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河南机电高等专科学校专业技能实训报告设计题目：基于单片机的摇摇棒设计系部：电子通信工程系班级：。
姓名：。
学号：。
2012年11月30日专业技能实训任务书摘要本设计以AT89S52单片机为中央控制器，摇摇棒摇动时显现的字符或图形由LED灯显示。
LED灯成线状排列，将需要显示的字符或图形分成64列，每个瞬间线阵只能显示字编码后的文字或图形的一列，利用人眼的视觉暂留原理，可以完整地呈现出整个图形或字符。
一般人手左右摆动的频率为儿赫兹到十几赫兹，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；左右摆动一次即摆动的方向改变一次，通过水银开关产生中断，调用相应的显示中断子程序。
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。
整套摇摇棒系统由中央控制模块、LED显示模块、供电模块等部分构成。
关键词：摇摇棒，LED，PCB目录设计任务书 (1)摘要 (2)绪论 (4)第1章总体方案设计 (6)1.1整体方案设计 (6)1.2主要元器件的原理 (6)第2章系统的设计和制作 (10)2.1 硬件设计 (10)2.2软件设计 (11)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (15)附录A电路原理图........................................................ . (16)附录B PCB图........................................................ .. (17)附录C源程序........................................................ (18).绪论随着人们物质生活水平的提高，人们对精神生活的追求也愈加强烈，在娱乐方面也多元化，其中电子产品占了其中相当大的一部分。
一件好的电子产品总能给人们带来耳日一新的感受。
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”。
基于单片机的LED显示摇摇棒的设计1 引言1.1系统设计要求设计并制作一个依靠摇动能显示字符、图形的LED显示棒。
系统设计的基本要求：设计一个基于LED的显示棒，其中LED灯必须呈线状排列，并至少使用16只，系统采用电池供电，摇动显示棒时形成的亮灯扇形区域能让人分辨出字符“A”、文字“电”以及国际奥委会五环图形，并用按键实现显示的切换。
系统设计的发挥部分：摇动显示棒时形成的亮灯扇形区域能够让人分辨出英文单词“Welcome”、汉字词组“美亚”和北京奥运会会徽图形，并适当增加设计特色与创新。
1.2 系统设计思路及特点该LED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N列（N≥16），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。
2 系统理论设计2.1 系统总体方案比较及说明方案一：选用单片机AT89C51作为扫描显示控制核心，由其直接控制LED 线阵的显示,并外加扫描控制开关控制字符或图形的扫描显示，原理框图如图－1所示。
图－1 方案一原理框图该方案线路简单，扫描控制开关可选择机械开关或编码开关或水银开关，在基于单片机的LED显示摇摇棒的设计显示棒摇摆时接通线路控制单片机扫描输出字符或图形的列编码信号；单片机外另接有中断控制按钮用以切换不同字符或图形的显示，LED线阵采用普通三极管驱动，电路采用4节充电电池供电。
此方案的优点是：单片机C51的端口较多，可实现显示数据并行传输，速度较快，且外围电路简单，调试较方便。
缺点是：为了增大显示清晰度，除去可能由背景LED灯占用的端口外，单片机剩余端口无法使线阵中LED灯数量扩展至24只以上；单片机使用的晶振频率较大，软件不易实现对计数的控制。
基于单片机的摇摇棒设计摇摇棒是一种可以发出声音和光线的玩具，通过挥动摇摇棒，可以产生不同的声音和光线效果。
本文将介绍一个基于单片机的摇摇棒设计。
设计的摇摇棒主要由以下几个部分组成：单片机、声音发生器、光敏电阻、LED灯和蜂鸣器。
首先，我们选择了一块适用于这个项目的单片机。
在本设计中，我们选择了AT89S52单片机，因为它拥有较高的性能和丰富的接口。
其次，我们需要一个声音发生器来产生不同的声音效果。
我们选择了一个简单的脉冲宽度调制（PWM）声音发生器模块，通过改变PWM的占空比来改变声音的高低音。
然后，为了在摇动棒时产生声音和光线效果，我们使用了一个光敏电阻。
