微控制器的应用实训学期项目设计报告

1、微控制器器的应用用实训学期项目目设计报报告 完成日期期：20013年年12月月17日日目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc375340832 1摘要要 PAGEREF _Toc375340832 h 3 HYPERLINK l _Toc375340833 2绪论论 PAGEREF _Toc375340833 h 4 HYPERLINK l _Toc375340834 3光立立方项目目方案 PAGEREF _Toc375340834 h 5 HYPERLINK l _Toc375340835 3.1硬件： PAGEREF _Toc375340835 h 5 HYP

2、ERLINK l _Toc375340837 3.2光立方方的点阵阵部分，步骤： PAGEREF _Toc375340837 h 5 HYPERLINK l _Toc375340838 3.3焊接注注意事项项： PAGEREF _Toc375340838 h 6 HYPERLINK l _Toc375340839 焊好的lled点点阵插到到PCBB板上用用上位机机ledd全亮指指令，测测试。 PAGEREF _Toc375340839 h 6 HYPERLINK l _Toc375340840 3.4软件： PAGEREF _Toc375340840 h 6 HYPERLINK l _Toc3

3、75340841 3.5整体框框图 PAGEREF _Toc375340841 h 6 HYPERLINK l _Toc375340842 4系统统硬件 PAGEREF _Toc375340842 h 7 HYPERLINK l _Toc375340843 4.1CPUU： PAGEREF _Toc375340843 h 7 HYPERLINK l _Toc375340844 4.2LEDD灯： PAGEREF _Toc375340844 h 7 HYPERLINK l _Toc375340845 4.3PCBB板： PAGEREF _Toc375340845 h 7 HYPERLINK l

4、_Toc375340846 4.4Ardduioon板： PAGEREF _Toc375340846 h 8 HYPERLINK l _Toc375340847 4.5Ardduinno uuno R33板： PAGEREF _Toc375340847 h 8 HYPERLINK l _Toc375340848 4.6缩小版版unoo控制模模块： PAGEREF _Toc375340848 h 9 HYPERLINK l _Toc375340849 4.7通信协协议模块块： PAGEREF _Toc375340849 h 10 HYPERLINK l _Toc375340850 5系统统软件设

5、设计 PAGEREF _Toc375340850 h 11 HYPERLINK l _Toc375340851 5.1上位机机： PAGEREF _Toc375340851 h 11 HYPERLINK l _Toc375340852 5.2ledd eddit 控制软软件: PAGEREF _Toc375340852 h 11 HYPERLINK l _Toc375340853 5.3ledd gaamesservver 游戏控控制软件件: PAGEREF _Toc375340853 h 12 HYPERLINK l _Toc375340854 5.4ardduinno 编编程软件件： PA

6、GEREF _Toc375340854 h 12 HYPERLINK l _Toc375340855 6整体体性测试试及所遇遇问题 PAGEREF _Toc375340855 h 13 HYPERLINK l _Toc375340856 6.1整体搭搭建完成成以后的的测试 PAGEREF _Toc375340856 h 13 HYPERLINK l _Toc375340857 6.2调试中中遇到的的问题 PAGEREF _Toc375340857 h 13 HYPERLINK l _Toc375340858 7设计计总结 PAGEREF _Toc375340858 h 14 HYPERLINK

7、 l _Toc375340859 8致 谢 PAGEREF _Toc375340859 h 15 HYPERLINK l _Toc375340860 9参考考文献 PAGEREF _Toc375340860 h 16 HYPERLINK l _Toc375340861 10附附录 PAGEREF _Toc375340861 h 17 HYPERLINK l _Toc375340862 10.11设计实实物图效效果图 PAGEREF _Toc375340862 h 17 HYPERLINK l _Toc375340863 10.22程序清清单 PAGEREF _Toc375340863 h 18

