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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。
摇摇棒的实验报告摇摇棒的实验报告摇摇棒是一种常见的实验器材，它由一个固定在一根杆上的球体组成。
当我们用手快速地摇动这根杆时，球体会在一定的角速度下旋转。
这个实验旨在通过观察摇摇棒的运动特性，探索物体的旋转运动和动量守恒定律。
实验步骤：1. 准备摇摇棒和一个光滑的水平桌面。
2. 将摇摇棒竖直插入桌面，确保它可以自由旋转。
3. 用手快速地摇动摇摇棒，使球体开始旋转。
4. 观察球体的运动轨迹和旋转速度的变化。
实验结果：通过实验观察，我们可以发现摇摇棒的球体在旋转过程中会出现稳定的轨迹。
无论是在水平方向还是垂直方向上，球体都会保持一定的旋转速度和旋转轨迹。
这是因为球体的旋转受到动量守恒定律的影响。
动量守恒定律是物理学中的重要定律之一，它表明在一个封闭系统中，总动量保持不变。
在摇摇棒实验中，球体的旋转运动可以看作是一个封闭系统。
当我们用手快速地摇动摇摇棒时，给球体施加了一个初始的旋转动量。
根据动量守恒定律，球体在旋转过程中会保持这个动量不变，从而保持一定的旋转速度。
除了动量守恒定律，还有其他因素也会影响摇摇棒的旋转运动。
例如，球体的质量和形状会影响旋转的惯性和稳定性。
较大质量的球体会有更大的惯性，旋转速度会较慢；而形状不规则的球体可能会导致旋转轨迹不稳定。
此外，摇摇棒的杆的材质和长度也会对旋转运动产生影响。
通过这个实验，我们可以深入理解物体的旋转运动和动量守恒定律。
旋转运动是物体运动的一种重要形式，它在日常生活中随处可见。
例如，地球的自转和公转运动、风车的旋转等都属于旋转运动。
而动量守恒定律则是解释物体运动的重要原理，它帮助我们理解物体在运动过程中的变化和相互作用。
总结：摇摇棒实验通过观察球体的旋转运动，帮助我们理解物体的旋转运动和动量守恒定律。
实验结果表明，球体在旋转过程中会保持一定的旋转速度和轨迹，这是由动量守恒定律的影响所致。
通过这个实验，我们不仅可以加深对物理学原理的理解，还可以培养观察和实验能力，提高科学思维和分析问题的能力。
摇摇棒课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解摇摇棒的物理原理，掌握其与简单机械的关系。
2. 学生能够描述摇摇棒在生活中的应用，并列举至少三种实例。
3. 学生能够解释摇摇棒的颜色变化原理，并关联到光的传播知识。
技能目标：1. 学生通过小组合作，能设计并制作一个具有创意的摇摇棒。
2. 学生能够运用所学的简单机械原理，优化摇摇棒的设计，增强其使用效果。
3. 学生能够准确运用科学术语，汇报自己的设计思路和制作过程。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理现象的好奇心，激发学习简单机械和光学知识的兴趣。
2. 通过小组合作，学生学会相互尊重、倾听他人意见，发展团队合作精神。
3. 学生通过探索摇摇棒的科学原理，培养科学探究的积极态度，增强解决问题的自信心。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为四年级的科学实践活动，结合物理学科知识，注重实践操作与思考。
四年级学生具有强烈的好奇心，动手能力强，但需要引导他们将理论知识与实践相结合。
教学要求注重培养学生的探究能力、动手操作能力和团队合作能力，通过摇摇棒的制作，使学生将抽象的物理知识具体化、形象化，达到学以致用的目的。
课程目标的设定旨在使学生通过具体的学习成果，体验科学学习的乐趣和成就感。
二、教学内容根据课程目标，本节教学内容主要包括以下部分：1. 简单机械原理：讲解摇摇棒与杠杆原理的关系，介绍摇摇棒如何通过简单机械原理实现摇动效果。
- 教材章节：第四章《简单机械》第二节《杠杆》- 内容列举：杠杆的定义、分类、原理和应用实例。
2. 光的传播与颜色变化：探讨摇摇棒颜色变化与光的传播原理的关系。
- 教材章节：第三章《光与颜色》第一节《光的传播》- 内容列举：光的直线传播、光的反射、物体颜色的形成。
3. 摇摇棒制作实践：引导学生动手制作摇摇棒，运用所学知识优化设计。
- 教材章节：第五章《科学制作》第三节《创意制作》- 内容列举：制作工具的使用、材料的选择、设计思路和制作步骤。
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。