当摇动棒快速晃动时，光敏电阻会感知到光线变化，并通过单片机的模拟输入引脚将信号传递给单片机。
单片机根据接收到的信号来改变声音和光线的效果。
此外，我们还添加了一颗LED灯和一个蜂鸣器来增加摇动棒的趣味性。
当摇动棒晃动时，LED灯会闪烁并发出不同的颜色，蜂鸣器也会发出声音。
我们通过单片机的输出引脚将信号发送给LED灯和蜂鸣器，以控制它们的工作状态。
最后，我们使用编程语言来编写单片机的程序。
程序的功能是根据摇动棒的晃动情况来产生不同的声音和光线效果。
例如，在摇动棒缓慢晃动时，声音发生器会产生低音并使LED灯缓慢闪烁。
而在摇动棒快速晃动时，声音发生器会产生高音并使LED灯快速闪烁。
通过以上的设计，我们可以制作一个基于单片机的摇摇棒。
用户可以通过摇动棒来产生不同的声音和光线效果，增加了玩具的趣味性和可玩性。
综上所述，本文介绍了一个基于单片机的摇摇棒设计。
通过选择合适的单片机和相关组件，并编写相应的程序，我们可以制作出一个具有声音和光线效果的摇摇棒。
这个设计不仅可以增加玩具的趣味性，还可以培养孩子们对电子技术的兴趣和学习能力。
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。
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。
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： 张 妮 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”。
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。
一、实习背景随着科技的不断发展，电子产品在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
为了深入了解电子产品的设计过程，提高自身的实践能力，我选择了“摇摇棒”这一电子产品进行为期一个月的实习。
摇摇棒作为一种新型的智能玩具，具有体积小、操作简单、功能丰富等特点，深受广大消费者喜爱。
二、实习目的通过本次实习，我旨在：1. 掌握电子产品的设计流程，了解电子元器件的选型、电路设计、PCB制作等基本知识。
2. 熟悉嵌入式系统编程，掌握常用编程语言和开发工具。
3. 提高动手能力，学会使用电子实验设备，如示波器、信号发生器等。
4. 培养团队协作精神，提高沟通能力。
三、实习内容1. 市场调研与分析首先，我通过网络、书籍等多种途径对摇摇棒市场进行了调研。
了解到目前市场上摇摇棒产品种类繁多，功能也各有特色。
为了在竞争中脱颖而出，我决定设计一款具有以下特点的摇摇棒：（1）操作简单，适合各个年龄段人群；（2）功能丰富，具备音乐播放、灯光效果、互动游戏等功能；（3）外观时尚，具有个性化设计。
2. 电路设计根据摇摇棒的功能需求，我进行了电路设计。
主要分为以下几个部分：（1）主控芯片：选用STM32F103系列单片机，具有丰富的片上资源，便于编程和扩展；（2）传感器模块：采用加速度传感器，用于检测摇摇棒的摇动角度和速度；（3）音频模块：采用MP3解码芯片，实现音乐播放功能；（4）灯光模块：采用LED灯珠，实现灯光效果；（5）电池模块：采用锂电池，提供稳定的电源供应。
3. PCB设计与制作根据电路原理图，我使用Altium Designer软件进行了PCB设计。
在设计中，我遵循以下原则：（1）布线合理，避免信号干扰；（2）元件布局紧凑，便于焊接；（3）留出足够的散热空间。
完成PCB设计后，我通过加工厂制作了PCB板。
4. 硬件调试将PCB板焊接完成后，我进行了硬件调试。
主要测试以下功能：（1）主控芯片工作正常；（2）传感器模块能够准确检测摇摇棒的摇动信息；（3）音频模块能够正常播放音乐；（4）灯光模块能够实现灯光效果。
通信工程专业单片机系统课程设计基于蓝牙无线传输的摇摇棒设计学院（系）：信息与通信工程学院专业：通信工程学生姓名：梅宇华黄馨莹学号：2013136219 2013136209指导教师：丁纪峰完成日期：2015年5月24日大连民族大学摘要本文介绍了一种以STC89C52RC单片机为主控制器，利用人眼的视觉暂留设计的摇摇棒。
摇摇棒在摇动过程中形成一个扇形平面，平面内可清晰显示文字、字母、图案。
蓝牙作为一种新型的信息传送工具，具有无限传输、方便、快捷的优点。
将蓝牙的这种特性运用到摇摇棒上，再结合摇摇棒本身可以在手挥式摆动下动态显示文字及图案的特性，使得摇摇棒具有更好的利用价值在设计中,通过蓝牙无线传输，可以实现摇摇棒显示内容的实时修改。
本系统由STC89C52单片机控制模块、32个高亮度LED发光二极管、供电模块及蓝牙串口模块组成。
