看到市场上正在风行的时尚商品——摇晃LED 时钟，感受很是新奇奇异，正在玩单片机的我，激起了本身也想DIY 一个的激动。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。然而下手往后才知道题目并非想象那样简朴，因没有任何现成的资料，机器的、电子的和编程的题目一大堆，一个一个必要本身来办理。经验二十多天的苦战和无数次的修改与调试，作品终于完成，根基到达预先要求。

　　现将制作资料清算出来，与宽大DIY 喜爱者分享。

　　一. 整体方案

　　本制作是按照视觉暂留道理, 让一排8 只LED作来去行为, 在空中泛起八个字符的表现屏，可表现数字或英笔墨符。开机后先表现“Welcome!”接待字符(见图1), 再进入时钟表现状态。表现屏同时表现“时” 、“分” 、“秒”信息，用“：”脱离(见图2)。

　　图1 开机画面

　　图2 运行状态

　　表现分“正常运行”、“调分”和“调时” 三种状态。当处于调解状态时，调解的项会闪现，以便辨认。为此，配置三个调解按键，一个为“状态键”，一个为“加法键”，一个为“减法键”。(见图3)

　　图3 按键的配置

　　图4 音圈电机组件

　　摇棒的动力部门回收从废旧硬盘拆下的音圈电机(见图4)，驱动回收直流电机驱动方法。

　　布局方面，将音圈电机直接安装在万用板上，将万用板的附近用四根螺柱与一透明有机板团结成一体，组成支撑摇棒底座。(见图5, 图6)。

　　图5 万用板与有机板组成底座

　　图6 底座侧面

　　二. 实作要点

　　1. 主板的布局机关见图7。

　　图7 主板机关

　　图8 摇棒上的LED

　　2.LED 的焊接，将LED 两脚跨接在电路板两头的方法举办焊接。使LED 细密分列在一路。

　　3.摇棒上的LED 与主板上的信号用柔性排线毗连，音圈电机供电占2 位，LED 信号传输占9 位，以是至少要11 位的排线。(见图9)

　　图9 排线与拉簧

　　图10 拉簧

　　4.为保持摇棒的均衡, 在摇棒靠近旋转轴的两头加装两只拉簧，这两只拉簧的规格只管保持同等，弹性强弱要适中，最好可多找几种规格的试试。(图9，图10)

　　5.回收驱动直流电机正反转的方法，驱动音圈电机往返摆动。让电机正、反转的要领许多，最典范的是H 桥电路驱动，H 桥电路道理见图11，常见的是用三级管取代图中的开关。

　　图11 H 桥驱动道理

　　为了简化电路，最好回收H 桥成果的集成电路。这种IC 许多，好比象TA7257，TA8429H，L6203 等，这里用的是三菱公司的M54544AL(见图12)。IC 各脚界说见图13。

　　图12 电机驱动IC

　　图13 M56544AL 各脚界说

　　6.电道理图见图14。

　　图14 电道理图

　　7.完成图见图15。

　　图15 完成图

　　三. 软件计划

　　1. 摇棒的启动

　　为了使摇棒从静止状态太过到正常运行状态，在正式表现前加一启动措施。着实质就是逐渐加速驱动的频率，一向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); //按照现实环境确定延时值

　　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，如必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void timer0(void)函数中每隔一秒改变一次状态(0 或1)，打开或封锁表现。

　　if(Ms*w[ii-3]==1) P2=0xff; else P2=~ASCIIDOC[v[ii]*6+jj]; //正向表现

　　if(Ms*w[10-ii]==1) P2=0xff; else P2=~ASCIIDOC[v[13-ii]*6+5-jj]; //反向表现

　　3. 调试中发明，表现屏上的字符并不是一样宽的(见图16)，细心说明是因为摇棒在行为中，一向受力，并且所受的力是随时变革的。为利便准确调解表现，出格作了一个表现间断表Tr[]，改变表现LED 的时刻段，和谐表现结果。

　　图16 调解前的表现

　　4. 按键去抖措施

　　按键的去抖回收软件编程实现，其要领是当检测到按键的接口呈现低电平后，隔一段时刻再检测，如照旧低电平，则确以为有用，不然无效。详细的措施是通过函数unsigned char ChKey(bit Key)完成的。

　　5. 表现同步

　　因没有位置传感器，表现同步完端赖时钟间断来确定。这样就有一个题目，音圈电机的驱动信号在什么时候改变，表现才气保持在中间，并能担保正反表现能很好地重合。经现实调查, 音圈电机的驱动信号在表现中部, 要按照详细环境细调。由措施中的变量Ta 调试确定。

