简单LED显示摇棒制作过程

接线图 2024年02月20日 21:19 231 admin

情人节我们做电的兄弟们送什么礼物给心仪已久的MM?给大家提供一个适合作为礼物的简单电路,自己动手做的漂亮玩具一定会是送给MM的的礼物.
　　显示效果图片

简单LED显示摇棒制作过程第1张

　　原理图

简单LED显示摇棒制作过程第2张

　　以下是详细说明:
　　图形显示的原理:
　　利用人眼的视觉暂留效应,使手在摆动到不同位置的时候,让位于一条直线上的LED（LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光.）显示二维图像的不同的列,实现图形扫描显示.
　　物理机制:
　　当我们在摆动手臂的时候,短时间内摆动位置和左右幅度不会有太大变化,利用我们手臂的这个运动规律,只要能得到棒从一侧摆动到另一侧的时间,然后把这个时间分成N份,然后在每一份的时间里显示不同的花样就能实现图形的显示.当我们在摆动手臂的时候,并不能预先得知此次摆动需要的时间,怎样得到从一侧摆动到另一侧的时间呢?
　　再想想,短时间内我们手臂的摆动频率也不会有特别大的变化,我们只要能得到前摆动所用的时间,然后用这个时间近似得到下摆动所需要的时间,然后分N份就可以了.得到摆动所需的时间的任务由光遮断器完成,在棒上装一个可以摆动的用来遮挡光遮断器光线的细杆,粗细比光遮断器的狭缝稍宽,我用的是整流桥（整流桥就是将整流管封在一个壳内了.分全桥和半桥.全桥是将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起.半桥是将两个二极管桥式整流的一半封在一起,用两个半桥可组成一个桥式整流电路,一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路, 选择整流桥要考虑整流电路和工作电压.）焊后剪下的一段管脚.每左右摆动这个杆就会通过光遮断器,使单片机产生中断,两次中断之间的时间就是想要得到的时间,实现这个功能用掉2051的一个定时器T0和外部中断INT0.然后用2051的另一个定时器T1,其定时时间是T0的N分之一,每次中断依次显示一列,就是照片上的效果.
　　再细想一下,手臂摆动的频率大于2Hz的时候才大概能由视觉暂留看出图形,再快也不过十几Hz,由T0为16位定时器的最长计时时间得到2051的时钟频率1MHz最合适,还有遮挡用的细杆的粗细也可以大概估算,使其不会对计时产生太大影响.
　　所用元件:
　　AT89C2051 8元
　　高亮LED共8个 3.6元
　　电池盒 0.5元
　　单面万用板 8元可以裁成3块,做3个摇棒
　　陶瓷谐振器 1元
　　光遮断器 2元
　　电阻电容导线 2元
　　外壳* 0.7元可以裁成2块
　　可选元件:
　　电源开关 1元
　　总成本不超过20元
　　此电路电路非常简单,代码短,但是用到了2051的外部中断编程和T0、T1定时器编程,非常适合初学者练习.我制作这个玩具花费了两个晚上的时间.此电路和程序还有扩展改进的空间,如在长时间不摆动的情况下可以使单片机进入省电模式,显示不仅限于对称图片等,大家可以试试.
　　以下是源程序:
　　#include
　　#define SEG 17 //每帧图片分成17列来显示
　　#define INTERVAL 20 //每幅图片在左右摇摆20次后换下一幅
　　typedef unsigned char uchar;
　　typedef unsigned int uint;
　　code char pattern[17][3]={ //3幅图片的字模
　　{0xff,0xff,0xff},
　　{0xff,0xff,0xff},
　　{0xff,0xff,0xff},
　　{0xff,0x9f,0xff},
　　{0xff,0x6f,0xf9},
　　{0xff,0x77,0x65},
　　{0xfe,0xbb,0x1e},
　　{0x7e,0xdd,0xfe},
　　{0x00,0xee,0xfe},
　　{0x7e,0xdd,0xfe},
　　{0xfe,0xbb,0x1e},
　　{0xff,0x77,0x65},
　　{0xff,0x6f,0xf9},
　　{0xff,0x9f,0xff},
　　{0xff,0xff,0xff},
　　{0xff,0xff,0xff},
　　{0xff,0xff,0xff},
　　};
　　uchar phase,th1,tl1,index,count;
　　main()
　　{
　　EA=0;
　　EX0=1;
　　ET1=1;
　　PX0=1;
　　IT0=1;
　　TMOD=0x11;
　　index=0;
　　EA=1;
　　while(1)
　　{
　　}
　　}
　　void Int0_Handle(void) interrupt 0 using 2
　　{
　　uint t0_time;
　　TR0=0;
　　TR1=0;
　　TF1=0;
　　t0_time=TH0<<8|TL0;
　　TL0=0;
　　TH0=0;
　　TR0=1;
　　t0_time=65535-t0_time/SEG;
　　th1=t0_time/256;
　　TH1=th1;
　　tl1=t0_time % 256;
　　TL1=tl1;
　　if (count<3*INTERVAL){ //3幅图片循环
　　count++;
　　}
　　else{
　　count=0;
　　}
　　index=count/INTERVAL;
　　if (th1!=0xff || tl1!=0xff){ //如果摆动特别慢,定时器溢出就不显示
　　phase=0;
　　TR1=1;
　　}
　　else{
　　TR1=0;
　　}
　　}
　　void Timer1(void) interrupt 3 using 3
　　{
　　if (phase　　{
　　P1=pattern[phase][index];
　　phase++;
　　TH1=th1;
　　TL1=tl1;
　　}
　　}