摇摇棒的原理

通过定时的让LED条上的点发光来实现的 你可以发现甩的幅度大的时候光条也变长，间距也变大了 比如：12345在一直线上，让12345间隔等时间发光，效果如下 1○ 2 ○ 3○ 4 ○ 5○ 这个答案您认可么？

以下是详细说明：

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。

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&nbsp2005-1-7

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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

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#include <reg51.h>

#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<SEG) //17段依次显示

{

P1=pattern[phase][index]

phase++

TH1=th1

TL1=tl1

}

}

首先是电源部分，如果你没有5V的电源，就要做变压电路，还有就是电容，电阻，电容的话就用你图中所标注的值，电阻就买470欧的，你1k的太大了，还要买一个H4的插件，按钮开关，当然还有发光二极管

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