4*4*4光立方制作分享

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、LED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，在基级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

实物图
正面

侧面

背面

原理图
单片机最小系统，可自己添加按键控制程序。本设计未添加。

驱动电路

LED灯电路

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1mSDelayUs2x(245);DelayUs2x(245);}
}

五、效果展示

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。