下面介紹自己動(dòng)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(dòng)到不同位置的時(shí)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?cè)跀[動(dòng)手臂的時(shí)候，短時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)位置和左右幅度不會(huì)有太大變化，利用我們手臂的這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，只要能得到棒從一側(cè)擺動(dòng)到另一側(cè)的時(shí)間，然后把這個(gè)時(shí)間分成N份，然后在每一份的時(shí)間里顯示不同的花樣就能實(shí)現(xiàn)圖形的顯示。當(dāng)我們?cè)跀[動(dòng)手臂的時(shí)候，并不能預(yù)先得知此次擺動(dòng)需要的時(shí)間，怎樣得到從一側(cè)擺動(dòng)到另一側(cè)的時(shí)間呢?
再想想，短時(shí)間內(nèi)我們手臂的擺動(dòng)頻率也不會(huì)有特別大的變化，我們只要能得到前一次擺動(dòng)所用的時(shí)間，然后用這個(gè)時(shí)間近似得到下一次擺動(dòng)所需要的時(shí)間，然后分N份就可以了。得到一次擺動(dòng)所需的時(shí)間的任務(wù)由光遮斷器完成，在棒上裝一個(gè)可以擺動(dòng)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(dòng)一次這個(gè)桿就會(huì)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(shí)間就是想要得到的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能用掉2051的一個(gè)定時(shí)器T0和外部中斷INT0。然后用2051的另一個(gè)定時(shí)器T1，其定時(shí)時(shí)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(dòng)的頻率大于2Hz的時(shí)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(shí)器的最長(zhǎng)計(jì)時(shí)時(shí)間得到2051的時(shí)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(huì)對(duì)計(jì)時(shí)精度產(chǎn)生太大影響。
所用元件：
AT89C2051 8元
高亮LED共8個(gè) 3.6元
電池盒 0.5元
單面萬(wàn)用板 8元 可以裁成3塊，做3個(gè)搖棒
陶瓷諧振器 1元
光遮斷器 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(jiǎn)單，代碼短，但是用到了2051的外部中斷編程和T0、T1定時(shí)器編程，非常適合初學(xué)者練習(xí)。我制作這個(gè)玩具花費(fèi)了兩個(gè)晚上的時(shí)間。此電路和程序還有擴(kuò)展改進(jìn)的空間，如在長(zhǎng)時(shí)間不擺動(dòng)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(duì)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(jì)版權(quán)歸作者所有，請(qǐng)勿擅自用于商業(yè)目的，轉(zhuǎn)載請(qǐng)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=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(huán)
count++;
}
else{
count=0;
}
index=count/INTERVAL;
if (th1!=0xff || tl1!=0xff){ //如果擺動(dòng)特別慢，定時(shí)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;
}
}