16LED摇摇棒设计与课程报告

系 别： 电子信息系专 业： 电子信息工程 班 级： 学 号：姓 名：指导教师： * * 实习题目： 摇摇棒的制作及调试 实习地点： 北信学院电子实验室教务处印制2013 年 7 月 14 日 生产实习报告指导教师填阅摇摇棒的设计制作及调试1．前言人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

摇摇棒就是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新16个发光二极管来显示输出文字或图案等信息的显示装置。

本次设计要求制作完成一个LED灯显示的摇摇棒，16个LED灯一字纵向排列，通过摇动时形成的亮灯扇形区域来显示预先设定的汉字或图案，且可以用按键对所显示内容进行切换。

本次摇摇棒的设计作为生产实习的一部分，综合了模拟电子技术基础和数字电子技术等学科的知识，温固并进一步学习了protel软件的用法，初步了解以单片机为核心的电子系统体系，对将要学习的单片机技术有了初步的认识。

2．实习目的1．非常重要的实践教学环节2．培养理论知识与生产实际相结合的能力3．了解单片技术4．锻炼实际动手能力，掌握电子线路焊接、装配的基本技能5．了解并掌握本专业软硬件设计的一些基本问题3．实习时间，及进程安排7月1日~ 7月2日：理论学习及讲座阶段上午讲座下午及课外时间进行资料收集、查找及学习7月6日：发放元器件，进行焊接准备7月7日~7月9日：硬件焊接及组装，及硬件调试7月9日~7月10日：参考硬件电路绘制原理图及PCB绘制，参照例程学习软件程序设计7月10日~7月14日：总结报告及验收、答辩4．实验地点北信学院电子实验室5．实习单位、部门、地点实习单位西安工业大学北方信息工程学院实习部门电子信息系实习地点电子实验室6．实习内容6.1 关键技术介绍本次所设计系统主要由中央控制部分、驱动部分、显示部分、电源部分以及按键和开关等组成，原理框图如下图所示6.1.1 视觉暂留原理人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

重庆三峡学院
电子工艺工程设计报告书
ห้องสมุดไป่ตู้
课程名称：基于单片机的摇摇棒
学院（系）： 电子与信息工程学院
年级专业：2012 级电子信息工程(自动化)
学 号： 201207014338
学生姓名： 王 平 山
指导教师： 谢
辉
教师职称： 教
授
成 绩：
制作日期 2015 年 6 月` 8 日
电子工艺课程设计
目录
一、作品摘要…………………………………………………2 二、作品说明…………………………………………………2 三、工艺流程…………………………………………………3 四、系统总体设计……………………………………………5 五、硬件设计…………………………………………………7 六、软件设计…………………………………………………8 七、系统调试与分析…………………………………………9 八、课程作品制作体会………………………………………11 九、附录………………………………………………………12
拍摄照片：
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电子工艺课程设计 - 10 -
电子工艺课程设计
八、课程作品制作体会
通过两周时间的摸索我们完成了摇摇棒的设计与原理图的绘制，本次设计以传感器 和单片机的实际应用为背景，介绍了以单片机和传感器为核心系统摇动传感器和显示设计 的基本结构和基本原理。本次将使用单片机对摇动显示进行实例化，设计一个 LED 摇动显 示器来显示文字、图像等信息。掌握利用 8051 型单片机对发光二极管阵列进行摇动控制 的方法。输出信号频率的控制通过单片机来实现，用摇动传感器检测当前摇动状态，用 16 个发光二极管进行不同频率的亮灭刷新，通过手动摇动可显示输出文字及图案等信息。 当进行摇动时，由于人的视觉暂留原理，会在发光二极管摇动区域产生一个视觉平面，在 视觉平面内的二极管通过不同频率的刷新，会在摇动区域内产生图像，从而达到在该视觉 平面上传达信息的作用。

