LED顯示搖棒制作
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下面介紹自己動手做的漂亮玩具。
圖形顯示的原理：
利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，使手在擺動到不同位置的時候，讓位于一條直線上的LED顯示二維圖像的不同的列，實(shí)現(xiàn)圖形掃描顯示。
顯示效果圖片（點(diǎn)擊放大）
物理機(jī)制：
當(dāng)我們在擺動手臂的時候，短時間內(nèi)擺動位置和左右幅度不會有太大變化，利用我們手臂的這個運(yùn)動規(guī)律，只要能得到棒從一側(cè)擺動到另一側(cè)的時間，然后把這個時間分成N份，然后在每一份的時間里顯示不同的花樣就能實(shí)現(xiàn)圖形的顯示。當(dāng)我們在擺動手臂的時候，并不能預(yù)先得知此次擺動需要的時間，怎樣得到從一側(cè)擺動到另一側(cè)的時間呢?
再想想，短時間內(nèi)我們手臂的擺動頻率也不會有特別大的變化，我們只要能得到前一次擺動所用的時間，然后用這個時間近似得到下一次擺動所需要的時間，然后分N份就可以了。得到一次擺動所需的時間的任務(wù)由光遮斷器完成，在棒上裝一個可以擺動的用來遮擋光遮斷器光線的細(xì)桿，粗細(xì)比光遮斷器的狹縫稍寬，我用的是整流橋焊后剪下的一段管腳。每左右擺動一次這個桿就會通過一次光遮斷器，使單片機(jī)產(chǎn)生一次中斷，兩次中斷之間的時間就是想要得到的時間，實(shí)現(xiàn)這個功能用掉2051的一個定時器T0和外部中斷INT0。然后用2051的另一個定時器T1，其定時時間是T0的N分之一，每次中斷依次顯示一列，就是照片上的效果。
再細(xì)想一下，手臂擺動的頻率大于2Hz的時候才大概能由視覺暫留看出圖形，再快也不過十幾Hz，由T0為16位定時器的最長計時時間得到2051的時鐘頻率1MHz最合適，還有遮擋用的細(xì)桿的粗細(xì)也可以大概估算，使其不會對計時精度產(chǎn)生太大影響。
所用元件：
AT89C2051 8元
高亮LED共8個 3.6元
電池盒 0.5元
單面萬用板 8元 可以裁成3塊，做3個搖棒
陶瓷諧振器 1元
光遮斷器 2元
電阻電容導(dǎo)線 2元
外殼* 0.7元 可以裁成2塊
可選元件：
電源開關(guān) 1元
總成本不超過20元
*外殼我用在家樂福買的半透明文件夾卷成的
此電路電路非常簡單，代碼短，但是用到了2051的外部中斷編程和T0、T1定時器編程，非常適合初學(xué)者練習(xí)。我制作這個玩具花費(fèi)了兩個晚上的時間。此電路和程序還有擴(kuò)展改進(jìn)的空間，如在長時間不擺動的情況下可以使單片機(jī)進(jìn)入省電模式，顯示不僅限于對稱圖片等，大家可以試試。
以下是源程序：
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// 作者：nim 于 http://www.21icbbs.com 2005-1-7
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// email: linyige@yahoo.com
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#include
#define SEG 17 //每幀圖片分成17列來顯示 #define INTERVAL 20 //每幅圖片在左右搖擺20次后換下一幅 typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; code char pattern[17][3]={ //3幅圖片的字模 {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=TH08|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 (count3*INTERVAL){ //3幅圖片循環(huán) count++; } else{ count=0; } index=count/INTERVAL; if (th1!=0xff || tl1!=0xff){ //如果擺動特別慢，定時器溢出就不顯示 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; } }
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