作品简介

一、开发背景

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样法宝之首。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。

二、结构说明

光立方顾名思义是一个立方体，我采用的是8*8*8的模式，主要分为三个模块主控模块、驱动模块、显示模块。我所做的光立方驱动电路，主控电路等都是纯手工焊接。采用的主控芯片STC15F2K60S2芯片，驱动电路是采用我们常用的74HC573数字芯片。利用512个LED组成的8x8x8的立方体结构，每层共64个LED采用共阴的接法，一共8层，利用锁存器74HC573与驱动器ULN2803的硬件组合而成。

三、功能

基于STC 15F2K60S2单片机系统硬件组成的光立方,利用单片机控制LED的亮灭，并利用延时控制LED亮灭时间，最终使得整个立方体展现美轮美奂绚丽多彩造型和图案。

四、使用说明

用户在自己的目标系统上，如将P3.0/P3.1经过RS-232电平转换器转换后连接到电脑的普通RS-232串口，就可以在系统编程/升级用户软件。建议如果用户板上无RS-232电平转换器，应引出一个插座，含Gnd/P3.1/P3.0/Vcc四个信号线，这样就可以在用户系统上直接编程了。当然如能引出Gnd/P3.1/P3.0/Vcc/P1.1/P1.0六个信号线为好，因为可以通过P1.0/P1.1禁止ISP下载程序。如果能将Gnd/P3.1/P3.0/Vcc/P1.1/ P1.0/Reset七个信号线引出就更好了，这样可以很方便的使用“脱机下载板(无需电脑)”。

(一)主控电路及电源电路

控制系统模块由STC12C5A60S2单片机，电源模块及指示系统组成。系统由4节CR2032纽扣电池组成6V的电池组供电，单片机P0口与8个74HC573的输入端相连，P1口与ULN2803的输入端连接，P2口与74HC573的使能端相连，将单片机的两个外部中断P3.2、P3.3用作按钮。将二极管IN4007串接于单片机的40脚VCC端与电池正极之间，使的单片机两端的电压处于额定电压范围内。

图4-1 主控电路

(二)驱动电路

光立方的驱动电路由SN74HC573和ULN2803组成。

(三)显示电路

1.LED的焊接

为了保持整体的通透性、立体感，3D8光立方没有设计额外的LED支架，所有搭接直接使用LED自身的管脚。

2.LED的面焊接

3.光立方的组装

平台选型说明

单片机开发板(以STC15F2K60S2芯片为控制核心)

设计说明

一、原理图