8、 HYPERLINK l _Toc375340864 10.33电路图图 PAGEREF _Toc375340864 h 26摘要 本设计计制作出出一个三三维立体体显示图图案的llED光光立方。本产品品不仅可可以像发发光二极极管点阵阵一样显显示平面面的静态态或动态态画面，还可以以显示立立体的静静态或动动态画面面，打破破了传统统的平面面显示方方案。同同时又增增加了显显示的花花样和立立体图案案显示效效果，可可以广泛泛用于传传媒信息息显示和和各种装装饰显示示，为将将来显示示技术的的进步和和发展指指导了方方向，光光立方显显示比发发光二极极管点阵阵更具有有视觉效效果，而而且画面面图案更更加丰富富多彩。本

9、设计是是用采为为核心控控制器，ATMMga332PUU扩展II/O口口，完成成硬件电电路设计计。通过过软件编编程控制制数据下下载到单单片机完完成设计计图案的的显示。软件采采用自上上而下的的模块化化设计思思想，使使系统朝朝着分布布式、小小型化方方向发展展，增强强系统的的可扩展展性和运运行的稳稳定性。我们的光光立方主主要功能能是在整整体上实实现画面面立体的的显示，实现动动态的实实时3DD显示效效果，同同时可以以根据要要求改变变程序的的数组部部分就可可实现画画面的自自主定义义，也可可自己写写更多美美轮美奂奂的图形形。即可可显示出出我们想想要的33维立体体图形，字母，数字，也可实实现图形形字母数数字的

10、来来回变换换，移动动和交替替的变换换，达到到不间断断的变换换效果。 绪论 中国LLED等等从上个个世纪990年代代初开始始起步，之后都都处于快快速发展展中，220077、20008年年为发展展最快的的两年。时至今今日，LLED显显示屏已已应用于于各行各各业中，现在就就让我们们来说说说中国LLED显显示屏行行业风风风雨雨走走过的220载。目前中国国LEDD显示屏屏的产能能远远大大于市场场需求，产能过过剩明显显。增长长放缓也也造成了了目前LLED显显示屏行行业僧多多粥少的的局面。价格将将成为推推动LEED显示示屏市场场快速发发展的第第一要素素。目前前LEDD显示屏屏行业大大打价格格战，毛毛利率进进

11、一步下下降的同同时也削削弱了厂厂商自身身的盈利利能力。目前LLED显显示屏产产业的细细分化程程度非常常高，不不仅配件件材料供供应格局局稳定，同时各各项配件件材料毛毛利率也也大幅降降低。LEED显示示屏是由由多种配配件材料料组装而而成，主主要的技技术集中中在LEED灯珠珠、控制制系统、驱动IIC、驱驱动电源源四个方方面。对对绝大多多数LEED显示示屏厂商商而言，并不拥拥有绝大大部分核核心技术术以及专专利。因因此，LLED显显示屏厂厂商很难难通过技技术革新新实现快快速发展展，更多多依靠稳稳定的渠渠道或工工程项目目。从目目前的发发展情况况来看，渠道商商或工程程项目都都成了LLED显显示屏厂厂商争抢抢

12、的稀缺缺资源。有实力力的LEED显示示屏厂商商都有着着稳定的的渠道或或者工程程项目。由过亿亿元LEED显示示屏厂商商所构成成的上层层格局已已经形成成，新进进厂商想想要打开开渠道不不仅难度度大，代代价也很很大。光立方项项目方案案由于刚接接触Arrduiino，对它的的认识还还只是皮皮毛。学学校安排排的微控控制器实实训，对对我来说说很有挑挑战，我我也很感感兴趣，我想到到了做光光立方，由于对对着方面面了解太太少，所所以我买买的套件件（圣源源淘宝买买的），PCBB板算是是成品，我的能能力暂时时做不出出来，请请老师谅谅解!（pcbb板只是是焊上了了芯片和和贴片电电阻）。此次所做做光立方方为8*8*88的

13、为33d8ss光立方方，大体体介绍 如下： 硬件： 光光立方驱驱动板(PCBB板），Ardduinno主控控板（也也可用我我们上课课用的AArduuinoo unno 板板！），US B数据据线，5512个个3mmm雾面蓝蓝色leed，另另外用四四个leed做驱驱动板的的垫脚！。 硬件上上的重点点是5112个lled的的焊接！焊接方方法大体体如下： 11.需要要自制一一个leed搭接接板，尺尺寸为222.886*222.886，分分为六十十四个格格，点与与点的间间距为22.9。 光立立方的点点阵部分分，步骤骤： （1）先把5512个个LEDD，负级级全部弯弯成900度 (22）摆到到搭建模模版

