光立方由若干個二極管led燈以立方體形式搭建，4*4*4、8*8*8、16*16*16甚至更多，又由單片機、鎖存器、譯碼器等電器元件驅(qū)動，形成立體動畫效果。其中8*8*8光立方最為常見。

例如：8*8*8光立方是由512個發(fā)光二極管按照立方體的方式搭建焊接起來的，有層共陰束共陽和層共陽束共陰兩種方案，每一層有8*8個發(fā)光二極管，共8層。用c語言編譯單片機程序使自定義動畫效果得以實現(xiàn)。

光立方工作原理

光立方簡單講就是用單片機控制很多規(guī)則排列的led的亮和滅。

1、單個led的控制方式

先了解單個led的控制方式，可以是將正極接電源，負極通過一個限流電阻連接至單片機的某個io口。io口輸出低電平時，led就亮，反之，led滅。

如果我們想驅(qū)動任意位置的led，我們只需要在該位置led所使用的列線接地，行線接上+v即可。

學過單片機的朋友們，都知道數(shù)碼管是怎么點亮的，其中有位選和段選之分，通過掃描來實現(xiàn)所有數(shù)碼管能正常工作以實現(xiàn)顯示我們想要的數(shù)字。

點陣也一樣，盡管是8*8的點陣，如果我們讓整體能隨意顯示圖案，那也需要用掃描的方式才能夠?qū)崿F(xiàn)，否則，無法實現(xiàn)對其精準的控制。

所謂掃描，就是說，我們一次只能讓一行排或者一豎排的燈亮。每次只能這么點，8次為一個周期，從左至右依次點一次，那么循環(huán)起來，我們看到的就是完整的圖像了。

2、每一層led的控制方式

若按照單個led的控制方式，每個led需要占用單片機的一個io口，控制100個led就需要100個io口。那么，有沒有一種方式，可以用較少的io口，控制較多的led呢？答案是肯定的，這種方法，就是掃描驅(qū)動電路。

2*2掃描驅(qū)動電路

所以一般情況下，光立方的每一層雖然有64個燈，但是我們會有64跟線分別連接到這些燈上，從而實現(xiàn)一次性的對64個燈進行控制，通常單片機引腳較少，一般將采用74hc573，74hc595等芯片進行拓展。

3、（基于74hc573的）8*8*8光立方led的控制方式

數(shù)據(jù)通過并行的方式，分別打入每一個74hc573中，再控制器儲存這些數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)一層64個燈同時的點亮。下面描述一下一個固定畫面的顯示，所需要硬件執(zhí)行的過程。

1）將第一層64個點的數(shù)據(jù)傳入8個74hc573中，控制uln2803層控制芯片打開第一層開關(guān)，使第一層點亮，這個時候，其他層是滅的。

2）等待時間t。

3）熄滅第一層，開始向74hc573中傳輸?shù)诙拥臄?shù)據(jù)，鎖存，開啟第二層總控制開關(guān)，點亮第二層。

4）等待時間t。

。。。

熄滅第一層，將第八層的的數(shù)據(jù)傳進所有74hc573中，鎖存，開啟第八層總開關(guān)，點亮第八層。

再回到第一步，循環(huán)下去。。

這樣，便實現(xiàn)了一個周期畫面的顯示，由于人眼的視覺暫留的特性，只要刷新的夠快，我們看到的就是光立方整體都在亮。便實現(xiàn)了我們想要的效果。為了畫面的穩(wěn)定，上面間隔點亮t要保持一致，否則會出現(xiàn)亮度不均的情況。

在實際使用上述電路的時候，最好給74hc573輸出的64個引腳分別加一個限流電阻，這樣能起到很好的二極管保護作用和整體功耗的限制以及亮度的調(diào)節(jié)。

仔細分析上述控制過程，可以發(fā)現(xiàn)進一步節(jié)約io口的數(shù)量方法。

以16×16的整列為例，若限定16列中，每次只亮一列，就可以用4根io線加一個4~16譯碼器替代。這樣，就變?yōu)?6+4只有20個io口了。而行還是保留16根，因為這樣做，可以一次控制1列中的多個led同時亮。加快掃描進度。