关键词：STC89C52RC单片机；视觉暂留；动态扫描；LED目录摘要 (1)目录 (1)1 设计背景及要求 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计要求 (1)1.2.1 基本要求 (1)1.2.2 拓展要求 (1)2 系统设计原理 (2)2.1 系统总体设计方案 (2)2.2 摇摇棒显示原理 (2)2.3 图片显示原理 (2)3 系统硬件电路设计 (4)3.1 单片机最小系统设计 (4)3.1.1 时钟电路 (4)3.1.2 复位电路 (4)3.2 LED显示电路的设计 (5)3.3 串口电路设计 (6)3.4 电源电路设计 (7)3.5蓝牙/串口线选择电路设计 (7)4 系统软件设计 (9)4.1 主程序设计思路 (9)4.2 主程序流程图 (9)4.3 串口接收程序 (9)4.4 LED显示程序 (10)5 系统调试 (12)5.1 硬件调试 (12)5.2 软件调试 (12)5.3 整体调试 (12)6 总结 (13)7 参考文献 (14)附录一系统硬件电路图 (15)附录二实物照片 (16)附录三系统完整程序代码 (19)致谢 (21)1 设计背景及要求1.1 设计背景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STC89C52RC单片机对32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。
根据对摇摇棒已有的设计和研究，大都采用一种方式进行摇摇棒动态显示内容的更改，即用有线的方式从电脑向单片机的下载，如串口下载。
但是这种利用有线方式进行传输的方法会限制摇摇棒的使用范围，并且更改显示内容会比较麻烦，因为字形码是烧写在ROM中的。
如今，随着智能手机的普及，人们都习惯用蓝牙这种方式发送或者接受文件，既方便又快捷，而且不受设备限制（即不用在有电脑的情况下进行操作）。
在越来越追求精神生活的当代社会，摇摇棒能够丰富人们的精神世界。
这款摇摇棒具有蓝牙无线传输功能，同时也兼备普通的摇摇棒有线下载数据的功能，它可以用在大型演唱会或者娱乐场所，可以用在情侣间表达爱意，还可以用作加油助阵等场所表达心情，用处很多。
对显示内容也可以直接用手机随时随地修改，并且易于携带，方便快捷。
1.2 设计要求要求摇摇棒可以稳定显示字符、英文、汉字或者一幅64*32像素的画面，并且可以实现通过蓝牙或者USB转串口线进行无线或者有线的对显示内容（文字或者单色位图）进行实时更改的功能。
1.2.1 基本要求（1）利用单排32盏高亮LED实现摇摇棒；（2）摆动摇摇棒时，可以显示英文、汉字；（3）摆动摇摇棒时，可以显示简单图形；1.2.2 拓展要求（1）可以利用蓝牙模块HC-06，下载手机里的文字或图片。
（2）可以利用USB转串口线，下载电脑里的文字或图片。
2 系统设计原理2.1 系统总体设计方案基于蓝牙传输的摇摇棒系统分为三个模块：蓝牙传输模块，单片机控制模块和LED 显示模块。
工作过程如下，首先手机先通过蓝牙串口软件向单片机上的蓝牙模块发送数据，单片机收到数据后再对数据进行处理，处理的数据经过字模软件的编译之后再传送到LED 显示条带上，摇摇棒来回摆动就会使得被处理后的数据通过单列LED 条带动态显示出来。
设计中也兼容了有线传输的功能，即串口线的传输。
2.2 摇摇棒显示原理“摇摇棒”是基于人的视觉暂留原理，通过分时刷新32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。
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。
2.3 图片显示原理摇摇棒通过在片上的外部RAM中定义一块256字节的存储空间作为图片区域，只要往这块区域（D:0x0000~D:0x0200）内发送字形码或者图形码，则可以显示出对应的图像。
以图片北京奥运会会徽为例，首先将彩色图片（图2.1）经过裁剪和灰度处理，变成单色位图*.bmp（图2.2），然后将单色位图经过压缩，用PCtoLCD软件进行编码（图2.3），最后将图形码发送到摇摇棒上，摇动摇摇棒即可显示对应的图形。
（图2.4）图2.1图2.2图2.3图2.43 系统硬件电路设计3.1 单片机最小系统设计3.1.1 时钟电路51单片机内部集成有一个高增益反相放大器，该放大器的输入端为引脚XTAL1（19脚），输出端则是引脚XTAL2（18脚），单片机的时钟产生有两种方式，即内部时钟方式和外部时钟方式，本次设计采用内部时钟方式。
内部时钟方式时，引脚XTAL1和XTAL2两端接石英晶体和微调电容，构成自激振荡器，本次设计中所使用的晶振为11.0592MHz，微调电容为33pF。
振荡器发出的脉冲直接送入内部时钟电路，电路如图3.1所示图3.13.1.2 复位电路单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