# 创新设计16个LED灯的摇摇棒，可显示英文、图形及汉字# 仅需5种元器件（单片机、LED、导线、电池和塑料壳），让DIY简单、快速# 往返双程扫描，慢速摇动也可清晰显示# 敲击字幕切换功能，无需按键操作# 在软件上有很大的升级空间（包括双色显示、LED测光等）-----------------------------------------------------------------------[注意事项]-----------------------------------------------------------------------# HEX文件烧写时需选择“内部RC时钟”# 本制作采用STC12C5A60S2单片机，不可以用其他型号单片机替代# 惯性开关在制作时注意静止时开关柄到左右触点间的距离应尽量相等# 本制作无开关，不用时需取下电池或在电池间塞入绝缘纸片单片机采用STC12C5A60S2（1pcs）- 0805型贴片式LED灯（16pcs）- CR2032钮扣电池（2pcs）- 具有一定弹性的导线和废弃的元器件引脚- 用来包装DIP40脚单片机的塑料壳（1pcs）- 确保单片机可以放入并有较大余地- 用钳子将P0、P2接口所在一侧的引脚全部向外弯折- 目的是保证将单片机放入塑料壳时不会左右乱窜- 弯折时尽量不断放入塑料壳中比对- 擦拭弯折后的引脚表面确保无污物可以顺利上锡- 用摄子取出贴片LED灯并焊接在单片机引脚上- 从P2.0引脚开始焊接左边焊LED负极（P2.0负极、P2.1正极）- 依次焊接16个LED灯到P0.2引脚为止- 将一支废弃元器件引脚对折并焊接在弹性导线上- 弹性导线的另一端焊接在单片机的第20脚上（GND）注意掌握导线长度- 将P1.3引脚弯折至芯片底部再用废弃元器件引脚向上延长P1.2引脚- 使之形成惯性开关的两个触点再把P1.4引脚略向内弯曲形成侧撞触点- 把一支废弃的元器件引脚焊接在单片机的第40脚上（VCC）- 再取一段导线将一端焊接在单片机的第20脚上（GND）- 导线另一端的接头处挂大量的锡- 用胶带固定导线使之在摇动时不易乱窜- 此时在单片机一侧形成了电源的正、负极接口将钮扣电池重叠后放入正、负极接口处- 最后将单片机连同电池一并塞进塑料壳中- 用透明胶带把开口处包好 - 因摇动时的离心力向上所以单片机及电池不会向下滑落无需设计下方固定希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：1、常自认为是福薄的人，任何不好的事情发生都合情合理，有这样平常心态，将会战胜很多困难。
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。
怎样制作摇摇棒
废话不多说，进入主题。
首先，需要洞洞板一块。
我用的是2*8CM的，双面镀锡板。
蓝色雾面高亮3MM子弹头LED 16只（名字说的长了点。
）
处理每个LED的引脚成如图这样
焊接到洞洞板（我是焊接在洞洞板的侧边，节省了空间，也为后来包装方便。
）
焊接一排
在这里说明一下，我使用的驱动方式比较特别。
我自己随便捣鼓的，然后试着就成功了，节省了近一半的IO口，只用了9个IO口就可以分别单独驱动16个LED，并且用stc的推挽输出。
具体驱动方式和电路图请继续看下文，后面会说明。
《单片机基础》课程实习指导手册——制作摇摇棒摇摇棒硬件部分由单片机最小系统、LED灯条、电池盒三部分组成。
其中最小系统和LED 灯条需要手工在万用板上焊接。
图 1 单片机最小系统图 2 LED灯条任务一：认识实验所需元件图 3 本次实习所用元件请根据以上电路图和原件实物，在下面所给的万用板模拟图中描绘出单片机最小系统的线路布局。
图 4 焊接元件的万用板任务二：根据设计好的电路走线焊接电路提示（电路板的焊接技巧）：在焊接时，先使用烙铁加热焊件，然后将焊锡送入焊盘与烙铁之间，当焊锡在焊盘和引脚之间形成圆锥型时，移开烙铁和焊锡便完成了元件的焊接。
图 5 焊接过程示意图请根据以下步骤焊接各元件。
图 6 步骤一（插入单片机底座并焊接底座）如图6所示，将单片机底座插于万用板正面，翻转电路板，对底座引脚逐一进行焊接。
图7 步骤二（插入排针并焊接排针）如图7所示，将每段20脚的排针从中间掰成两段，每段10脚，插于单片机底座两侧，翻转电路板，对排针引脚逐一进行焊接。
图8 步骤三（锡连单片机底座和排针的对应引脚）如图8所示，在排针焊接完成后，用焊锡将单片机底座与排针按照线路布局相连。
图9 步骤四（焊接晶振和两个陶瓷电容）如图9所示，将晶振和两个30pF的谐振电容焊接在单片机插座的内部，靠近20脚的位置。
用铜丝将晶振与单片机链接好。
图10 步骤五（焊接电解电容）如图10所示，将47uF的电解电容引脚用镊子弯折，焊接在万用板上。
并依照电路图1将其余元件焊接好。
将电池盒连接到万用板上。
最后在万用板上写上学号和姓名，最小系统制作就完成了。
图11 在制作好的电路板上写上学号和姓名图12 焊接LED灯如图12所示，将大块的万用板分开，按照电路图2将发光二极管排列为共阳极方式。
进行焊接。
任务三：对焊接好的电路检测是否工作正常图13 测量系统的工作电压如图13所示，用万用表对最小系统的电压进行测试，红表笔接40脚（VCC），黑表笔接20脚（VSS），电压应该为+4.5V~+5V之间。
在此，摇摇棒的原理就不说了，下面是我做的摇摇棒，附原理图，和PCB图：上面是原理图。
S1为水银开关，上拉电阻10k。
上图为PCB图，从下到上为D1~D16,D1~D8由P1.7~P1.0控制，D9~D16由P0.7~ P0.7控制。
图像切换有P2.0控制。
注意水银开关与水平方向成45度角放置。
注意本图连接采用PCtoLCD2002取模，取模方式为：逐列，逆向，阴码。
如图设置：如有问题，请加QQ:457569074，一起讨论学习。