　　6. 完备C51 措施代码

　　/*

　　POV 摇晃表现LED 钟C51 措施

　　周正华编

　　2008.3.19

　　*/

　　#include

　　/*硬件端口界说*/

　　sbit set0=P0^1;

　　sbit set1=P0^0;

　　sbit set2=P0^2;

　　sbit put1=P3^6;

　　sbit put2=P3^7;

　　/*时钟用数组*/

　　unsigned char BUFFER[]={0,0,0,0};

　　unsigned char maxnum[]={59,23};

　　/*表现数组*/

　　unsigned int v[14];

　　unsigned int w[8];

　　/*表现间断表*/

　　int code Tr[]={

　　2000,2000,2000,2000,2000,2000,

　　2000,2000,2000,2000,2000,2000,

　　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,

　　2000,2000,2000,2000,2000,2000,

　　2000,2000,2000,2000,2000,2000,

　　2000,2000,2000,2000,2000,2000,

　　};

　　/*字符字模*/

　　unsigned char code ASCIIDOC[] = // 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-37

　　0xC0,0x20,0x1E,0x20,0xC0,0x00, // -Y-38

　　0x86,0x8A,0x92,0xA2,0xC2,0x00, // -Z-39

　　0x24,0x2A,0x2A,0x1C,0x02,0x00, // -a-40

　　0xFE,0x14,0x22,0x22,0x1C,0x00, // -b-41

　　0x1C,0x22,0x22,0x22,0x10,0x00, // -c-42

　　0x1C,0x22,0x22,0x14,0xFE,0x00, // -d-43

　　0x1C,0x2A,0x2A,0x2A,0x10,0x00, // -e-44

　　0x10,0x7E,0x90,0x90,0x40,0x00, // -f-45

　　0x19,0x25,0x25,0x25,0x1E,0x00, // -g-46

　　0xFE,0x10,0x20,0x20,0x1E,0x00, // -h-47

　　0x00,0x00,0x9E,0x00,0x00,0x00, // -i-48

　　0x00,0x01,0x11,0x9E,0x00,0x00, // -j-49

　　0xFE,0x08,0x14,0x22,0x02,0x00, // -k-50

　　0x00,0x82,0xFE,0x02,0x00,0x00, // -l-51

　　0x1E,0x20,0x1E,0x20,0x1E,0x00, // -m-52

　　0x20,0x1E,0x20,0x20,0x1E,0x00, // -n-53

　　0x1C,0x22,0x22,0x22,0x1C,0x00, // -o-54

　　0x3F,0x24,0x24,0x24,0x18,0x00, // -p-55

　　0x18,0x24,0x24,0x24,0x3F,0x00, // -q-56

　　0x20,0x1E,0x20,0x20,0x10,0x00, // -r-57

　　0x12,0x2A,0x2A,0x2A,0x24,0x00, // -s-58

　　0x20,0xFC,0x22,0x22,0x24,0x00, // -t-59

　　0x3C,0x02,0x02,0x3C,0x02,0x00, // -u-60

　　0x38,0x04,0x02,0x04,0x38,0x00, // -v-61

　　0x3C,0x02,0x3C,0x02,0x3C,0x00, // -w-62

　　0x22,0x14,0x08,0x14,0x22,0x00, // -x-63

　　0x39,0x05,0x05,0x09,0x3E,0x00, // -y-64

　　0x22,0x26,0x2A,0x32,0x22,0x00, // -z-65

　　};

　　unsigned int Ti;

　　unsigned char ii,jj,mm, ff ,TZ ,Ms ,Ta;

　　/*延时措施*/

　　void Delay(unsigned int msec)

　　{

　　unsigned int x,y;

　　for(x=0; x<=msec;x++)

　　{

　　for(y=0;y<=110;y++);

　　}

　　}

　　/*键盘去抖处理赏罚函数*/

　　unsigned char ChKey(bit Key)

　　{

　　if(Key==0){

　　Delay(100);

　　if(Key==0) return(1);

　　}

　　}

　　/*按时刻断1 处理赏罚(时钟)函数*/

　　void timer0(void) interrupt 1 using 1

　　{

　　TH0=-(50000/256);

　　TL0=-(50000%256);

　　TR0=1;

　　BUFFER[0]=BUFFER[0]+1;

