文档介绍：设计制作摇摇棒
——龙彬李强
·基本原理与硬件电路设计
本项目以STC89C52单片机为中央控制器,16只高亮度LED发光二极管构成的摇摇棒。利用人眼的视觉暂留配合手的左右摇晃就可以呈现一副完整的画面。
·外部中断的产生
中断是处理器处理外部突发事件的一个重要技术。它能使处理器在运行过程中对外部事件发出的中断请求及时地进行处理,处理完成后又立即返回断点,继续进行处理器原来的工作。
这里是使用水银开关。通过摇摆使得水银开关中的水银珠与两个触点接触,利用这种接触产生的电频变化来触发中断,结合软件控制显示,制作简单,控制方便。
·LED灯显示部分原理
显示部分是依照数码管的动态显示的原理,8个LED灯相当一个数码管。用两个PNP的三极管控制16个LED灯的片选,以单片机STC89C52的PO口做数据输入口,控制LED灯的显示。
·硬件总电路图
·软件设计思路
在摇动LED 棒的时候单片机必须单程送数据否则显示的图形会产生重影,影响视觉效果。因此当系统开始工作后通过惯性开关的位置来使单片机实现单程送数据给LED。如果惯性开关位于右边,则进入外部中断T1并将一变量置1。在变量为1期间让单片机以一定的频率将数据送给LED。如果惯性开关位于左边,则进入外部中断T0并将变量置0,在这期间单片机不会送数据给LED。在送数据时,数据送完后应延时一段时间来使摇动时显示的每个字不会太拥挤。之后再立刻熄灭LED并开始重新判断惯性开关的位置(整体流程图见图4)。
·系统流图
·软件实现功能的完善
▲本次设计的第一个难点是去除重影,我们的解决方法是使用外部中断让数据单程传输。
▲第二个难点是当显示如“e”这类较长字符时不能完整的显示在一次摇摆的扇形区域内。通过反复试验,我们改变了送数据方式:由一个字符接一个字符传送改为一组字符一起传送,传送结束后再延时,通过不断调试实现了完整显示的功能,同时也解决了画面连续出现没有间断的问题。
综上,只要控制好数据传输方式以及每次传输数据间的延时就可以实现多种数据的显示方法。
·设计摇摇棒心得体会
通过两天的时间完成了摇摇棒的设计,本次设计以传感器和单片机的实际应用为背景,介绍了以单片机和传感器为核心系统摇动传感器和显示设计的基本结构和基本原理。本次将使用单片机对摇动显示进行实例化,设计一个LED摇动显示器来显示文字、图像等信息。输出信号频率的控制通过单片机来实现,用摇动传感器检测当前摇动状态,用16个发光二极管进行不同频率的亮灭刷新,通过手动摇动可显示输出文字及图案等信息。当进行摇动时,由于人的视觉暂留原理,会在发光二极管摇动区域产生一个视觉平面,在视觉平面内的二极管通过不同频率的刷新,会在摇动区域内产生图像,从而达到在该视觉平面上传达信息的作用。
设计具有市场前景,可满足各种大型演出、集会、游行等宣传需要,为人们的生活提供便利,通过这次课程设计,使我们学会了编写程序,焊接电路板,增强了我的动手能力,为以后打下了坚实的基础!