基于单片机的LED灯光立方设计

一、前言

光立方顾名思义就是会发光的立方体，光立方的基本原理是利用人眼的暂留效应，利用单片机控制LED灯快速的闪烁，显示出一个完整的图案。光立方原理相对简单只是制作过程较为耗时。

二、OLED模块介绍

1、介绍

本设计的光立方采用的是循环点亮的方法，通过循环将LED灯层层点亮，从而达到想要的效果。这个和数码管的动态扫描一个道理，当点亮第一层时对应一个图形，第二层对应一个图形，当扫描速度加快时，看上去就成为一个图形了。

2、驱动

本设计由于光立方小所以使用9013 NPN三极管进行驱动，目的是为LED灯提供足够大的电压电流，NPN三极管作为驱动电路使用时，在基极需串联电阻以保护三极管不被烧坏。三极管集电极与发射极一端接LED灯的负极一端接GND。

三、硬件连接

1、实物图

正面

侧面

背面

2、 原理图

最小单片机系统

驱动电路

LED灯连接

P0、P1控制每一层点亮的LED灯，连接控制LED灯三极管的基级。

P24、P25、P26、P27控制点亮的层数，同样使用三极管进行控制。

四、软件代码

main主函数

调用想要的灯光，可以根据根据自己的想法进行不同的创意。我是直接调用方便大家学习使用。

void main()
{

  while(1)
  {  
    and1();	
		and2();
		and3();
		and4();
		and5();
		and6();
		and7();
  }
}

BMP.c

存储不同的灯光效果，程序中我设计了九个供大家学习。全亮、全灭、平面从最左面到最右面、平面从最下面到最上面、旋转点亮、旋转全亮、平面旋转、波浪、斜面。每个效果的程序结构基本相同。

void end()	 //全灭
void begin()  //全亮
void and1()//平面最左边到最右边
void and2()//平面最下面到最上面
void and3()//旋转点亮
void and4()//旋转亮
void and5()//平面旋转
void and6()//波浪
void and7()//斜面1

大致讲解：由于使用P0、P1两个端口，所以使用A、B分别控制，AB的第一行为光立方每一层的第一个状态，第二行为第二个状态。循环中j为状态的个数，根据实际情况进行改写，k为每个状态的时长，时长过短时影响效果，i为层数的选择，不需要更改。

void and6()//波浪
{
	unsigned char code A[2][4]=
    {
      {0x5a,0xa5,0x5a,0xa5},	//状态1		
      {0xa5,0x5a,0xa5,0x5a},  	//状态2	 	
		};
	unsigned char code B[2][4]=
    {
			{0x5a,0xa5,0x5a,0xa5},//状态1
			{0xa5,0x5a,0xa5,0x5a},//状态2			
    };
  int i,j,k;
		for(j=0;j<2;j++)
		{
			for(k=0;k<60;k++)
			{
				for(i=0;i<4;i++)
			    {
				     switch(i)	 
		           {
			            case(0):
				            b1=1;b2=0;b3=0;b4=0; break;//显示第0层
			            case(1):
				            b1=0;b2=1;b3=0;b4=0; break;//显示第1层
			            case(2):
				            b1=0;b2=0;b3=1;b4=0; break;//显示第2层
			            case(3):
				            b1=0;b2=0;b3=0;b4=1; break;//显示第3层
									default:break;
		           }
				     a=A[j][i];
				     b=B[j][i];
				     DelayMs(1);
			    }			
			 }		
		 }
}

delay.c

根据不同的效果进行添加。

#include "delay.h"
/*------------------------------------------------
 uS延时函数 
------------------------------------------------*/
void DelayUs2x(unsigned char t)
{   
 while(--t);
}
/*------------------------------------------------
 mS延时函数
------------------------------------------------*/
void DelayMs(unsigned char t)
{
     
 while(t--)
 {
     //大致延时1mS
     DelayUs2x(245);
	 DelayUs2x(245);
 }
}

五、效果展示

视频演示 https://live.csdn.net/v/215727

六、代码链接

关注公众号“小小创客者”回复“4*4光立方”获得代码，如有错误欢迎指正。

审核编辑：汤梓红