LED光立方設(shè)計(jì)方案(詳細(xì))

09年還在念書的時(shí)候做的，真懷念大學(xué)時(shí)光，看到很多朋友都在搞這個(gè)。無(wú)意發(fā)現(xiàn)這個(gè)文檔還沒有刪，把這個(gè)東西就貢獻(xiàn)出來(lái)。---原創(chuàng)MIKE—WU《LED光立方設(shè)計(jì)方案》項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案項(xiàng)目名稱：《LED光立方景觀燈》項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：一總體設(shè)計(jì)光立方一個(gè)立方體，采用的是8*8*8的模式，主要分為三個(gè)模塊：主控模塊，驅(qū)動(dòng)模塊，LED模塊，外殼設(shè)計(jì)。1．LED立方體模塊，采用引腳式藍(lán)色LED燈，一共八層，每層八行八列。2．驅(qū)動(dòng)電路采用ULN2008，74HC573作為驅(qū)動(dòng)芯片。端口需要配合LED立方體的引腳設(shè)計(jì)。3．主控模塊采用STC單片機(jī)為核心，采用最小系統(tǒng)配有外圍基本電路。40個(gè)端口資源和內(nèi)部資源已經(jīng)完全夠使用。4．電源電路采用7805芯片穩(wěn)壓后提供5V電源給系統(tǒng)供電。5．整體形狀為一個(gè)密封方形體，LED模塊與系統(tǒng)電路都置于這個(gè)方形體中。二具體方案設(shè)計(jì)1）LED立方體模塊LED燈珠選用藍(lán)色插針式燈珠，額定工作電壓在2.7---4v。采用8*8*8方式排列。每一層的陽(yáng)極串聯(lián)在一起，曾與層之間各個(gè)對(duì)應(yīng)燈珠的陰極連接在一起.結(jié)構(gòu)圖如下： 圖12）驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) 由于LED立方體一共有64+8個(gè)引腳需要控制和驅(qū)動(dòng)，所以選擇了ULN2803，74HC573作為驅(qū)動(dòng)芯片。2.1ULN2803芯片 ULN2803是八重達(dá)林頓，1至8腳為8路輸入，18到11腳為8路輸出。驅(qū)動(dòng)能力500MA\50V。應(yīng)用時(shí)9腳接地，10腳接負(fù)載電源5V+。輸入低電平時(shí)，輸出達(dá)林頓管截止。輸入為高電平時(shí)，輸出達(dá)林頓飽和。ULN2803作為每一層的開關(guān)控制。為了防止損壞LED燈，在輸出端接入100歐電阻。2.274HC573芯片74HC573其優(yōu)點(diǎn)有：1.高阻態(tài);就是輸出既不是高電平，也不是低電平，而是高阻抗的狀態(tài);在這種狀態(tài)下，可以多個(gè)芯片并聯(lián)輸出。2.數(shù)據(jù)鎖存，當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時(shí),在芯片的輸出端,數(shù)據(jù)仍然保持。3.數(shù)據(jù)緩沖，加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。74HC573作為每一層64個(gè)LED的引腳控制。在驅(qū)動(dòng)電路中，在鎖存芯片的電源端加入一個(gè)10uF瓷片電容，主要的作用是防止高頻干擾。2.3驅(qū)動(dòng)電路整體電路圖設(shè)計(jì)1．把8個(gè)573的2—9引腳對(duì)應(yīng)接在一起；2．把8個(gè)573的11腳接在一起；3．每個(gè)573的12到19引腳是用來(lái)接燈的負(fù)極的，8*8=64;4．2803的八個(gè)引腳是來(lái)接燈的正極的，8層就是8個(gè)引腳；同時(shí)把芯片按順序依次的排列和連接，這樣方面后續(xù)的工作。電路圖如下：圖23）主控模塊設(shè)計(jì)主控芯片選擇STC89C52RC，flash有8KB，其40個(gè)端口和內(nèi)存已滿足需求。以最小系統(tǒng)組成主控模塊，包括晶振電路，以及5V恒壓源。恒壓電路采用7805芯片。電路圖如下：圖34）外殼設(shè)計(jì)光立方的外殼采用透明的材質(zhì)制作，底座是一個(gè)扁平空心立方體，能夠?qū)⑾到y(tǒng)電路裝入，底座邊緣預(yù)留一個(gè)線路孔，以用于電源線，信號(hào)控制線。整個(gè)外殼密封透明。整體效果圖如下:圖44器件選型1：8個(gè)74HC573（封裝為DIP—20）；2：1個(gè)ULN2803（封裝為DIP—14）；3：2個(gè)30PF的瓷介電容；2個(gè)10UF的電解電容；一個(gè)220UF的電解電容；4：一塊89C52RD+（單片機(jī)