下面是程序：#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit key= P2^0;//定义切换画面开关uchar Key_num;//定义按键次数uchar Int0_num=0;//定义中断次数uchar Direction;//定义摇动方向(从左到右)uchar code Embed[]={0x00,0x00,0x08,0x00,0x08,0x20,0xFE,0x1F,0x08,0x08,0x08,0x10,0x08,0x10,0xF8,0x0F,0x00,0x00,0xF8,0x0F,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF8,0x0F,0x00,0x00,/*"加",0*/0x00,0x00,0x80,0x20,0x10,0x11,0x20,0x0A,0x00,0x04,0x00,0x02,0xE0,0x1F,0x20,0x11,0x20,0x11,0x20,0x11,0xFE,0x1F,0x20,0x11,0x20,0x11,0x20,0x11,0xE0,0x1F,0x00,0x00,/*"油",0*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF8,0x03,0x48,0x02,0x48,0x02,0x48,0x02,0xFE,0x1F,0x48,0x22,0x48,0x22,0x48,0x22,0xF8,0x23,0x00,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"电",0*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x88,0x00,0x88,0x40,0x88,0x80,0x88,0x80,0xC8,0xFF,0xA8,0x00,0x98,0x00,0x88,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"子",0*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1C,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x60,0xC2,0x6F,0x62,0x60,0x36,0x00,0x1C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"？",0*/};uchar code love[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFE,0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00 ,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF8,0x0F,0x04,0x10,0x02,0x20,0x 02,0x20,0x02,0x20,0x02,0x20,0x04,0x10,0xF8,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFE,0x07 ,0x00,0x08,0x00,0x10,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x10,0x00,0x08,0xFE,0x07,0x00,0x00,0x00,0 x00,0x00,0x00,0xFE,0x3F,0x82,0x20,0x82,0x20,0x82,0x20,0x82,0x20,0x82,0x20,0x82,0x20,0x8 2,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*LOVE */};uchar code love_picture[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x78,0x00,0xFC,0x00,0x FE,0x01,0xFE,0x03,0xFE,0x07,0xFE,0x0F,0xFE,0x1F,0xFC,0x3F,0xF8,0x7F,0xFC,0x3F,0xFE,0 x1F,0xFE,0x0F,0xFE,0x07,0xFE,0x03,0xFE,0x01,0xFC,0x00,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0 x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0 0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*心形图案*/};uchar code Hello[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"",0*/ 