第四届“飞兆杯”电子设计竞赛（2013年度）初赛报告项目中文名称：LED摇摇棒项目英文名称：参赛队员：指导教师：参赛院系：电力工程学院填写说明1、本报告系第三届飞兆杯电子设计初赛报告，须填写内容包括：报名参赛的项目名称（中英文）及队号报名参赛的项目中所用到的元器件报名参赛的项目摘要（中英文）报名参赛的项目其实现的构思及方案2、所有参赛项目必须为一个基本完整的设计。

设计方案描述旨在能够清晰准确地阐述（或图示）该参赛队的参赛项目（或方案），字数不限。

3、参赛队应自觉遵守知识产权的有关法规，不得侵犯他人的知识产权或其他权益。

4、请于2013年5月10日15：00前提交打印稿2份至基础实验与训练中心c208及电子版一份至项目计划使用器件列表注：请写明项目中计划使用的器件/开发板详细型号。

器件型号数量用途AT89S51单片机 1 控制电路水银开关 1 在挥动时自动产生中断,避免镜像1.5V干电池 3 供电电源3mm高亮蓝色LED灯16 显示文字或图案普通导线若干连接线路按键 1 切换画面270欧姆电阻16 限流保护二极管11.059MHz的晶振 1305pf的电容 222uF的电容 110K的电阻 1复位开关 1程序下载器 1 下载程序到单片机上PCB电路板 1 载体杜邦线 1 传输数据电源开关 1 开关电源电池插槽 1 将电池接入电路40引脚单片机插座 1 作为单片机连接电路的插槽摇动传感器 1 检测当前摇动状态项目摘要中文摘要“摇摇棒”，是基于人的视觉暂留原理，通过分时刷新16个LED灯来显示文字或者图案的显示装置。

输出信号的频率控制通过单片机来实现，用摇动传感器检测当前摇动状态。

当进行摇动时，由于人的视觉暂留，会在发光二极管的摇动区域形成一个视觉平面，在视觉平面内的二极管通过不同频率的刷新，会在摇动区域产生图像，从而达到在该视觉平面上传达信息的作用。

英文摘要"to shake the great", it is to be based on visual temporarily leave the principle, through the timeshare refresh 16 leds to display text or design output information display device. The output signal frequency control through the single-chip microcomputer to realize, with shaking sensor test current moved state. When shaken, as the men's vision for a principle, will be in the light emitting diode shaking area produce a visual plane, the plane within the vision of different frequency refresh diode through, will produce an image in shaking area, so as to achieve the vision in the plane of conveying information function.第四届“飞兆杯”电子设计竞赛初赛设计报告项目实现构思（建议包括：创新点描述、特色描述等）一、项目要求：1、熟悉单片机电路和程序设计；2、熟悉点阵显示技术；二、总体设计：1、,设计要求设计一个16只高亮度LED发光二极管构成的摇摇棒，通过单片机编程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。

硬件总电路图
实物图展示
开始
初始化
按 键 扫 描 程 序
散 转 查 表 显 示 件 设 计
结束
DPTR，TAB查 表
片 选
数 据 送 p1口 显 示
延 时
变 址 加 C1加1
判断C1是否 等于64
Y
N
流显 程 示 子 程 序 图
C1清零
项目制作总结及心得
AT89C2051最小系统
• 单片机的最 小化系统是指单 片机能正常工作 所必须的外围元 件，主要可以分 成时钟电路和复 电路。
外部中断的产生
• 使用水银开关。通过摇摆使 得水银开关中的水银珠与两个触 点接触，利用这种接触产生的电 平变化来触发中断，结合软件控 制显示，制作简单，使用方便。
LED显示部分原理
• 在这次摇摇棒制作中，学到了很多。经过这次 的项目制作看到自己很多方面的不足。尤其是 在基础方面，很不扎实。有些地方似懂非懂的， 感觉自己懂了实际上没有理解透彻，日积月累 下来很多知识没弄明白。在做起项目来很费劲， 没有头绪。其次就是想和做不能等同，想起来 很容易，但是做起来比想象中难的多。我会吸 取这次的教训，以后会认真的对待每一件事。
• 显示部分是依照 数码管的动态显示的 原理，8个LED灯相当 一个数码管。用两个 PNP的三极管控制16 个LED灯的片选，以 单片机 AT89C2051 的P0口做数据输入口， 控制LED灯的显示。
电源部分
• 采用两节干电池供电，电 压3V。单片机AT89C2051的工 作电压在2.7V~6V之间。满足 单片机的工作电压。
项目名称：摇摇棒
制作人： 班级 ： 研发2班
基本原理与硬件电路 设计
• 本项目以AT89C2051单片机为 中央控制器，16只高亮度LED 发光二极管构成的摇摇棒。利用 人眼的视觉暂留特征配合手的左 右摇晃就可以呈现一幅完整的画 面。

