U2
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8
1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 8B
COM 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C
ULN2803
10 18 L1 17 L2 16 L3 15 L4 14 L5 13 L6 12 L7 11 L8
P2.5
U8
P0.0 2 P0.1 3 P0.2 4 P0.3 5 P0.4 6 P0.5 7 P0.6 8 P0.7 9
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
11 1
LE OE
74HC573
19 H6.1 18 H6.2 17 H6.3 16 H6.4 15 H6.5 14 H6.6 13 H6.7 12 H6.8
H6.6
H6.5
H6.4
H6.3
H6.2
H6.1
H5.8
H5.7
H5.6
H5.5
H5.4
H5.3
H5.2
H5.1
L8
L7
L6
L5
L4
L3
L2
L1
L8
L7
L6
L5
L4
L3
L2
L1
L8
L7
L6
L5
L4
L3
L2
L1
L8
L7
L6
L5
L4
L3
L2
L1
2、控制电路实物图
图 3-2 控制电路原理图
图 3-3 控制电路布局图图
P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
AT89C52
P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7
P2.1
U4
P0.0 2 P0.1 3 P0.2 4 P0.3 5 P0.4 6 P0.5 7 P0.6 8 P0.7 9
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
11 1
LE OE
74HC573
19 H2.1 18 H2.2 17 H2.3 16 H2.4 15 H2.5 14 H2.6 13 H2.7 12 H2.8
鉴于每层需控制的 LED 数量较多，电流较大，不能直接采用单片机 I/O 口直接控制，于是我 们借助一块集成块来增加单片机接口控制电流较小的缺点。这里使用的是达林顿管驱动器 ULN2803A 作为每层的“开关”。
1、锁存器 74HC573 介绍 八进制 3 态非反转透明锁存器 74HC573 输入是和标准 CMOS 输出兼容的；加上拉电阻，他们
2 系统工作原理
2.1 立方体原部分 CUBE8 是一个长、宽、高由 8×8×8 个 LED 灯组成的真实 3D 立方体显示器。于是，我们可以
将其拆解为 8 层：
图 2-1 立方体层分解
每个面由 8×8=64 只发光二极管组成：
图 2-2 每层 LED 组成
首先，我们只要控制单层这 64 只 LED 灯使其能够自由变换，然后再通过控制每个层依次点亮 即可。单片机通过对这 8 层 64LED 只灯单元快速扫描，同时由于我们眼睛的视觉暂留，使我们感 觉看到的发光二极管是一起点亮的。这样我们就看到了一个完整的个体。 2.2 控制电路部分
P2.7
U10
P0.0 2 P0.1 3 P0.2 4 P0.3 5 P0.4 6 P0.5 7 P0.6 8 P0.7 9
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
11 1
LE OE
74HC573
19 H8.1 18 H8.2 17 H8.3 16 H8.4 15 H8.5 14 H8.6 13 H8.7 12 H8.8
P2.0
U3
P0.0 2 P0.1 3 P0.2 4 P0.3 5 P0.4 6 P0.5 7 P0.6 8 P0.7 9
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
11 1
LE OE
74HC573
19 H1.1 18 H1.2 17 H1.3 16 H1.4 15 H1.5 14 H1.6 13 H1.7 12 H1.8
能和 LS/ALSTTL 输出兼容。当锁存使能端 LE 为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也 就 是 说 输 出 同 步 ）。 当 锁 存 使 能 变 低 时 ， 符 合 建 立 时 间 和 保 持 时 间 的 数据会输出使能（OE） L L L H
图 2-3 74HC573 管脚图
基于 51 单片机光立方设计
摘要：
这个光立方制作非常简单，简单到整个作品只用到了一块 STC89C52RC 单片机作为控制器；由 8 块 74HC573 和 1 块 ULN2803 组成控制线路；由 8×8×8 只发光二极管组成真实的 3D 立方体显示 器。其最大的特点就是：功能强大，通过显示 3D 图形，带给你未来 3D 技术的科技体验，并且留 给广大学生和电子爱好者自由发挥的空间。 关键词： 51 单片机、74HC573、ULN2803、显示 3D 图形
输入
锁存使能（LE）
D
H
H
H
L
L
×
×
×
输出 Q H L
不变 高阻抗
74HC573 工作条件：
符号
参数
V CC
DC 供电电压（参考 GND）
VIN,VOUT
DC 输入电压，输出电压（参考 GND）
TA
所有封装的操作温度
输入上升和下降时间
tr，tf
CC=2.0V CC=4.5V
CC=6.0V
最小 2.0 0 -55
最大 6.0 VCC +125
0 1000 0 500 0 400
单位 V V ℃
ns
2、达林顿管驱动器 ULN2803A 介绍 八路 NPN 达林顿连接晶体管阵系列特别适用于低逻辑电平数字电路（诸如 TTL, CMOS 或
PMOS/NMOS）和较高的电流/电压要求之间的接口，广泛应用于计算机，工业用和消费类产品中的 灯、继电器、打印锤或其它类似负载中。所有器件具有集电极开路输出和续流箱位二极管，用于
3-4 控制电路焊接图
3.3 单片机工作电路原理及制作 1、单片机工作电路原理
2、单片机工作电路
C2
30p
U1
19 XTAL1
C1
30p
18 XTAL2
9 RST
C3
R1 10uF
10k
29 30 31
PSEN ALE EA
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8
P2.2
U5
P0.0 2 P0.1 3 P0.2 4 P0.3 5 P0.4 6 P0.5 7 P0.6 8 P0.7 9
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
11 1
LE OE
74HC573
19 H3.1 18 H3.2 17 H3.3 16 H3.4 15 H3.5 14 H3.6 13 H3.7 12 H3.8
参数
数值
集电极直流最大工作电压
50
输入电压
5
最大工作温度
+ 85
最小工作温度
- 20
集电极连续电流
500
输入电流
25
单位 V V ℃ ℃
mA mA
2.3 控制器 STC89C52RC
STC89C52 是宏晶公司 MCS-51 系列单片机中基本的产品，它采用宏晶公司可靠的 CMOS 工艺技
术制造的高性能 8 位单片机，属于标准的 MCS-51 的 HCMOS 产品。它结合了 CMOS 的高速和高密度
32 个双向输入/输出(I/O)口、3 个 16 位定时/计数器和 5 个两级中断结构，一个全双工串行通信
口，片内时钟振荡电路。此外，89C52 还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模
式。在空闲模式下冻结 CPU 而 RAM 定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存 RAM
光立方功能强大，样式绚丽。在制作其立方体部分，能很好的锻炼制作者的动手能力；在制 作者编写 3D 图形时,又很好的锻炼了制作者的 3D 编程能力。其炫酷、连贯、有节奏的图形效果， 既能吸引观赏者的眼光，又可突出单片机强大的控制能力。
网上也有将 8×8×8 光立方叫做：CUBE8 光立方。其由来是：立方体的英文单词是 Cube，又 因为我要制作的是 8×8×8 的 3D 显示阵列。所以综合得名——CUBE8 光立方。
L1 10
L2 9
L3 8
L4 7
L5 6
L6 5
L7 4
L8 3
2
1
RN1
10k
H4.8
H4.7
H4.6
H4.5
H4.4
H4.3
H4.2
H4.1
H3.8
H3.7
H3.6
H3.5
H3.4
H3.3
H3.2
H3.1
H2.8
H2.7
H2.6
H2.5
H2.4
H2.3
H2.2
H2.1
H1.8
H1.7
H1.6
H1.5
数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。