基于74hc573的8*8*8光立方電路圖

以上原理有了，可以開始動手了

（圖片很多 ，打開需要時間 請耐心等待。。。）

下面我們來搭建 光立方的點陣部分，

步驟：

1，先把512個led，負級全部彎成90度

2，擺到搭建模版上，進行負極 與 負極間的焊接，一共是8列。

3，歪曲正極90度，進焊接，一共7列。

到這led的點陣列就焊接完成了，像這樣的陣列一共要8片。

把led插的 模具上，將 led的負極彎成90度，備用等待焊接，一共要512個。

====》

所有的led全部變成這樣。

把彎好的 led 像圖上擺在模具上。

擺好后，準備進行焊接。

led的焊接，把2個led的 負極焊接在一起。 注意焊接時候速度要快，要不然溫度會損害led.還有就是led的負極不要 碰到正極。

焊接好的 led 負極 。要焊接這樣的led,為8列

led 陣列

焊接完成，8列l(wèi)ed。下面準備焊接，led的正極。

用一個高大約，5mm的尺子。用來墊在led下面方便，彎曲led正極的引腳。

把高5mm的尺子插到led陣列里，用按住led 另外一只手彎曲led的正極。

注意的是 彎曲的正極，要和負極間有一定的距離。

將全部的正極彎曲成 90度，至于負極的上層。 注意！只要彎曲7列就可以了最后一列不用彎曲。（最后用來連接層用的）

焊接led，正極與正極。

制作好8片，led陣列。

最后的組裝搭建。

1 測試焊接好的8點陣。

2把點陣插到底板上。

3連接層。

4用導電連接層與底板。

我這里把 1步和2步 測試和 插上底板一起完成，

直接把，焊接好的led點陣，插到底板上，然后上電測試。

紅色 的向下的箭頭 為 led的豎 也就是led的陰極 ，全部插在板上。

圖上示例插了1片， 搭建把剩下的 8片全部插好。 就變成下面圖的樣子。

剩下的 就全部都是led陽極了。看下圖

綠色的線 表示把層的陽極全部焊接 起來。 （就是 剛剛插好的8片剩下的陽極）

全部焊接后會剩下最左邊的一排 多余腳剪了就可以了。

層全部焊接好后，要進行層 共陽的連接。

底板與層陽極之間的連接。黑色的是我們連接時用的導線，紅色是我們畫的 給大家示意用的 。

層的連接是有順序的 從電源口這邊為最高層，依次向下， 用導線 把底板 和層連接起來。 每個層對應一個 銅柱。

下午是我們連接好層線，和把最后一排多余剪掉圖：

這樣就完成了 整個光立方的搭建了 。

物理層面處理完畢，我們就得開始寫代碼了：

#include;

#include;

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar display[8][8];

uchar code table_cha[8][8]={0x51,0x51,0x51,0x4a,0x4a,0x4a,0x44,0x44,0x18,0x1c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c,0x66,0x66,0x30,0x18,0xc,0x6,0xf6,0x3c,0x66,0x60,0x38,0x60,0x60,0x66,0x3c,0x30,0x38,0x3c,0x3e,0x36,0x7e,0x30,0x30,0x3c,0x3c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c,0x66,0xff,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x18,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7e,0x3c};

uchar code table_id[40]={0x81,0xff,0x81,0x00,0xff,0x81,0x81,0x7e,0x00,0xff,0x89,0x89,0x00,0xf8,0x27,0x27,0xf8,0x00,0x8f,0x89,0x89,0xf9,0x00,0xff,0x81,0x81,0xff,0x00,0xff,0x09,0x09,0x09,0x01,0x0,0x01,0x01,0xff,0x01,0x01,0x00};

uchar code dat[128]={0x0,0x20,0x40,0x60,0x80,0xa0,0xc0,0xe0,0xe4,0xe8,0xec,0xf0,0xf4,0xf8,0xfc,0xdc,0xbc,0x9c,0x7c,0x5c,0x3c,0x1c,0x18,0x14,0x10,0xc,0x8,0x4,0x25,0x45,0x65,0x85,0xa5,0xc5,0xc9,0xcd,0xd1,0xd5,0xd9,0xb9,0x99,0x79,0x59,0x39,0x35,0x31,0x2d,0x29,0x4a,0x6a,0x8a,0xaa,0xae,0xb2,0xb6,0x96,0x76,0x56,0x52,0x4e,0x6f,0x8f,0x93,0x73,0x6f,0x8f,0x93,0x73,0x4a,0x6a,0x8a,0xaa,0xae,0xb2,0xb6,0x96,0x76,0x56,0x52,0x4e,0x25,0x45,0x65,0x85,0xa5,0xc5,0xc9,0xcd,0xd1,0xd5,0xd9,0xb9,0x99,0x79,0x59,0x39,0x35,0x31,0x2d,0x29,0x0,0x20,0x40,0x60,0x80,0xa0,0xc0,0xe0,0xe4,0xe8,0xec,0xf0,0xf4,0xf8,0xfc,0xdc,0xbc,0x9c,0x7c,0x5c,0x3c,0x1c,0x18,0x14,0x10,0xc,0x8,0x4};

