① 請問,搖搖棒的設計思路,和pic單片機的c程序。謝謝!
以下是詳細說明:
圖形顯示的原理:
利用人眼的視覺暫留效應,使手在擺動到不同位置的時候,讓位於一條直線上的LED顯示二維圖像的不同的列,實現圖形掃描顯示。
物理機制:
當我們在擺動手臂的時候,短時間內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律,只要能得到棒從一側擺動到另一側的時間,然後把這個時間分成N份,然後在每一份的時間里顯示不同的花樣就能實現圖形的顯示。當我們在擺動手臂的時候,並不能預先得知此次擺動需要的時間,怎樣得到從一側擺動到另一側的時間呢?
再想想,短時間內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,然後用這個時間近似得到下一次擺動所需要的時間,然後分N份就可以了。得到一次擺動所需的時間的任務由光遮斷器完成,在棒上裝一個可以擺動的用來遮擋光遮斷器光線的細桿,粗細比光遮斷器的狹縫稍寬,我用的是整流橋焊後剪下的一段管腳。每左右擺動一次這個桿就會通過一次光遮斷器,使單片機產生一次中斷,兩次中斷之間的時間就是想要得到的時間,實現這個功能用掉2051的一個定時器T0和外部中斷INT0。然後用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。
再細想一下,手臂擺動的頻率大於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的時鍾頻率1MHz最合適,還有遮擋用的細桿的粗細也可以大概估算,使其不會對計時精度產生太大影響。
所用元件:
AT89C20518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
電阻電容導線2元
外殼*0.7元可以裁成2塊
可選元件:
電源開關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捲成的
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,非常適合初學者練習。我製作這個玩具花費了兩個晚上的時間。此電路和程序還有擴展改進的空間,如在長時間不擺動的情況下可以使單片機進入省電模式,顯示不僅限於對稱圖片等,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於http://www.21icbbs.com2005-1-7
//
//email:[email protected]
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//本設計版權歸作者所有,請勿擅自用於商業目的,轉載請註明作者及出處
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#include<reg51.h>
#defineSEG17//每幀圖片分成17列來顯示
#defineINTERVAL20//每幅圖片在左右搖擺20次後換下一幅
typedefunsignedcharuchar;
typedefunsignedintuint;
codecharpattern[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},
};
ucharphase,th1,tl1,index,count;
main()
{
EA=0;
EX0=1;
ET1=1;
PX0=1;
IT0=1;
TMOD=0x11;
index=0;
EA=1;
while(1)
{
}
}
voidInt0_Handle(void)interrupt0using2
{
uintt0_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幅圖片循環
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;
}
}
voidTimer1(void)interrupt3using3
{
if(phase<SEG)//17段依次顯示
{
P1=pattern[phase][index];
phase++;
TH1=th1;
TL1=tl1;
}
}