LED光立方制作设计思路.doc

LED光立方DIY设计思路技术资料编者Q270453171 Y轴X轴Z轴坐标0点LED光立方LED光立方安装面板，下面有驱动及控制芯片图 1 X轴图 2每层的LED排序如上图D0,D1,D2,D3…D62,D63分别为64个LED阵列实际排序方式,也就是光立方的俯视图，对应下图分别是其数据信号O(__)U(__)T(__)0，O(__)U(__)T(__)1，O(__)U(__)T(__)2，O(__)U(__)T(__)3…O(__)U(__)T(__)62，O(__)U(__)T(__)63;图 3上图表达的是所有LED的接法，原图查看对应图纸1. “光立方”是由8层这样布局的LED组成，每层位置排列全部一致2. 每层LED的所有正极全部接到一起，然后连接138的行扫描驱动电路，通过138译码确定使能哪一层3. 各层同一位置LED的负极连接都一起，例如第一层的D0和第二、三、四…等层的D0的负极都连接一起，然后再把它们接到O(__)U(__)T(__)0上面X轴Z轴49538_149538_249538_349538_449538_549538_649538_749538_8Z轴，8层Z轴，7层Z轴，6层Z轴，5层Z轴，4层Z轴，3层Z轴，2层Z轴，1层 图 4…..8,88,78,27,88,1…..7,87,17,2Out15Out0…………Out14Out1in_dataOut_dataSM16126R_LEDOELECLK…..6,86,76,25,86,1…..5,85,15,2Out15Out0…………Out14Out1in_dataOut_dataSM16126R_LEDOELECLK…..2,82,72,21,82,1…..1,81,11,2Out15Out0…………Out14Out1in_dataOut_dataSM16126R_LEDOELECLK………………………………. . . . . . . . 驱动. . . . . . . . 驱动. . . . . . . . 741384953 8_14953 8_24953 8_84953 8_7ABCENDATALED光立方图 5硬件设计思路：本电路设计采用成熟的LED驱动电路，并稍作改动，串行移位芯片采用SM16126，代换芯片：5020，5026。

它还有亮度调整功能，通过调节R_EXT端的电阻大小或者PWM，就可轻松做到亮度可控4片SM16126构成了64位的静态显示，可显示一层的图像也就是一个二维画面层切换是通过3-8线译码器74HC138可代换芯片：74138系列对控制器输出的层信号译码，然后通过P沟道MOS管4953放大后驱动LED光立方一层的二极管阳极，此时对应SM16126移位后的并行数据就被显示出来了然后通过协调层的数据和层的选通，动态显示后就能做到立体控制与显示LED的选材很重要，介意采用凹头LED，驱动电流不宜太大图 6图 7模块与控制器接口1. VCC：电源5V可做处理器电源2. GND：电路地线公共地3. EN：当模块的层扫描信号完成后，使能该信号，低电平有效，必须在下次扫描信号切换前终止使能4. C,B,A：为层扫描切换，000为第1层，001为第2层，010为第3层，011为第4层，100为第5层，101为第6层，110为第7层，111为第8层5. CLK：为串行移位总线的时钟时序6. LE:寄存器输出脉冲，将此时移位寄存器数据传输到输出寄存器7. DS： SDI为串行移位总线的数据时序时钟上升沿锁存数据图 8图 9移位时序图SDICLK上升沿锁存SDI的数据，当64位的数据移位完成，LE上的寄存器输出脉冲有效一次，数据输出到O(__)U(__)T(__)0-O(__)U(__)T(__)63端口。

电源：接5V电源协议协议建立一个数组unsigned char OUT[64]这个数据就是光立方一帧的图案;和一个标志位flag底层驱动程序负责将数组中一帧的数据写入到光立方，程序在读取OUT前先判断flag，flag=SET时可以从OUT读取数据，否则说明顶层程序尚未更新数据，需等待，成功读取数据后底层驱动程序需要将flag=CLR以告诉顶层程序可以更新OUT顶层程序负责计算需要写入到光立方的下一帧数据，程序在写入OUT前先判断flag，flag=CLR时可以数据写入OUT，否则说明底层程序尚未调用数据，需等待顶层程序将数据的全部写完后程序需要将flag=SET以告诉底层程序可以读取数据格式为例如:OUT[0]=0X55;数组OUT[0]数据位位7位6位5位4位3位2位1位0数据01010101表 1参考图21. 数组OUT[0]代表光立方从第一层D0到第八层D0的数据，以此类推数组OUT[1] 代表光立方从第一层D1到第八层D1的数据这样数组中就包含了光立方完整的一帧数据2. OUT[0]的位0表示光立方的D0的所在第一层数据（1为点亮0为熄灭），同样OUT[0]的位1也就是第2层的数据。