单片机课程设计摇摇棒制作目录摘要 (1)一、引言 (2)二、系统设计方案 (2)1.设计思路 (2)2.模块方案的论证与比较 (2)三、系统硬件设计 (3)1.总体设计 (3)2.单元电路设计 (4)四、系统软件设计 (5)1.软件设计思路 (5)2.系统流程图 (6)3.软件实现功能的完善 (6)五、结论 (7)参考文献 (8)附录 (8)附录一元器件明细表 (8)附录二系统程序 (9)附录三电路图 (12)一、引言LED显示棒，又称摇摇棒，是一种利用视觉暂留效应制作的“高科技”玩具。

可以用“静如处子，动如脱兔”来形容它，即当静止时，它只是几个LED发光二极管（后简称LED），而一旦按照一定的频率去摇晃它，它就会随着位置的变化而变化（亮或灭），最终显示一幅图片或字符串。

本设计要求制作完成一个LED的显示棒。

要求LED灯线状排列，通过摇动时形成的亮灯扇形区域能够分辨出如：“电”、“A”、五环之类的汉字或图案且可以使用按键对显示内容进行切换。

二、系统设计方案1.设计思路本系统要求设计一个LED显示棒，且需要有按键进行内容切换，它主要是由中央控制部分、LED驱动部分、LED显示部分以及电源部分组成，如图1所示：图1：LED显示棒系统框图单片机将提取的字模进行存储，当接收到按键输入的指令时单片机就将相应的字模代码通过I/O口输出，使LED点亮，利用视觉暂留原理最终使图案完整的显示在摆动的显示屏中。

本题的难点在于送数据的时间间隔以及较长画面或文字的完整显示。

以下将对各模块的方案进行论证与比较：2.模块方案的论证与比较2.1 LED灯的选择方案一：传统LED发光二极管。

颜色多样，在可以同样显示图案的前提下使用它更为经济，但是颜色较为黯淡，不鲜亮。

方案二：高亮LED发光二极管。

正如其名，它的亮度比传统二极管要亮，而且同样也有很多颜色，但是高亮LED的工作电流也要大于传统二极管。

为了使显示的图案清晰、明了，我们选择方案二，经过比较，使用绿色5mm的LED使得显示画面更为明显、突出，使用3节1.5V电池为其供电，提供足够的电流。

指导教师填阅指导教师评语：实习报告成绩：指导教师签名：时间：年月日【前言】大家都知道，人的眼睛存在视觉暂留现象，而正因为眼睛的反应迟钝，才丰富了人的视觉感受。

16LED摇摇棒正是很好地利用了人眼的视觉暂留特性，而产生了奇妙的效果！本次试验通过掌握单片机及其开发流程，综合模拟电子技术和数字电子技术，掌握以单片机为核心的电子系统体系，从而更熟悉单片机在实际生活中的应用。

并且摇摇棒的制作成本低，扩展性好，为以后做个小东西打下基础，而且通过编写程序，控制在摇摆的时侯显示设计的内容，1实习目的1.1非常重要的实践教学环节1.2培养理论知识与生产实际相结合的能力1.3了解单片技术1.4锻炼实际动手能力，掌握电子线路焊接、装配的基本技能1.5了解并掌握本专业软硬件设计的一些基本问题2实习时间及进程安排周次：19-21周每天：早上：8:30-11:00下午：15:00-17:303实习单位部门地点西安工业大学六号教学楼电子实验4实验内容4.1 视觉暂留原理人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象，其具体应用是电影的拍摄和放映。

