LED摇摆钟Word格式.docx
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LED摇摆钟Word格式.docx
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不就是一个流水灯吗?
有什么难的?
!
于是,一个单片机项目就这样开始了。
然而动手以后才知道问题并非想象那样简单,因没有任何现成的资料,机械的、电子的和编程的问题一大堆,一个一个需要自己来解决。
经历二十多天的苦战和无数次的修改与调试,作品终于完成,基本达到预先要求。
现将制作资料整理出来,与广大DIY爱好者分享。
一.整体方案
本制作是根据视觉暂留原理,让一排8只LED作往复运动,在空中呈现八个字符的显示屏,可显示数字或英文字符。
开机后先显示“Welcome!
”欢迎字符(见图1),再进入时钟显示状态。
显示屏同时显示“时”、“分”、“秒”信息,用“:
”分隔(见图2)。
图1开机画面
图2运行状态
显示分“正常运行”、“调分”和“调时”三种状态。
当处于调整状态时,调整的项会闪现,以便识别。
为此,设置三个调整按键,一个为“状态键”,一个为“加法键”,一个为“减法键”。
(见图3)
图3按键的设置
图4音圈电机组件
摇棒的动力部分采用从废旧硬盘拆下的音圈电机(见图4),驱动采用直流电机驱动方式。
结构方面,将音圈电机直接安装在万用板上,将万用板的四周用四根螺柱与一透明有机板结合成一体,构成支撑摇棒底座。
(见图5,图6)。
图5万用板与有机板构成底座
图6底座侧面
二.实作要点
1.主板的结构布局见图7。
图7主板布局
图8摇棒上的LED
2.LED的焊接,将LED两脚跨接在电路板两端的方式进行焊接。
使LED紧密排列在一起。
3.摇棒上的LED与主板上的信号用柔性排线连接,音圈电机供电占2位,LED信号传输占9位,所以至少要11位的排线。
(见图9)
图9排线与拉簧
图10拉簧
4.为保持摇棒的平衡,在摇棒接近旋转轴的两端加装两只拉簧,这两只拉簧的规格尽量保持一致,弹性强弱要适中,最好可多找几种规格的试试。
(图9,图10)
5.采用驱动直流电机正反转的方式,驱动音圈电机来回摆动。
让电机正、反转的方法很多,最典型的是H桥电路驱动,H桥电路原理见图11,常见的是用三级管代替图中的开关。
图11H桥驱动原理
为了简化电路,最好采用H桥功能的集成电路。
这种IC很多,比如象TA7257,TA8429H,L6203等,这里用的是三菱公司的M54544AL(见图12)。
IC各脚定义见图13。
图12电机驱动IC
图13M56544AL各脚定义
6.电原理图见图14。
图14电原理图
7.完成图见图15。
图15完成图
三.软件设计
1.摇棒的启动
为了使摇棒从静止状态过度到正常运行状态,在正式显示前加一启动程序。
其实质就是逐渐加快驱动的频率,一直到摇棒正常摆动为止。
通过下面的代码实现
do{
mm++;
Delay(120+mm);
put1=~put1;
put2=~put2;
}while(mm<
60);
Delay(20);
//根据实际情况确定延时值
2.秒闪现的实现:
数字或字符的闪现是通过变量Ms和数组w[]实现的,如需要八位字符中的间的第4位闪现,则w[3]=1。
这是通过全局变量Ms在voidtimer0(void)函数中每隔一秒改变一次状态(0或1),打开或关闭显示。
if(Ms*w[ii-3]==1)P2=0xff;
elseP2=~ASCIIDOC[v[ii]*6+jj];
//正向显示
if(Ms*w[10-ii]==1)P2=0xff;
elseP2=~ASCIIDOC[v[13-ii]*6+5-jj];
//反向显示
3.调试中发现,显示屏上的字符并不是一样宽的(见图16),仔细分析是由于摇棒在运动中,一直受力,而且所受的力是随时变化的。
为方便精确调整显示,特别作了一个显示中断表Tr[],改变显示LED的时间段,协调显示效果。
图16调整前的显示
4.按键去抖程序
按键的去抖采用软件编程实现,其方法是当检测到按键的接口出现低电平后,隔一段时间再检测,如还是低电平,则确认为有效,否则无效。
具体的程序是通过函数unsignedcharChKey(bitKey)完成的。
5.显示同步
因没有位置传感器,显示同步完全靠时钟中断来确定。
这样就有一个问题,音圈电机的驱动信号在什么时刻改变,显示才能保持在中间,并能保证正反显示能很好地重合。
经实际观察,音圈电机的驱动信号在显示中部,要根据具体情况细调。
由程序中的变量Ta调试确定。
6.完整C51程序代码
/*
POV摇摆显示LED钟C51程序
周正华编
2008.3.19
*/
#include
/*硬件端口定义*/
sbitset0=P0^1;
sbitset1=P0^0;
sbitset2=P0^2;