0x08,0x20,0xF8,0x3F,0x08,0x21,0x00,0x01,0x00,0x01,0x08,0x21,0xF8,0x3F,0x08,0x20,/*"H",1 */0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x22,0x80,0x22,0x80,0x22,0x80,0x22,0x00,0x13,0x00,0x00,/*"e",2*/ 0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8,0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"l",3*/ 0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8,0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"l",4*/ 0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x00,0x1F,0x00,0x00,/*"o",5* /0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF8,0x33,0x00,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"!",6*/ 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"",7*/ };uchar code Smile[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF0,0x1F,0x3C,0x3C,0x0E,0xF7,0x06,0xEF,0xF3,0xDC,0xF3,0xB0,0x63,0xB0,0x03,0xB0,0xF3,0xB0,0xF3,0xB8,0x03,0xDD,0x06,0xEF,0x0E,0x76,0x3C,0x3C,0xF8,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; uchar code Hxembed_Make[]={0x00,0x00,0x60,0x00,0xF0,0x09,0x10,0x07,0xD0,0x07,0x70,0x0C,0x00,0x88,0x00,0x98,0x00,0xC0,0x20,0x70,0x38,0x1C,0x1E,0x07,0xFA,0x3E,0x08,0x60,0x68,0x80,0x18,0x00,/*"欢",0*/0x10,0x04,0x18,0x08,0xF0,0x0F,0x08,0x18,0xFC,0x10,0x02,0x11,0x00,0x11,0x00,0x11,0x80,0x10,0xFC,0x17,0x84,0x10,0x04,0x11,0x04,0x11,0xFC,0x10,0x00,0x08,0x00,0x00,/*"迎",0*/0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x00,0xB8,0x1E,0xA0,0x02,0xFE,0x3F,0xA4,0x02,0x60,0x02,0x50,0x1E,0x00,0x00,0xE0,0x03,0x00,0x00,0x14,0x60,0xEC,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"制",7*/0x00,0x00,0x00,0x01,0x80,0x00,0x40,0x00,0xF0,0x3F,0x0C,0x00,0x80,0x00,0x40,0x00,0x30,0x00,0xEE,0x7E,0x20,0x09,0x20,0x09,0x20,0x05,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00/*"作",8*/};uchar code Thanks[]= {//-- 谢-- //0x40,0x00,0x42,0x00,0xCC,0x3F,0x00,0x52,0xFC,0x2B,0x56,0x12,0x55,0x4A,0x54,0x86,0xFE,0x7F,0x24,0x01,0x20,0x46,0x20,0x80,0xFF,0x7F,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,//--谢-- 0x40,0x00,0x42,0x00,0xCC,0x3F,0x00,0x52,0xFC,0x2B,0x56,0x12,0x55,0x4A,0x54,0x86,0xFE,0x7F,0x24,0x01,0x20,0x46,0x20,0x80,0xFF,0x7F,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,//--！