原因是由视神经的反应速度造成的.其值是二十四分之一秒。

是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。

视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。

感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。

16只LED发光管作为画面每一列的显示，快速左右摇晃起到了扫描的作用，视觉暂留会使影像在人眼视觉中保留一段时间，因而人眼可以看到一幅完整的画面。

4.2 89C51单片机介绍89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

微型计算机课程设计报告课设：LED摇摇棒姓名：宋璐迪学号：08060113209专业班级：电气132班指导教师：李振凯完成时间：2016年6月13日目录目录 (1)一、绪论 (2)二、设计方案 (3)三、预备知识 (3)3.1元件简介 (3)3.1.1、STC89C52 (3)3.1.2、晶振 (3)3.1.3、水银开关 (4)3.2其他 (4)四、硬件原理介绍 (5)4.1原理总述 (5)4.2硬件详解 (5)4.2.1 电源电路： (5)4.2.2 时钟电路： (6)4.2.3 复位电路： (6)4.2.4 水银开关与按键切换电路： (7)4.2.5 LED显示电路： (7)五、程序功能解析 (8)5.1程序流程图 (8)5.2程序解析 (8)5.2.1主函数 (9)5.2.2中断函数 (9)5.2.3显示子程序 (9)5.2.4延时子程序 (10)六、原料清单 (11)七、设计心得体会 (12)八、参考文献 (13)九、附录 (14)一、绪论本次设计主体是LED摇摇棒。

LED摇摇棒是利用人眼的视觉暂留特性，通过摇晃过程中LED的有规律变换，给人呈现出不同画面。

这是其理论要求。

而为了实现这样的要去，在LED的控制上我们采用单片机的程序控制，辅助以水银开关的抖动触发，以实现摇摇棒在摇晃中的有规律显示。

在拓展功能上以按键次数的累积对画面进行切换。

之所以选择这样一个课题，源于以下几点：一、富有趣味性的工作原理。

二、软硬件的高度结合有利于对学业成果的检测，且在实际操作中能显著提升我们对电子设备的认知。

三、该物件的经验积累足够丰富，对初学者而言有更多的借鉴资源。

二、设计方案在本次设计中，以单片机I/O口的高低电平的输出实现对LED的控制；以外部中断的形式触发图形显示程序的运行，因该外部中断的要求并不是很高，所以选用水银开关实现该功能；第三部分也就是如何实现图形的切换，我们以对某一I/O口的输入计数方式已选择不同程序段的运行实现图形的切换。

系 别： 电 子 信 息 系专 业： 电 子 信 息 工 程 班 级： B110301 学 号： B1030114 姓 名： 刘云飞 指导教师： 张妮 实习题目： 摇摇棒的设计 实习地点： 电子实验室教务处印制2014 年 7 月 9 日生产实习报告指导教师填阅摇摇棒的设计制作及调试一前言：今年暑假学校给我们安排了很多的实习和课程设计。

这次生产实习摇摇棒的制作就是其中一个，本次实习介绍了一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法，以单片机作为主控核心，与按键、水银开关等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。

本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。

摇摇棒就是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新16个发光二极管来显示输出文字或图案等信息的显示装置。

基本原理与硬件电路设计：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。

本次设计要求制作完成一个LED灯显示的摇摇棒，16个LED灯一字纵向排列，通过摇动时形成的亮灯扇形区域来显示预先设定的汉字或图案，且可以用按键对所显示内容进行切换。

2、水银开关的作用：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，所以通过接一只水银开关来控制，使摇摇棒从左向右摇动时将内容显示出来。

3、硬件制作：使用的是直径3mm的红色LED，颜色可根据个人喜好选择。

水银开关里的水银珠很活跃，导致在接通时容易产生抖动，所以将水银开关斜向上放置（尖尖朝斜上方45°角），靠水银珠自身重力的作用减少抖动。

二实习目的1．非常重要的实践教学环节2．培养理论知识与生产实际相结合的能力3．了解单片技术4．锻炼实际动手能力，掌握电子线路焊接、装配的基本技能5．了解并掌握本专业软硬件设计的一些基本问题三实习时间，及进程安排6月28日至6月29日：理论学习及讲座阶段，上午讲座下午及课外时间进行资料收集，查找及学习。

