LED顯示搖棒制作

　　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，實現(xiàn)圖形掃描顯示。

顯示效果圖片（點擊放大）

　　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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　　// LED顯示搖棒

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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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　　// 本設(shè)計版權(quán)歸作者所有，請勿擅自用于商業(yè)目的，轉(zhuǎn)載請注明作者及出處

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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;

　　}

　　}