摇摇棒项目制作设计报告-江湖哥制作

摇摇棒项目报告制作人：江湖哥目录设计主要内容和完成功能： (2)系统设计 (4)设计思路 (4)芯片介绍 (5)硬件电路： (8)摇摇棒制作完毕后的效果图 (10)总结 (10)内容要求：项目任务摇棒是如今流行的一种玩具，在各种聚会、节日中均见得到它的身影。

本设计也追随着摇摇棒的原理，利用人眼的视觉暂留特性，通过AT89S52单片机对16只高亮度LED发光二极管进行控制，配合手的左右摇晃就可呈现一幅完整的画面。

设计主要内容和完成功能：LED摇摇棒很好地利用了人眼的视觉暂留特性。

基于51单片机控制、16只高亮度LED发光二极管构成的摇摇棒，配合手的左右摇晃就可呈现一幅完整的画面，可以显示字符、图片等。

16只LED发光管作为画面每一列的显示，左右摇晃起到了扫描的作用，人眼的视觉暂留现象使得看到的是一幅完整的画面。

与LED 点阵的显示有几分相仿。

本设计以AT89S52单片机为中央控制器，显示棒摇动时显现的字符或图形由LED 灯显示，LED 灯成线状排列，每个瞬间线阵只能显示数字编码后的文字或图形的一列，利用人眼的视觉暂留原理，将需要显示的字符或图形分成64 列（，一般人手左右摆动的频率为几赫兹到十几赫兹，因此，通过单片机控制LED 线阵以一较低频率扫描显示字符或图形的每一列，摆动显示棒时即可因视觉暂留看出显示的字符或图形；左右摆动一次通过端口电平变化，调用相应的显示子程序，字符切换通过外部中断实现，该系统设计对程序设计的要求较硬件电路要高。

整套系统由中央控制模块、LED显示模块、供电模块等部分构成系统设计本系统包括单片机控制模块，开关及电源模块和输出显示模块三个部分。

单片机控制模块由Keil C进行编写，实现起来简单，开关及电源模块采用3V干电池配合晃动开关使用。

输出显示模块采用16个LED灯，在版上一字排开。

设计思路芯片介绍AT89S52主要性能与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程Flash存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz～33MHz三级加密程序存储器32个可编程I/O口线三个16位定时器/计数器八个中断源全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

R8 位微控制器8K 字节在系统可编程FlashAT89S52Rev. 1919-07/01AT89S522引脚结构AT89S523方框图引脚功能描述AT89S524VCC : 电源GND: 地P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。

在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。

在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。

程序校验时，需要外部上拉电阻。

P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。

对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

硬件电路：系统电源VCC为3V，下载程序和调试时一定保证5v电压，使用时用2节干电池串联3V即可。

AT89S52单片机作为控制器，在它的P0、P2口接有16只以共阳的方式连接的高亮度LED，由单片机输出低电平点亮。

P0口的上拉电阻RA1不能少。

，经实测LED点亮时两端电压为3V左右，在LED的安全承受范围内。

S1为晃动开关。

晃动关的作用：摇摇棒在摇动时，只能在朝某一方向摇动时显示，否则会出现镜像字或镜像画面，所以通过接一只晃动开关来控制，使摇摇棒从左向右摇动时将内容显示出来。

摇摇棒元件清单1.PCB板2.晃动开关3. 1k电阻4. 10k电阻*25.40脚座 6 .AT89S51 7.10uf电容 8. 30pf电容*29.按键 10.拨动开关 11.12m晶振12红Led 13排针14导线若干15焊锡若干 16两节5号电池摇摇棒制作完毕后的效果图程序#include <AT89X52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int //宏定义#define KEY P3_7 //定义画面切换按键uchar KY; //KY作用在后面说明uchar disp; //显示汉字指针uchar pic=0,num=0; //pic为按键次数；num为中断次数unsigned char code hanzi[] = {0x00,0x80,0x20,0x89,0xA4,0x44,0x64,0x46,0xA4,0x2B,0x3F,0x12,0x24,0x2A,0x64,0x46,0xA4,0x80,0x20,0x81,0x20,0x00,0x00,0x00,/*"凌",0*/0x10,0x04,0x60,0x04,0x02,0x7C,0x0C,0x03,0xC0,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0xFC,0x3F,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,/*"江",1*/0x10,0x04,0x60,0x04,0x02,0x7E,0x8C,0x01,0x00,0x00,0x88,0x1F,0x88,0x08,0xFF,0x08,0x88,0x08,0x88,0x9F,0x00,0x60,0xFE,0x1F,0x22,0x42,0x22,0x82,0xFE,0x7F,0x00,0x00,/*"湖",2*/*****函数声明*****/void display1_ltor(void);void display2_ltor(void);void display2_rtol(void);void display3(void);void display4(void);/*****n（us）延时子程序*****/void DelayUs(uint N){uint x;for(x=0; x<=N;x++);}/*****中断服务程序*****/void intersvr0(void) interrupt 0{;KY=~KY; //每个摇动来回水银开关会在摆幅两端分别产生下降沿中断，只提取其中一次（从左向右摇才显示）if(KY==0){num++; //计算中断次数switch(pic) //选择画面{case 0:{display1_ltor();}break;case 1:{display2_ltor();}break;case 2:{display3();}break;case 3:{display4();}break;default:{display1_ltor();}}}}/*****显示子程序1（汉字）*****/void display1_ltor(void){uchar i;if(num>10){disp++;num=0;} //12个汉字分为3次显示完（每次显示4个），每中断10次切换if(disp>2)disp=0;DelayUs(5200); //此处延时时间依各硬件差别而各不相同，试着调整使得显示内容居中即可for(i=0;i<64;i++){P0=~hanzi[disp*128+i*2];P2=~hanzi[disp*128+i*2+1];DelayUs(100);}}/*****主函数*****/void main(void){IT0=1;EX0=1;EA=1; //开中断，下降沿中断KY=0;KEY=1;while(1) //主程序中只检测按键{if(KEY==0) //画面切换键按下{DelayUs(10000); //按键去抖if(KEY==0);pic++;while(KEY==0);}if(pic>3)pic=0;}}/*****END*****/总结通过此次制作我们组的技能有明显进步，理论知识也有了提高，我们默契合作，分工明确，互帮互助完成了项目，我们组会继续努力，提高技能。