦线，8p的4个，2p的1个，建议多买点，以备不时之需。0.25元一根，记得买30cm 的，短的不好使，8p的一般0.8-1.2元。 09、3节一体的电池盒，用于装3节5号南孚电池。1.2-2元。 10、南孚电池，一板，5号的。这个木有价格木有图。。。。。 11、洞洞板，初学者建议用面积比较大的，15cm*20cm的，别买太小的，不好焊接。（话说我用的是9cm*12cm的，结果焊的时候那个纠结啊。。。。。）稍微好点的8-16元，用单面覆铜