　　}

　　/*按时刻断2 处理赏罚(LED 驱动和音圈驱动)函数*/

　　void timer1(void) interrupt 3 using 1

　　{

　　TH1=Ti/256; TL1=Ti%256;

　　if((ii*6+jj)==Ta) {put1=~put1;put2=~put2;}; //音圈电机驱动输出

　　if(ff==1){

　　if(Ms*w[ii-3]==1) P2=0xff; else P2=~ASCIIDOC[v[ii]*6+jj]; //正向表现

　　}

　　else {

　　if(Ms*w[10-ii]==1) P2=0xff; else P2=~ASCIIDOC[v[13-ii]*6+5-jj]; //反向表现

　　}

　　jj++;

　　if(jj>5) {ii++; jj=0;}

　　if(ii>13) {ii=0;ff=!ff;}

　　Ti=-Tr[ii*6+jj]; //读表现间断表

　　}

　　/*主措施*/

　　void main(void)

　　{

　　//变量初始化

　　Ms=0;

　　ff=0;

　　Ta=46; //正反显同等性调解, 取值范畴在42~50 之间, 按照现实确定

　　put1=0;put2=1;

　　//间断初始化

　　TMOD=0x11;

　　TH0=-5000/256; TL0=-5000%256;

　　TR0=1;ET0=1;

　　TH1=-2000/256; TL1=-2000%256;

　　TR1=1;ET1=1;

　　//十四个字符中前三个和后三个不显(不消)

　　v[0]=10;

　　v[1]=10;

　　v[2]=10;

　　v[11]=10;

　　v[12]=10;

　　v[13]=10;

　　/*摇晃棒初始启动*/

　　do {

　　mm++;

　　Delay(120+mm);

　　put1=~put1; put2=~put2;

　　}while(mm<60);

　　Delay(20);

　　/*启动表现*/

　　ii=0;jj=0;

　　EA=1;

　　/*正式运行*/

　　for(;;){

　　v[3]=36;v[4]=44;v[5]=51;v[6]=42;v[7]=54;v[8]=52;v[9]=44;v[10]=11; //表现接待

　　Delay(6000);

　　v[3]=10;v[4]=10;v[5]=10;v[6]=10;v[7]=10;v[8]=10;v[9]=10;v[10]=10; //封锁表现

　　Delay(600);

　　v[3]=0;v[4]=0;v[5]=13;v[6]=0;v[7]=0;v[8]=13;v[9]=0;v[10]=0; //表现时钟初始状

　　态

　　/*进入时钟状态*/

　　while(1){

　　//时钟处理赏罚

　　if (BUFFER[0]>21){ //进位到秒

　　BUFFER[0]=0; BUFFER[1]=BUFFER[1]+1;

　　Ms=!Ms;

　　if (BUFFER[1]==60){ //进位到分

　　BUFFER[1]=0;BUFFER[2]=BUFFER[2]+1;

　　if (BUFFER[2]==60){

　　BUFFER[2]=0;BUFFER[3]=BUFFER[3]+1; //进位到时

　　if (BUFFER[3]==24) BUFFER[3]=0;

　　}

　　}

　　}

　　//将表现内容送表现缓冲区

　　v[9]=BUFFER[1]/10;

　　v[10]=BUFFER[1]-v[9]*10;

　　v[6]=BUFFER[2]/10;

　　v[7]=BUFFER[2]-v[6]*10;

　　v[3]=BUFFER[3]/10;

　　v[4]=BUFFER[3]-v[3]*10;

　　//键盘处理赏罚

　　if(ChKey(set0)==1){ //模式键

　　Ms=1; //秒让开

　　if(TZ<2) TZ++; else TZ=0; //三种状态轮回转换

　　switch(TZ){

　　case 0:w[0]=0;w[1]=0;w[2]=0;w[3]=0;w[4]=0;w[5]=0;w[6]=0;w[7]=0;break;

　　case 1:w[0]=0;w[1]=0;w[2]=0;w[3]=1;w[4]=1;w[5]=0;w[6]=0;w[7]=0;break;

　　case 2:w[0]=1;w[1]=1;w[2]=0;w[3]=0;w[4]=0;w[5]=0;w[6]=0;w[7]=0;break;

　　}

　　Ms=0; //秒闪关

　　};

　　Delay(80);

　　if(ChKey(set1)==1){ if(BUFFER[TZ+1] BUFFER[TZ+1]=0;Delay(300);};

　　//键盘"+"

　　if(ChKey(set2)==1){ if(BUFFER[TZ+1]>0) BUFFER[TZ+1]--; else

　　BUFFER[TZ+1]=maxnum[TZ-1];Delay(300);};

　　//键盘"-"

　　Delay(80);

　　}

　　}

　　}

　　四.调试要领

　　虽说是个机电一体的制作，但调试进程并不伟大。

　　1. 机器部门的调解首要是两只拉簧, 要只管担保双方受力同等，让摇棒静态时保持在竖直状态。