人見(jiàn)人愛(ài)的CUBE

　　在電影《變形金剛》里，代表著(zhù)正義與邪惡兩方利益的汽車(chē)人爭先搶著(zhù)一個(gè)能改變世界的東西，為它戰斗，為它犧牲;在數學(xué)界里，我們對于8*8*8的式子有一個(gè)稱(chēng)呼;在那屆“無(wú)與倫比”的北京奧運會(huì )上，國家游泳館有一個(gè)可愛(ài)而形象的名字。上述三個(gè)事情貌似沒(méi)有關(guān)聯(lián)，可是，他們都有著(zhù)一個(gè)共同的特征——cube(立方)。電子產(chǎn)品世界論壇也開(kāi)展了一個(gè)關(guān)于“cube”的活動(dòng)——光立方DIY活動(dòng)。

　　我們使用8行8列8層的LED燈來(lái)制作這個(gè)立方，我們使用藍色高亮LED燈來(lái)代表“水立方”那藍色的智慧，全手工焊接512個(gè)LED燈的耐心、細致為光立方蓄積能量，使之變成為人見(jiàn)人愛(ài)的“立方”。

　　復雜而有序的硬件焊接

　　光立方由512個(gè)LED燈組建，焊接引腳多達1024個(gè)，這不僅需要網(wǎng)友們有過(guò)硬的焊接本領(lǐng)，而且還需要有細致、耐心的作風(fēng)。512個(gè)LED燈在焊接時(shí)，不可能采用單個(gè)LED燈疊堆的方式焊接，必須前期制作輔助焊接工具——焊接模板。焊接模板分為兩個(gè)部分，第一個(gè)部分是完成第一道工序：調整LED燈引腳方向。LED燈在出廠(chǎng)時(shí)，為直插方式，我們需要將LED燈的陽(yáng)極調整成水平方向以完成層之間相連。模板可以幫助我們將LED燈引腳在同一位置，彎曲程序全部統一為90度;第二部分是完成第二道工序：固定LED燈與焊接。將LED燈的引腳彎折后，擺放于模板中，模板會(huì )將LED燈等間隔固定好，保證了相鄰LED燈的兩個(gè)引腳即相互重疊，這時(shí)我們只需要直接焊接即可，再也不用擔心LED燈會(huì )不同高度，不同間隔了。

　　優(yōu)秀的模板設計不僅可以簡(jiǎn)化我們焊接， 而且使LED燈整齊，橫豎整齊劃一，將我們的焊接過(guò)程變成一種享受，雖然制作它確實(shí)消耗了我們一些時(shí)間。正可謂“工欲善其事，必先利其器。”

　　簡(jiǎn)單而高效的底層驅動(dòng)

　　8片74HC595D芯片，通過(guò)串聯(lián)的方式完成串行輸入，并行輸出，以達到操作通斷LED燈的目的?；诟咝阅?2位Cortex-M3內核的STM32F103C8芯片有靈活的SPI接口配置與數據發(fā)送，與74HC595芯片通訊使用SPI接口也使得兩者相得益彰。

　　通過(guò)在RAM區開(kāi)辟顯示緩沖區，使用STM32F103芯片的DMA功能完成SPI通訊數據傳輸可以在占用極少MCU資源的情況下直接將數據發(fā)送至74HC595芯片，以完成酷炫光立方3D圖形顯示。為滿(mǎn)足網(wǎng)友們各種相像力的發(fā)揮，留足了空間。

　　可擴展的模塊化架構

　　光立方DIY活動(dòng)的架構并非“求大，求全”全搬市面上光立方即有方案，反而削減了市面上的光立方的部分功能，可濃縮成為單一的顯示模塊。在擴展方面，預留了經(jīng)典的Uart通訊功能，可以方便與已有的外圍模塊通訊，完成功能的擴展，有效節省了器件的開(kāi)支。例如，可以擴展已有的藍牙模塊，通過(guò)手機app客戶(hù)端控制演示光立方的圖形;也可以擴展wifi模塊，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠程女友桌子上的光立方。更多更好的創(chuàng )意還期待網(wǎng)友們來(lái)實(shí)現。本次光立方DIY活動(dòng)的整體架構如下圖所示：

　　高大上的USB接口

　　“高大上”的USB接口首次被引入到光立方設計方案中，在目前市面上的光立方中，本次DIY活動(dòng)的光立方屬于創(chuàng )新型光立方。這得易于高性能的STM32微處理器芯片，在未增加成本的情況下，擴展了USB功能。雖然USB功能相對復雜、難懂，研究USB通訊協(xié)議，設計USB通訊非常艱辛，曲折，也許我們會(huì )面對困難幾天毫無(wú)進(jìn)展，也許調試過(guò)程異常繁瑣，但USB接口連接簡(jiǎn)便，使用簡(jiǎn)單，可以輕松完成與上位機的通訊，想一想即使電腦“小白”的女友也會(huì )讓光立方順利顯示出我們設計的精美圖案心里就美，付出還是值得的。

　　由這么多的“立方”組成的光立方DIY活動(dòng)，相信電子產(chǎn)品世界論壇組織的本次DIY活動(dòng)會(huì )給你一個(gè)不一樣的感覺(jué)!

　　活動(dòng)參與報名鏈接：http://dyxdggzs.com/event/action/lightcube_DIY/index.html

　　活動(dòng)官方論壇版塊：http://forum.eepw.com.cn/forum/373/1