0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7C,0x10,0xFE,0x3B,0xFE,0 x3B,0x7C,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};uchar code danpan_picture[]={0x7f,0xff,0x7f,0xbf,0x7f,0xcf,0x7f,0xf3,0x01,0xfc,0x7d,0xff,0x75,0xff,0x6d,0xff,0x0d,0xff,0x5d, 0xdf,0x7d,0xbf,0x01,0xc0,0x7f,0xff,0x7f,0xff,0x7f,0xff,0xff,0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x78,0x00,0xFC,0x00,0x FE,0x01,0xFE,0x03,0xFE,0x07,0xFE,0x0F,0xFE,0x1F,0xFC,0x3F,0xF8,0x7F,0xFC,0x3F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0F,0xFE,0x07,0xFE,0x03,0xFE,0x01,0xFC,0x00,0x78, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*心形图案*/0x9f,0xfb,0xab,0xfb,0xb3,0xfd,0x80,0xdd,0xb3,0xd6,0x28,0xd5,0x92,0x55,0xad,0x01,0x92,0xd5,0xab,0xd5,0x33,0xd5,0x80,0xd6,0xb3,0xdd,0xab,0xf9,0xab,0xfd,0xff,0xff};void delay(uint X){for (i=0;i<=X;i++);}void delay1(uint n){ uint x,y;for(x=0;x<120;x++)for(y=0;y<n;y--);}/* '加油电子？'显示32*16像素*/void display1(){uchar i,disp;if(Int0_num>4 ){disp++;Int0_num=0;}if(disp>1)disp=0;delay(12000);for(i=0;i<48;i++){P0=~Embed[disp*64+i*2];P1=~Embed[disp*64+i*2+1];delay(120);//延时时间自己可以调，最好让画面显示在中间}}/*'LOVE'显示64*16像素*/void display2(){uchar i;delay(12000);for(i=0;i<64;i++){P0=~love[i*2];P1=~love[i*2+1];delay(150);}}/*心形图案显示64*16像素*/void display3(){uchar i;delay(12000);for(i=0;i<64;i++)P0=~love_picture[i*2];P1=~love_picture[i*2+1]; delay(200);}}/*‘Hello!示64*16像素*/void display4(){uchar i;delay(12000);for(i=0;i<64;i++){P0=~Hello[i*2];P1=~Hello[i*2+1];delay(120);}}/*笑脸图案显示64*16像素*/ void display5(){uchar i;delay(12000);for(i=0;i<64;i++){P0=~Smile[i*2];P1=~Smile[i*2+1];delay(150);}}/*‘欢迎制作显示64*16像素’*/ void display6(){uchar i;delay(12000);for(i=0;i<64;i++){P0=~Hxembed_Make[i*2];P1=~Hxembed_Make[i*2+1];delay(90);}/* '谢谢！'显示48*16像素*/void display7(){uchar i;delay(12000);for(i=0;i<48;i++){P0=~Thanks[i*2];P1=~Thanks[i*2+1];delay(80);}}/*外部中断0子函数*/void int0(void) interrupt 0{Direction=~Direction;if(Direction==0){Int0_num++;//中断次数加1switch(Key_num){case 0:display1();break;case 1:display2();break;case 2:display3();break;case 3:display4();break;case 4:display5();break;case 5:display6();break;case 6:display7();break;default :display1();}}}void main(void){EA=1;//开总中断IT0=1;//下降沿中断EX0=1;//启动外部中断0你——怒目Key_num=0;//初始化按键次数为零while(1) {if(!key) {delay1(5); // 去抖，可以跟自己的电路适当选择时间if(key==0){Key_num++;if(Key_num>6)//如果超过切换页面的次数就清零Key_num=0;}delay1(5);while(!key);}}}。