14、上，进行负负极 与与 负极极间的焊焊接，一一共是88列。 (3) 歪曲曲正极990度，进焊接接，一共共7列。（此为为一层，此焊法法，共焊焊8层！）焊接注意意事项： 焊焊好的lled点点阵插到到PCBB板上用用上位机机ledd全亮指指令，测测试。软件：用Ardduinno编程程软件编编程，也也可利用用上位机机实现LLED的的焊接，把2个个LEDD的负极极焊接在在一起（注意焊焊接时候候速度要要快，要要不然温温度会损损害LEED.还还有就是是LEDD的负极极不要碰碰到正极极）。 弯曲曲的正极极，要和和负极间间有一定定的距离离。 全部的的正极弯弯曲成 90度度，至于于负极的的上层。 注意意！只要要弯曲

15、77列就可可以了，最后一一列不用用弯曲。（最后后用来连连接层用用的） 测测试leed点阵阵，用上上位机测测试，将将ledd的变幻幻（此方方法不需需要编程程）。 整体体框图 系统硬件件CPU： 微处理理器的英英文缩写写是CPPU，即即中央处处理单元元，是计计算机的的核心部部分，计计算机完完成的每每一件工工作，都都是在它它的指挥挥和干预预下完成成的。计计算机配配置的CCPU的的型号实实际上代代表着计计算机的的的基本本性能水水平 LEDD灯： 即发发光二极极管，是是一种半半导体固固体发光光器件，它是利利用固体体半导体体芯片作作为发光光材料，当两端端加上正正向电压压，半导导体中的的载流子子发生复复合引

16、起起光子发发射而产产生光。LEDD可以直直接发出出红、黄黄、蓝、绿、青青、橙、紫、白白色的光光。 本本项目所所需是蓝蓝色LEED灯。 PPCB板板：就是印刷刷电路板板（Prrintted cirrcuiit bboarrd，PPCB）。它几几乎会出出现在每每一种电电子设备备当中。如果在在某样设设备中有有电子零零件，它它们都是是镶在大大小各异异的PCCB上的的。除了了固定各各种小零零件外，PCBB的主要要功能是是提供上上头各项项零件的的相互电电气连接接。 随着电电子设备备越来越越复杂，需要的的零件自自然越来来越多，PCBB上头的的线路与与零件也也越来越越密集了了。裸板板（上头头没有零零件）也也常

17、被称称为印印刷线路路板Prrintted Wirringg Booardd（PWWB）。板子子本身的的基板是是由绝缘缘隔热、并不易易弯曲的的材质所所制作成成。在表表面可以以看到的的细小线线路材料料是铜箔箔，原本本铜箔是是覆盖在在整个板板子上的的，而在在制造过过程中部部份被蚀蚀刻处掉，留下下来的部部分就是是变成网网状的细细小线路路了。这这些路被被称作导导线（ccondducttor parrterrn）或称布线线，并用用来提供供PCBB上零线线的电路路连接。 通常常PCBB的颜色色都是绿绿色或棕棕色，这这是阻焊焊漆（ssoldder massk）的的颜色。是绝缘缘的防护护层，可可以保护护铜线，也

18、可以以防止零零件被焊焊到不正正确的地地方。在在阻焊层层上还会会印刷上上一层丝丝网印刷刷面（ssilkk sccrcccn）。通常在在这上面面会印上上文字符符号（大大多是白白色的），以标标示出各各零件在在板子上上的位置置。丝网网印刷面面也被称称作图标标面（llegeend）。 Ardduioon板： AArduuinoo是一块块基于开开放源代代码的UUSB接接口Siimplle ii/o接接口板（包括112通道道数字GGPIOO，4通通道PWWM输出出，6-8通道道10bbit ADCC输入通通道），并且具具有使用用类似JJavaa,C语语言的IIDE集集成开发发环境。 AArduuinoo u