摇摇棒的制作目录引言——————————————————————————————————Ⅰ1 系统硬件电路的设计1.1 主控单元———————————————————————————- 1.2 电源与复位————————————————————————--------------1.3 驱动模块————————————————————————————1.4 显示模块————————————————————————————1.5实验总电路———————————————————————————-2 硬件制作与实物图———————————————————————————附件——————————————————————————————————引言基本原理与硬件电路设计：旋转时钟是利用视觉暂留效应设计出来的，物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。

是人眼具有的一种性质。

人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。

但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1 -0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。

假设我们设定我们的眼睛的暂留时间是0.4秒，如果我们的16个LED来回摇摆的时间快过0.4秒，那么我们看到的图像就是这一列LED在各个位置显示的图像的叠加.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。

硬件电路如下图（点击可放大）。

系统电源VCC为5V，下载程序和调试时一定要保证5V电压，实际使用时用3节干电池串联4.5V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。

串在LED公共端的二极管D1会产生一定的压降，用来保护LED，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。

一、前言众所周知，人的眼睛存在视觉暂留现象，因为眼睛的反应迟钝，也丰富了人的视觉感受。

16LED摇摇棒很好地利用了人眼的视觉暂留特性，而产生了奇妙的视觉效果。

LED显示棒，又称魔幻摇摇棒，是一种利用视觉暂留效应制作的“高科技”玩具。

当它静止时，它就是几个LED发光二极管，而一旦按照一定的频率去摇动它，它就会随着位置的变化而变化，最终可以显示出一幅图画或者一串字。

本次的生产实习要求制作完成一个LED显示摇摇棒，要求LED灯线状排列，通过摇动时形成的亮灯扇形区域能分辨出如：“新年快乐”、桃心之类的汉子或者图案。

将会给人们带来一种新的方便的文化传递方式，设计具有市场前景，可满足各种大型演出等宣传需要，为人们的生活提供便利和乐趣。

二、实习目的1．非常重要的实践教学环节2．培养理论知识与生产实际相结合的能力3．了解单片技术4．锻炼实际动手能力，掌握电子线路焊接、装配的基本技能5．了解并掌握本专业软硬件设计的一些基本知识三、实习时间，及进程安排9月6日：理论学习及讲座阶段9月7日：发放元器件并检查数量，进行焊接准备9月7日~9月8日：硬件焊接及组装，及硬件调试9月9日~9月10日：总结报告及验收四、实习地点电子实验室五、实习单位、部门、地点实习单位西安工业大学北方信息工程学院实习部门电子信息系实习地点电子实验室六、实习内容1、关键技术介绍a.89C51的介绍89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

主要特性：与MCS-51 微控制器产品系列兼容。

片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器存储数据保存时间为10年宽工作电压范围：Vcc可为2.7V到6V全静态工作：可从0Hz至16MHz128*8位内部RAM32条可编程I/O线两个16位定时器/计数器b.LED发光管16只LED发光管作为每一列的显示，快速左右摇晃起到了扫描的作用，视觉暂留会使影像在人眼视觉中保留一段时间，因而人眼可以看到一幅完整的画面，与LED点阵的显示有几分相似。

生产实习报告实习课题：摇摇棒的制作与调试学院专业：信息科学与工程学院电子信息工程专业小组成员：指导教师：陈老师实习时间：2014、9、01-2014一：绪论1、前言人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

摇摇棒就是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新16个发光二极管来显示输出文字或图案等信息的显示装置。

本次设计要求制作完成一个LED灯显示的摇摇棒，16个LED灯一字纵向排列，通过摇动时形成的亮灯扇形区域来显示预先设定的汉字或图案，且可以用按键对所显示内容进行切换。