uchar code dat2[28]={0x0,0x20,0x40,0x60,0x80,0xa0,0xc0,0xe0,0xe4,0xe8,0xec,0xf0,0xf4,0xf8,0xfc,0xdc,0xbc,0x9c,0x7c,0x5c,0x3c,0x1c,0x18,0x14,0x10,0xc,0x8,0x4};

uchar code dat3[24]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x16,0x26,0x36,0x46,0x56,0x66,0x65,0x64,0x63,0x62,0x61,0x60,0x50,0x40,0x30,0x20,0x10};

uchar code table_3p[3][8]={0xff,0x89,0xf5,0x93,0x93,0xf5,0x89,0xff,0x0e,0x1f,0x3f,0x7e,0x7e,0x3f,0x1f,0x0e,0x18,0x3c,0x7e,0xff,0x18,0x18,0x18,0x18};

void sinter()

{

ie=0x82;

tcon=0x01;

th0=0xc0;

tl0=0;

tr0=1;

}

void delay5us(void) //誤差 -0.026765046296us stc 1t 22.1184mhz

{

unsigned char a,b;

for(b=7;b>;0;b--)

for(a=2;a>;0;a--);

}

void delay(uint i)

{

while (i--){

delay5us();}//12t的mcu 注釋這個延時即可

}

uchar judgebit(uchar num,uchar b)

{

}

uchar abs(uchar a)

{

}

uchar abss(char a)

{

}

void max(uchar *a,uchar *b)

{

}

uchar maxt(uchar a,uchar b,uchar c)

{

}

void clear(char le)

{

}

void trailler(uint speed)

{

}

void point(uchar x,uchar y,uchar z,uchar le)

{

}

void type(uchar cha,uchar y)

{

}

void cirp(char cpp,uchar dir,uchar le)

{

}

void line(uchar x1,uchar y1,uchar z1,uchar x2,uchar y2,uchar z2,uchar le)

{

}

void box(uchar x1,uchar y1,uchar z1,uchar x2,uchar y2,uchar z2,uchar fill,uchar le)

{

}

void box_apeak_xy(uchar x1,uchar y1,uchar z1,uchar x2,uchar y2,uchar z2,uchar fill,uchar le)

{

}

void poke(uchar n,uchar x,uchar y)

{

}

void boxtola(char i,uchar n)

{

}

void rolldisplay(uint speed)

{

}

void roll_apeak_yz(uchar n,uint speed)

{

}

void roll_apeak_xy(uchar n,uint speed)

{

}

void roll_3_xy(uchar n,uint speed)

{

}

void trans(uchar z,uint speed)

{

}

void tranoutchar(uchar c,uint speed)

{

}

void transss()

{

}

void flash_1()

{

}

void main()

{

sinter();

while(1){

// clear(0);

//flash_1();

clear(0);

flash_2();

flash_3();

flash_4();

flash_4();

flash_5();

flash_5();

flash_6();

flash_7();

flash_8();

flash_9();

flash_10();

clear (0);

flash_11();

flash_9();

flash_5();

flash_7();

flash_5();

flash_6();

flash_8();

flash_9();

flash_10();

}

}

//p0; //573 in

//p1; //uln2803

//p2; //573 le

void print() interrupt 1

{

uchar i;

static uchar layer=0;

p1=0;

for (i=0;i<8;i++)

{

p2=1<

delay(3);

p0=display[layer][i];

delay(3);

}

p1=1<

if (layer<7)

layer++;

else

layer=0;

th0=0xc0;

tl0=0;

}

一般不是很喜歡貼代碼，這部分太占地方，我把代碼簡化了，能看個大概的意思吧，具體有需要的朋友，咱們單獨再發(fā)。

有了代碼，后面就可以開始各種測試了

當然，對于學技術(shù)的我們，更要注重diy的作品本身的知識。（溫馨提示：焊接的過程中要注意烙鐵的溫度以及焊接時間，led很容易壞，要不斷的測試，別等全都焊好了卻發(fā)現(xiàn)里面有壞的led，修起來很費事的）

節(jié)選一段高難度的動畫作為收尾

以上是網(wǎng)絡信息轉(zhuǎn)載，信息真實性自行斟酌。