sbitput1=P3^6;
sbitput2=P3^7;
/*时钟用数组*/
unsignedcharBUFFER[]={0,0,0,0};
unsignedcharmaxnum[]={59,23};
/*显示数组*/
unsignedintv[14];
unsignedintw[8];
/*显示中断表*/
intcodeTr[]={
2000,2000,2000,2000,2000,2000,
2550,2500,2450,2400,2350,2300,
2250,2200,2150,2100,2050,2000,
1950,1900,1850,1800,1750,1700,
1650,1600,1550,1500,1450,1400,
1400,1450,1500,1550,1600,1650,
1700,1750,1800,1850,1900,1950,
2000,2050,2100,2150,2200,2250,
2300,2350,2400,2450,2500,2550,
};
/*字符字模*/
unsignedcharcodeASCIIDOC[]=//ASCII
{
0x7C,0x8A,0x92,0xA2,0x7C,0x00,//-0-00
0x00,0x42,0xFE,0x02,0x00,0x00,//-1-01
0x46,0x8A,0x92,0x92,0x62,0x00,//-2-02
0x84,0x82,0x92,0xB2,0xCC,0x00,//-3-03
0x18,0x28,0x48,0xFE,0x08,0x00,//-4-04
0xE4,0xA2,0xA2,0xA2,0x9C,0x00,//-5-05
0x3C,0x52,0x92,0x92,0x8C,0x00,//-6-06
0x80,0x8E,0x90,0xA0,0xC0,0x00,//-7-07
0x6C,0x92,0x92,0x92,0x6C,0x00,//-8-08
0x62,0x92,0x92,0x94,0x78,0x00,//-9-09
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//--10
0x00,0x00,0xFA,0x00,0x00,0x00,//-!
-11
0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x00,//-/-12
0x00,0x6C,0x6C,0x00,0x00,0x00,//-:
-13
0x3E,0x48,0x88,0x48,0x3E,0x00,//-A-14
0xFE,0x92,0x92,0x92,0x6C,0x00,//-B-15
0x7C,0x82,0x82,0x82,0x44,0x00,//-C-16
0xFE,0x82,0x82,0x82,0x7C,0x00,//-D-17
0xFE,0x92,0x92,0x92,0x82,0x00,//-E-18
0xFE,0x90,0x90,0x90,0x80,0x00,//-F-19
0x7C,0x82,0x8A,0x8A,0x4E,0x00,//-G-20
0xFE,0x10,0x10,0x10,0xFE,0x00,//-H-21
0x00,0x82,0xFE,0x82,0x00,0x00,//-I-22
0x04,0x02,0x82,0xFC,0x80,0x00,//-J-23
0xFE,0x10,0x28,0x44,0x82,0x00,//-K-24
0xFE,0x02,0x02,0x02,0x02,0x00,//-L-25
0xFE,0x40,0x30,0x40,0xFE,0x00,//-M-26
0xFE,0x20,0x10,0x08,0xFE,0x00,//-N-27
0x7C,0x82,0x82,0x82,0x7C,0x00,//-O-28
0xFE,0x90,0x90,0x90,0x60,0x00,//-P-29
0x7C,0x82,0x8A,0x84,0x7A,0x00,//-Q-30
0xFE,0x90,0x98,0x94,0x62,0x00,//-R-31
0x64,0x92,0x92,0x92,0x4C,0x00,//-S-32
0x80,0x80,0xFE,0x80,0x80,0x00,//-T-33
0xFC,0x02,0x02,0x02,0xFC,0x00,//-U-34
0xF8,0x04,0x02,0x04,0xF8,0x00,//-V-35
0xFE,0x04,0x18,0x04,0xFE,0x00,//-W-36
0xC6,0x28,0x10,0x28,0xC6,0x00,//-X
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- 关 键 词:
- LED 摆钟