学习了protel软件的用法，初步了解以单片机为核心的电子系统体系，对将要学习的单片机技术有了初步的认识。

2．实习目的1．非常重要的实践教学环节2．培养理论知识与生产实际相结合的能力3．了解单片技术4．锻炼实际动手能力，掌握电子线路焊接、装配的基本技能5．了解并掌握本专业软硬件设计的一些基本问题3．实习时间、进程安排、地点9月12日：介绍实习的具体情况和各个项目的要求，选定所做项目：摇摇棒。

进行需求分析、自由分组。

选定项目及分组后，进行资料收集、查找及学习。

9月14日：根据所选项目，选择器件类型（我们选择的是AT89s52芯片），初步了解原理图的分析与设计，提交需求报告。

9月15日：确定最终的原理图设计方案，并确定多需元器件的具体类型和数量，同时初步了解相应的设计程序。

参考硬件电路绘制原理图及PCB绘制，进行了proteus 仿真，进一步了解软件设计程序。

9月16日：参照原理图及开发板进行焊接，尚未对焊接好的PCB版进行程序的写入和调试，芯片中的程序演示正常。

利用ISP下载端口进行程序的写入，总结实习报告。

实习地点：湖南电子集信息实训基地二：实习内容1、系统原理框图2、视觉暂留原理人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

科技大学课程设计报告学生：学号：专业班级：课程名称：数字电子技术基础学年学期： 2 013 —2 014 学年第 2学期指导教师：高观望2 014 年 6 月目录一、作品说明 (3)二、系统总体设计 (3)1、总体方案比较与论证 (3)2、主要部件原理 (4)（1）单片机控制模块 (4)（2）水银开关 (4)3、系统设计 (4)三、硬件设计 (5)四、软件设计 (6)五、系统调试与分析 (7)六、课程作品制作体会 (7)附： (9)一、硬件电路图 (9)二、源程序 (9)一、作品说明摇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STC12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。

该摇摇棒具有如下功能：1) 显示“生日快乐”；2) 显示“o(∩_∩)o”微笑图案；3) 显示心形图案；4) 显示“LOVE”；5) 可以通过开关实现转换，轮流显示并循环。

二、系统总体设计1、总体方案比较与论证所谓的“摇摇棒”，其实就是一个循环的LED显示，利用人的视觉滞留产生静态显示的现象。

要实现这个目标，就要求延时部分做的比较小，所以采用石英晶体振荡器。

本作品本着制作方便、降低成本的原则，采用单片机控制。

由水银开关的闭合对单片机产生外部中断，继而对中断进行采集。

到达一定数量便进行图象的转换。

整个系统由单片机控制模块，开关及电源模块和输出显示模块三个部分构成。

系统框图如下：2、主要部件原理（1）单片机控制模块用单片机想要控制LED显示只需要定时输出就可以，但每个人摇动的速度不一样，如何准确的并稳定的变换图案呢？这就需要用到外部中断。

将水银开关的两个引脚一端接VCC，一端接GND，这样的话，当摇棒向一边运动时LED按照程序编辑好的规律显示，而向另一边运动时LED全灭，此时一个周期就会产生一个下降沿的信号，信号传递给单片机的INT0端口产生中断，然后对中断的数量计数，当计到10时便转换显示的图案，当依次显示完后便回到初始状态进行循环。

摇摇棒的制作实习报告系部：机电系姓名：李鑫班级：电气09-1班组号：39学号：2009032143产品介绍“光学传感学习棒”是基于人眼视觉暂留原理、运用单片机电子技术研制而成的线阵LED运动成像的高科技产品。