本设计中使用10K电阻配合10uF电容。
电路如图3.2所示图3.23.2 LED显示电路的设计本次设计中采用32盏高亮蓝色LED作为显示条带，将其分别编为4组同时接入P1口，如图3.3所示，另外通过四个三极管接到P2.4~P2.7作为位选控制信号，实现分时亮，如图3.4所示，但因为间隔时间较短，所以人眼看起来似乎是32盏LED同时显示。
图3.3图3.43.3 串口电路设计本设计中使用串口通信，需要使用MAX232芯片进行电平的转换，电路如图3.5所示图3.53.4 电源电路设计本设计中供电采用USB供电方式，连接电源指示灯和100uF的电容进行电源滤波。
电路如图3.6所示。
图3.63.5蓝牙/串口线选择电路设计由于单片机的TXD和RXD只有一个，所以通过一个四位拨码开关来选择。
电路如图3.7所示。
图3.74 系统软件设计4.1 主程序设计思路主程序很简单，先对系统进行初始化（清屏，串口波特率设置，中断允许等），然后进入接收程序，判断是否接收够256个十六进制数，如果接受完了就关闭总中断不再接收，以防止乱码的出现，然后进入显示程序，按列进行扫描即可。
4.2 主程序流程图4.3 串口接收程序4.4 LED显示程序5 系统调试本系统的调试分为硬件调试，软件调试和软硬件整体综合调试三部分。
5.1 硬件调试硬件调试第一步是测试板子，在没焊器件的空板子上进行导通测试，确保板子没有问题。
硬件调试的第二步是焊接调试，边焊接边进行调试，先焊接电源部分，调试电源确保板子能正常供电，然后焊接单片机最小系统，检查单片机是否正常工作，最后把32个LED焊接上，通过编写简单的全亮程序，检测所有的灯是否都正常，硬件调试部分结束。
5.2 软件调试软件调试是利用Keil软件和Protues软件进行软件联调仿真，在Protues中观察现象是否和预期一致，检查所写的程序是否有错误。
5.3 整体调试将调试好的程序通过STC-ISP软件下载到单片机中，实际观察现象是否和预期的一致。
6 总结在整个设计的过程中，包括画原理图，画PCB，软硬件的调试，学到了很多东西。
正如丁老师所说的，把不通的板子调通了才真正能够学到东西。
我焊接的第一块板子，由于画PCB的时候没有检查，导致位选的P2.4到P2.7都没有和8550连接上，只好走了飞线，之后发现串口无论如何都下载不进去程序，测了一下MAX232芯片的电压，发现不正常，才发现MAX232没有供电和地，于是又走了两根飞线到15脚和16脚，还有，由于画封装的时候把串口的封装画成了公头的封装，导致引脚的顺序都反过来了，只好把串口吸下来从背面焊上去。
最后终于把一块板子调通了，能下载程序进去了，由于第一块板子飞线太多，影响美观，于是我重新画了一块板子，在第二块板子的时候，我吸取了第一块板子不成功的教训，认认真真检查每一根线是否都连上了，封装是否都画对了，于是在焊接第二块板子并且调试的时候非常顺利，这也正是我想要的结果。
通过整个设计到制作的过程，我更加深刻的了解了51单片机的工作方法和MAX232芯片的工作方法，以后再遇到MAX232的电路就不会再犯错了，这对于以后的工作是非常有帮助的，本次设计的过程中，磨练了自己的意志，让我很有耐心的调程序，并且在程序调通，板子现象跑出来时候，那种成就感油然而生，之前的各种障碍和困难在此面前都不值一提了。
整个过程下来受益匪浅。
7 参考文献[1] 刘岩川.单片机原理及系统设计.北京:电子工业出版社,2014.[2] 张心心,唐玉蓬.基于单片机的摇摇棒硬件控制系统设计与实现[J].电子技术与软件工程,2013,(08).[3] 臧海波.简单易制的LED摇摇棒[J].电子制作,2012,(07).[4] 刘玉,张秀林,安然.LED摇摇棒的单片机实现[J].电子测试,2013,(02).[5] 王媛.基于蓝牙传输的信息服务技术研究[D].杭州:浙江大学,2006.附录一系统硬件电路图系统原理图系统PCB图附录二实物照片摇摇棒外观显示“大连民族”显示一只可爱的小猪显示一只熊猫显示世博会会徽显示“大白”附录三系统完整程序代码致谢历时将近两个月的时间终于将这个作品完成，在这个过程中我们遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。
尤其要感谢我的论文指导老师——丁纪峰老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行作品的修改和改进。
另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。
在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢！感谢本文所涉及到的各位学者。
本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。
