LED显示摇棒制作

　　下面介绍自己动手做的漂亮玩具。

　　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显示二维图像的不同的列，实现图形扫描显示。

显示效果图片（点击放大）

　　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，我们只要能得到前一次摆动所用的时间，然后用这个时间近似得到下一次摆动所需要的时间，然后分N份就可以了。得到一次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，我用的是整流桥焊后剪下的一段管脚。每左右摆动一次这个杆就会通过一次光遮断器，使单片机产生一次中断，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，使其不会对计时精度产生太大影响。

　　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

　　*外壳我用在家乐福买的半透明文件夹卷成的

　　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：

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　　// LED显示摇棒

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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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　　// 本设计版权归作者所有，请勿擅自用于商业目的，转载请注明作者及出处

　　/*************************************************************************/

　　#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;

　　}

　　}