它可以通过在手中左右摇晃棒体，就可在其摇摆出的扇形轨迹面上显示非常稳定的文字或图像。

光学传感学习棒广泛适用于各种演唱会，赛事和室内外的聚会等多种场合。

本产品采用AT89S52单片机，学习和应用者可以通过编辑程序下载以更新文字和图像。

采用16个LED，图像分辨率可达16×32。

学习和应用者可根据个人喜好来选择不同颜色的LED。

电源采用AAA（7号）电池，更换方便。

内置切换画面按钮，用来切换显示画面。

两种切换模式：手动切换与自动切换，按住切换按钮1.5s可切换。

实训任务书1．时间：2011年3月8日～2011年3月18日2. 实训单位：天津工程职业技术学院3. 实训目的：深入学习电子产品设计制作的全过程4. 实训任务：①了解电路图绘制软件的相关常识及其特点；②熟悉电路图绘制软件的使用方法；③会用Protel软件绘制电路原理图；④会在Protel软件环境中自定义库元件；⑤掌握电路板布局布线规则的设置方法；⑥会使用Protel软件生成实用的电路板图；⑦学有余力的同学制作出电子产品；⑧作好实习笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决；⑨联系自己专业知识，体会本软件的具体应用，总结自己的心得体会；○10参考相关的的书籍、资料，认真完成实训报告。

综合实训报告前言：这次实训主要锻炼动手能力，亲手制作PCB板，焊接实物，实训过程中发现问题并解决问题，培养独自的操作和思考的能力！实训报告:1、设计要求1）利用单片机AT89S51设计一个LED摇摇棒。

2）要求手握LED摇摇棒左右挥动时，显示一行文字（或图形）。

28：6X6X 微动按钮2：水银开关Φ5mm33：1N4148二极管 3~18：LED Φ3mm35、36：A471J 排阻 19：AT89S5137：S8050三极管 20：10uF/25V 电解电容38：S8550三极管 21：A103J 排阻(10K Ω)39：电源负极 22~25、26、30~32、34：10K Ω电阻 40：电源正极 24：11.0592M Hz 晶振错误!5、参考程序//流水灯#include<reg52.h>#include <intrins.h>1 2 4 5 7 3 9 6 8 10 12 14 16 18 11 13 15 17 363520 21 19 23 22 25 24 27 2926 28 3#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//sbit led_contr=P2^7;//选通74hc5273void delay_50ms(uint t) //延时50ms{uint i;for(;t>0;t--)for(i=6245;i>0;i--);}void main(){uchar a,i;i=0;P0=0; //点亮全部LED，测试led的好坏 delay_50ms(20);P0=0xff; //关闭while(1){P0=0xfe; //点亮第一个灯delay_50ms(10);a = P0;for(i=0;i<16;i++) //依次点亮PA0~PA7 {P0=~(1<<i); //PA口的第i为为低电平，点亮第i位delay_50ms(10);P0=0xff; //熄灭所有?}for(i=2;i<16;i++){P0=_cror_(a,i);//循环向右移delay_50ms(10);P0=0xff; //熄灭所有?}}}//显名字/***************************************************** *****试验名称：单片机光学传感学习棒作者：天津芯慧鸿业科技发展有限公司日期：2011/03/09版本：1.1声明：外部中断方式INT0显示；取模方式：纵向取模、字节倒序，源码仅供所需朋友参考。

《2016 测控专业生产实习结课设计》报告
1. 设计题目
LED 显示棒——基于 AT89S51
2. 功能描述
本设计是基于 AT89S51 单片机和 C 语言编程， 利用视觉暂留效应所制作的一款 LED 显 示棒。 假设我们的眼睛暂留时间是 0.4s， 则只要我们的 16 个 LED 来回摆动的时间快过 0.4s， 那么我们就可以看到一个“完整的图像” 。产品本身易于操作；功能丰富，趣味性强。具体 如下： （1） 文字显示。该产品可显示字母（C） 、英文（hello）及中文（组员姓名）等。 （2） 数字显示。该产品可显示阿拉伯数字（1234）及罗马数字（ⅠⅡⅢⅣ）等。 （3） 图案显示。该产品可显示简单的线条图案（石大校徽）及实体图案（♡）等。
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Bom 表
图 3 Bom 表
原理图：
图 4 电路原理图
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3.3.软件设计
以 keil 为编程环境，利用 c 语言对程序进行编写及调试。软件部分包括主函数程序、中 断服务程序、 延时程序及四个显示子程序。 其中显示子程序中采用了字模软件对汉字或者图 片进行处理以生成查表内容。 程序内容本身比较简单， 核心部分的查表内容直接由字模软件 生成，在程序的编写过程中并没有遇到什么太大的困难。
uchar code love[] = { 0x00,0x00,0xF0,0x0F,0x00,0x01,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x00,0x0F,0x00,0x00,/*"h"*/ 0x00,0x00,0x00,0x07,0x80,0x0A,0x80,0x0A,0x80,0x0A,0x80,0x0A,0x00,0x0B,0x00,0x00,/*"e"*/ 0x00,0x00,0xF0,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"l"*/ 0x00,0x00,0xF0,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"l"*/ 0x00,0x00,0x00,0x07,0x80,0x0D,0x80,0x08,0x80,0x08,0x80,0x08,0x80,0x08,0x00,0x07,/*"o"*/ };