19、nno R3板板：Arduuinoo UNND是AArduuinoo USSB接口口系列的的最新版版本，作作为Arrduiino的的平台的的参考标标准模板板。UNND的处处理器核核心是AATmeega3328，同时具具有144路数字字输入/（其中中6路可可作为PPWM输输出），一个116MHHZ晶体体振荡器器，USSB口，一个电电源插座座，一个个ICSSP hheadder和和一个复复位按键键。 4.6 缩缩小版uuno控控制模块块： 基于于ardduinno uuno模模块下的的缩小版版的控制制模块 4.77 通信协协议模块块： 基于aarduuinoo unno模块块下的缩缩小版的的控制模

20、模块，此此模块已已写入通通信协议议，切不不可 写写入任何何程序！作为用用电脑端端控制软软件空的的中间传传输条件件！ 系统软件件设计 上位位机、lled ediit 控控制软件件，leed ggameeserrverr 游戏戏控制软软件。本本次所用用的三个个软件必必须在通通信 协议议模块的的配合才才能使用用 上位机机： leed eeditt 控制制软件: led gammeseerveer 游游戏控制制软件: arduuinoo 编程程软件： 整体性测测试及所所遇问题题整体搭建建完成以以后的测测试 11 整体体搭接完完成以后后，在通通信模块块的配合合之下，通过电电脑用上上位机软软件，进进行整体

21、体测试。 22 用上上位机软软件测试试方便快快捷，如如果搭接接有问题题，可以以及时发发现，及及时纠正正。 33 测试试完成以以后就可可以利用用控制模模块进行行动画效效果的显显示调试中遇遇到的问问题 11. 焊焊接的时时候烙铁铁温度调调的太高高，温度过过高，导导致二极极管的阻阻抗改变变，所以以出现了了问题，用表量量了一下下被烧穿穿了，总总共换下下了200多个坏坏掉的LLED灯灯。 22. 点点亮LEDD时，第第四行一一竖排都都不亮，第二行行一竖排排只有两两个亮，第二竖竖排是因因为焊接接的不牢牢断开了了，第四四排是驱驱动模块块引脚虚虚焊。 33. 在在利用外外接 aarduuinoo unno 板

22、板控制时时，出现现无法控控制现象象，解决决方法为为，去掉掉通信模模块，单单独控制制。 44. 利利用电脑脑软件和和通信模模块控制制时，出出现频闪闪现象，经检查查为通信信模块受受损所致致。 55. 由由于焊接接原因和和各模块块之间的的频繁切切换，导导致光立立方点阵阵的灯出出现受损损现象，经更换换效果正正常 7 设计总总结 今今年我们们开的课课程与以以后的工工作有着着紧密的的关联，这一学学期我们们进行了了为期两两周的单单片机实实训，它它是对我我们所学学知识的的全面总总结和综综合应用用，有为为今后走走向社会会的实际际操作应应用铸就就了一个个良好的的开端。这次实训训我们组组选择的的实训选选题是：LED

23、D光立方方景观灯灯，基于于单片机机的8*8*88的光立立方的设设计。本本次的设设计预期期要求：LEDD显示屏屏各点亮亮度均匀匀、充足足，可显显示或图图形和简简单文字字、数字字，而且且显示的的图形、文字、数字显显示稳定定、清晰晰无干扰扰。图形形、文字字、数字字显示有有静止、移入、移出等等显示方方式。为了完成成这些预预期要求求，我查查阅了很很多资料料，不断断向老师师、同学学请教，以确保保设计的的电路系系统完整整，能实实现最完完美的系系统功能能。经过过这几个个月的学学习，我我们组吧吧Ardduioon板与与光立方方连接起起来。没没有吧之之前的预预想全都都是实现现，但是是我们已已经很努努力了。总的来说说这次的的实训完完成我认认为很成成功，不不仅学到到了许多多课本上上学不到到的知识识，提高高了我们们的动手手能力，