STC12C5A60S2單片機在光立方體的運用

　　8＊8＊8光立方體是利用二極管焊接成八行八列的八個工作面而構成的一個立方體，利用單片機、行列控制芯片構成相關硬件，利用軟件C語言編程，點陣顯示原理顯示出各種立體的不同形狀和字體，從而給人以視覺上的沖擊，美的效果。該立方體可以運用到很多場合，作為裝飾作品出現在人們眼前。

　　STC12C5A60S2

　　目前學生運用最多的單片機是89C5152、STC90系列、利用這些芯片可以構成最小系統，做成學習開發板供學生使用也是一種學習途徑。學生可以通過焊接調試、編譯程序實現功能，讓學生在學中做、做中學、從而提高學生動手能力和創新思維以及研發能力，只一綜合性的實訓科目

　　STC12C5A60S2單片機是單時鐘機器周期（1T），是具有高速、低功耗、超強抗干擾的新一代增強型8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度卻快8-12倍。內部集成MAX810專用復位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉換250K S），針對電機控制，強干擾場合。

　　傳統的龍片只會識別和處理數字信號，而在實驗中、實際運用中卻常有模擬量的信息，因此該芯片自帶A D轉換器，增強了該芯片處理信息的能力。該芯片的A/D轉換功能是具有10位精度ADC，共8路，轉換速度可達250K/S（每秒鐘25萬次）

　　74HC573

　　該芯片是八進制三態非反轉D型鎖存器，共20個引腳，其中OE引腳為三態輸出使能輸入，低電平有效，DO到D7為數據輸入，Q0到Q7為E態鎖存數據輸出，LE為鎖存使能輸入，如果是多片連用，可以作為片選信號使用端，高電平有效。

　　ULN2803

　　ULN2803是一塊高電壓、大電流的八達林頓晶體管，且是低邏輯電平數字電路，即電路為反相輸出型，輸入低電平電壓，輸出端才有低電平輸出信號。

　　該芯片共有18個引腳。9腳接地，10腳接電源，芯片第1引腳至8引腳為信號輸入，11至18為信號輸出。

　　ULN2803的驅動負載電流為500mA，驅動電壓.50V。

　　硬件電路設計與工作原理

　　電路原理圖

　　該電路圖主要由單片機、74HC573、ULN2803三種芯片構成，利用Protel軟件以及時標網絡符號繪制該原理圖。下圖顯示了部分原理圖，其中PI、P9分別代表了二極管行、列端口。

　　工作原理介紹

　　該立方體的制作采用STC12C5A60S2單片機，8*8*8 立方體，有8個8*8 二極管工作面，因此采用8塊74HC573 （在原理圖中分別用U2-U9表示）作為二極管面的選擇。在電路圖中用P1-P8顯示接［ 1的連接。每塊74HC573芯片11引腳作為二極管的八個工作面的片選信號，信號輸入端D1-D8連接單片機的P1口，01-08信號輸出端連接已片選二極管工作面的行的選擇，也即八行二極管的陽極。由于每個工作面采用共陰連接，UL.N2803芯片只需采用一塊，引腳B1-B8接到單片機P1口，信號輸出端C1-C8連接八面二極管工作面的陰極。具體硬件連接圖如下所示

　　軟件設計

　　利用Keil軟件通過C語言編程實現功能，還可以利用按鍵開關擴展功能，使之為音樂頻譜

　　通過學生親自設計畫圖、焊接與調試、編譯程序實現功能，學生的理論知識和實踐技能會大幅提高，增強了他們的自信心、同時也提高了他們實際動手能力。

　　基于STC12C5A60S2單片機的光立方設計

　　本次作品是要做出由512個LED燈組成的８*８*８正方體的LED光立方。通過燒入已經編寫好的程序來控制LED燈的亮滅，以此顯示我們想要的圖案。主要也是為了把在學校學到的理論知識運用起來，為了增加眼球，有多重的顯示方式：動靜態結合。這次光立方的設計用的不是傳統的74HC154芯片而是stc12c5a60s2芯片，因為它有一個最小的單片機系統，也具有使系統的強大功能和驅動效果，再者，從靜態到動態，從2D到3D的轉變，更具震撼力。本次作品主要有512個發光二級管組成，在制作過程中鍛煉自己的焊接能力。采用商家做好的PCB板。使設計的線路更加明顯。