LED光立方设计方案(详细)

09年还在念书的时候做的，真怀念大学时光，看到很多朋友都在搞这个。无意发现这个文档还没有删，把这个东西就贡献出来。---原创MIKE—WU《LED光立方设计方案》项目设计方案项目名称：《LED光立方景观灯》项目负责人：一总体设计光立方一个立方体，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，LED模块，外壳设计。1．LED立方体模块，采用引脚式蓝色LED灯，一共八层，每层八行八列。2．驱动电路采用ULN2008，74HC573作为驱动芯片。端口需要配合LED立方体的引脚设计。3．主控模块采用STC单片机为核心，采用最小系统配有外围基本电路。40个端口资源和内部资源已经完全够使用。4．电源电路采用7805芯片稳压后提供5V电源给系统供电。5．整体形状为一个密封方形体，LED模块与系统电路都置于这个方形体中。二具体方案设计1）LED立方体模块LED灯珠选用蓝色插针式灯珠，额定工作电压在2.7---4v。采用8*8*8方式排列。每一层的阳极串联在一起，曾与层之间各个对应灯珠的阴极连接在一起.结构图如下：图12）驱动模块设计由于LED立方体一共有64+8个引脚需要控制和驱动，所以选择了ULN2803，74HC573作为驱动芯片。2.1ULN2803芯片ULN2803是八重达林顿，1至8脚为8路输入，18到11脚为8路输出。驱动能力500MA\50V。应用时9脚接地，10脚接负载电源5V+。输入低电平时，输出达林顿管截止。输入为高电平时，输出达林顿饱和。ULN2803作为每一层的开关控制。为了防止损坏LED灯，在输出端接入100欧电阻。2.274HC573芯片74HC573其优点有：1.高阻态;就是输出既不是高电平，也不是低电平，而是高阻抗的状态;在这种状态下，可以多个芯片并联输出。2.数据锁存，当输入的数据消失时,在芯片的输出端,数据仍然保持。3.数据缓冲，加强驱动能力。74HC573作为每一层64个LED的引脚控制。在驱动电路中，在锁存芯片的电源端加入一个10uF瓷片电容，主要的作用是防止高频干扰。2.3驱动电路整体电路图设计1．把8个573的2—9引脚对应接在一起；2．把8个573的11脚接在一起；3．每个573的12到19引脚是用来接灯的负极的，8*8=64;4．2803的八个引脚是来接灯的正极的，8层就是8个引脚；同时把芯片按顺序依次的排列和连接，这样方面后续的工作。电路图如下：图23）主控模块设计主控芯片选择STC89C52RC，flash有8KB，其40个端口和内存已满足需求。以最小系统组成主控模块，包括晶振电路，以及5V恒压源。恒压电路采用7805芯片。电路图如下：图34）外壳设计光立方的外壳采用透明的材质制作，底座是一个扁平空心立方体，能够将系统电路装入，底座边缘预留一个线路孔，以用于电源线，信号控制线。整个外壳密封透明。整体效果图如下:图44器件选型1：8个74HC573（封装为DIP—20）；2：1个ULN2803（封装为DIP—14）；3：2个30PF的瓷介电容；2个10UF的电解电容；一个220UF的电解电容；4：一块89C52RD+（单片机）；5：每个芯片配套的座子；6：24或者12MHZ的晶振；7：1个1K，2个10K，8个500欧（都是碳膜电阻）；8：600个蓝色LED灯