成绩课程论文题目： LED摇摇棒设计与制作学生姓名：张勇学生学号：1008030328系别：电气信息工程专业：电子信息工程年级：10级任课教师：朱士永LED摇摇棒设计与制作张勇1008030328电气信息工程学院电子信息工程（3）2012 年 10月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。

摘要本设计以AT89C2051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。

目录1、系统概述----------------------------------------52、硬件设计----------------------------------------62.1单片机选择------------------------------------62.2 外部中断信号产生方式---------------------------62.3LE显示模块-----------------------------------82.单片机最小系统的设计----------------------------9 3软件设计----------------------------------------10 4系统调试----------------------------------------11 5结束语------------------------------------------11 6参考文献----------------------------------------11 7附录--------------------------------------------121、系统概述本系统要求设计一个LED显示棒，它主要是由中央控制部分、LED显示部分以及电源部分组成，如图1-1所示，图1-1 系统组成部分单片机提取的字模进行存储，当接收到指令时单片机就讲字模代码通过I/O口输出，使LED点亮，利用视觉停留原理最终使图案显示在摆动的显示屏中。

电子课程设计——16LED摇摇棒学院：电子信息工程专业班级：电气081501姓名：杨勇学号：200815010127指导教师：黄庆彩2010年十二月16LED摇摇棒一、设计任务与要求内容：“摇摇棒”是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新16个发光二极管来显示输出文字或图案等信息的显示装置。

输出信号频率的控制通过单片机来实现，用摇动传感器检测当前摇动状态。

当进行摇动时，由于人的视觉暂留原理，会在发光二极管摇动区域产生一个视觉平面，在视觉平面内的二极管通过不同频率的刷新，会在摇动区域内产生图像，从而达到在该视觉平面上传达信息的作用。

要求：根据总体电路图实现各模块的硬件连接，连接完成后下载程序、调试，达到摇动时出现画面或字符的目的。

二、总体框图模块功能：图中干电池由三节1.5伏干电池串联组成作为电源；按键为触摸开关可以起到调节画面的作用；单片机控制系统是由89c52单片机组成的控制系统；LED显示是由16支高亮度红色发光二级管组成。

LED灯的选择：方案一：传统LED发光二极管，颜色多样，在可以同样显示图案的前提下使用它更为经济，但是颜色较为黯淡，不鲜亮。

方案二：高亮LED发光二极管，它的亮度比传统二极管要亮，而且同样也有很多颜色，但是高亮LED的工作电流也要大于传统二极管。

为了使显示的图案清晰、明了，我们选择方案二，经过比较，使用红色的LED使得显示画面更为明显、突出，使用3节1.5V电池为其供电，提供足够的电流。

三、器件的选择89c52单片机、高亮度LED、水银开关、晶振、电容等四、功能模块按键模块使用一个按键对显示的所有内容进行切换，通过按钮按下的次数确定显示的内容。

LED显示模块首先，我们根据LED点阵屏的显示原理：点阵屏的显示分为行扫描与列扫描两种，列扫描是将我们的字模数组通过点阵屏的行驱动进行输入，然后通过列对每一行进行扫描，当列为低（高）电平、行为高（低）电平时则表示该点为图案的一部分，将其读出、显示。