实验6　三阶立方灯

三阶立方灯是用3×3×3=27只双色发光二极管组成的立方体造型灯。

6.1　实验描述

运用Arduino Uno开发板编程控制三阶立方灯。三阶立方灯电原理图、电路板图、实物图如图6.1所示。

6.2　知识要点

点，在几何学上是指在空间中只有位置、没有大小的图形。例如，线段的端点、两条直线相交处的交点都属于点。

线，在几何学上是指在空间中沿相同或相反方向运动的轨迹。线是由点组成的图形，有位置和一个维度的方向，没有粗细。例如，线段有两个端点，有长度，属于线。

面，在几何学上是指在空间中线移动所生成的形迹。面也是由点组成的图形，有位置和两个维度的方向，没有高度。例如，正方形有长度、宽度，且都相等，属于面。

体，在几何学上是指在空间中具有长、宽、高的结构。体也是由点组成的图形，有位置和三个维度的方向。例如，立方体有长度、宽度、高度，且都相等，属于体。

6.3　编程要点

（1）语句void　Lights（int　pin11，int　pinA5，int　pinA2，int　pin10，int　pinA4，　int　pinA1，int　pin9，int　pinA3，int　pinA0，int　pin8，int　pin12，int　pin13，int　pin3，int　pin5，　int　pin7，int　pin2，int　pin4，int　pin6）｛｝表示设置函数Lights（），用于设置18个整型变量对应Arduino Uno开发板的12个数字端口+6个模拟端口，前9个端口分别与27只双色发光二极管正极引脚连接，后9个端口分别与27只双色发光二极管负极引脚连接。

（2）语句Lights（1，1，0，1，1，0，1，1，0，1，1，1，1，1，1，1，1，1）；表示函数Lights（）的第3、6、9个参数为0，对应的端口A2、A1、A0（连接双色发光二极管VD11、VD21、VD31、VD14、VD24、VD34、VD17、VD27、VD37正极引脚）为低电平；其他12个参数为1，对应的端口（连接其他双色发光二极管引脚）为高电平。因此，双色发光二极管VD11、VD21、VD31、VD14、VD24、VD34、VD17、VD27、VD37反向导通，发绿光。

6.4　程序设计

（1）参考程序。

（2）实验结果。

代码上传成功后，将电路板AN06安装到Arduino Uno开发板上，并接通电源。模式一：左竖面9只绿色发光二极管闪亮；左竖面+中竖面18只绿色发光二极管闪亮；27只绿色发光二极管闪亮；中竖面+右竖面18只绿色发光二极管闪亮；右竖面9只绿色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环3次后进入模式二。模式二：上层9只绿色发光二极管闪亮；上层+中层18只绿色发光二极管闪亮；27只绿色发光二极管闪亮；中层+下层18只绿色发光二极管闪亮；下层9只绿色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环3次后进入模式一，以此循环。

6.5　拓展与挑战

代码上传成功后，将电路板AN06安装到Arduino Uno开发板上，并接通电源。模式一：左竖面9只红色发光二极管闪亮；左竖面+中竖面18只红色发光二极管闪亮；27只红色发光二极管闪亮；中竖面+右竖面18只红色发光二极管闪亮；右竖面9只红色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环3次后进入模式二。模式二：上层9只红色发光二极管闪亮；上层+中层18只红色发光二极管闪亮；27只红色发光二极管闪亮；中层+下层18只红色发光二极管闪亮；下层9只红色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环3次后进入模式一，以此循环。

提示：

左竖面9只红色发光二极管闪亮代码为Lights（0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0）；。

右竖面9只红色发光二极管闪亮代码为Lights（1，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0）；。

上层9只红色发光二极管闪亮代码为Lights（1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0）；。

下层9只红色发光二极管闪亮代码为Lights（1，1，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0，1，1，1，1，1，1）；。