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。
7月1日：发放元器件，进行焊接准备，硬件焊接及组装，及硬件调试。
7月3日至7月9日：参考硬件电路，绘制原理图及PCB绘制。
7月9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（包括关键技术及设计方案介绍、功能原理、电路原理、PCB板的设计及安装调试过程、安装调试过程中出现的问题及解决方法等内容）1 电路的模块设计1.1主控单元：单片机以其集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、价格廉、使用灵活等一系列优点得到迅速的发展，渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统等，这些都离不开单片机。
1.1.1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”。
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时中央控制器驱动显示器电源切换按键复位按键水银开关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。
1.1.2电源与复位：任何电路都离不开电源部分，单片机也不例外，而且我们应该高度重视电源部分，不能因为电源部分电路比较简单而有所忽略，其实有将近一半的故障或制作失败都和电源有关，电源部分做好才能保证电路的正常工作。
两个钮扣电池是最好的，电池输出的电压是最干净的，不会有任何干扰波动。
上电复位：保障上电时能准确地启动系统。
掉电复位：当电源失效或电压降到某一电压值以下时，复位系统自动保存数据。
除上电复位和掉电复位外，很多监控电路集成了系统所需的功能。
电源测控：供电电压出现异常时提供预警指示或中断请求信号，方便系统实现异常处理。
数据保护：当电源或系统工作异常时，对数据进行必要的保护，如保护数据备份或切换后备电池。
1.1.3 LED发光二极管发光二极管简称为LED。
由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。
在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。
它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
发光二极管的特点是：工作电压很低；工作电流很小；抗冲击和抗震性能好，发光均匀稳定、响应速度快，可靠性高，寿命长。
发光二极管的反向击穿电压约5伏。
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。
摇摇棒显示是一种通过同步控制发光二极位置和点亮状态来实现图文显示的新型显示器，其结构新颖，成本低廉，可视角度达360°，本设计采用16个并排发光二极管，利用人眼的“视觉暂留效应”显示文字及图案。
显示模块如图所示I O 0图1显示模块框图1.1.4 PCB 板印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板，英文简称PCB 或PWB ，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。
由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
习惯称“印制线路板”为“印制电路”是不确切的，因为在印制板上并没有“印制元件”而仅有布线。
采用印制板的德可以减少了布线和装配的差错，节省了设备的维修、调试和检查时间有利于设计上的标准化，利于互换，并且布线密度高、体积小、重量轻，利于电子设备的小型化，此外也有利于机械化、自动化生产，提高了劳动生产率并降低了电子设备的造价。
1.2电路总设计图电路总图由五个模块组成： 1.电源模块：如图2uFB11123K4图2 电源模块原理图2.复位开关模块：如图3图3 复位开关模块3.水银开关模块：如图4图4 水银开关模块4.二极管显示模块：如图5I O 0图5 二极管显示模块5.单片机模块，其中单片机模块为电路图图的主控模块：如图6图6 单片机控制模块6.摇摇棒原理图：如图7F图7摇摇棒的电路总设计图1.3 功能原理1.3.1驱动部分：单片机的时钟由一个12MHz的晶振和两个30pF的电容组成。
单片机内各部件之间有条不紊协调工作，其控制信号是在基本节拍的指挥下按一定时间顺序发出的，这些控制信号在时间上的相互关系就是CPU时序，而产生这种基本节拍的电路就是振荡器和时钟电路。
此振荡器由XTAL1端向内部时钟电路提供12MHz 的时钟源信号。
1.3.2水银开关：棒在摇动时，只能朝某一个方向摇动时显示，否则会出现重影，所以通过接一水银开关来控制。
水银开关一端连接89C51的INT0中断和电源，一端接地，通过摇晃使得水银开关两引脚短接或断开，当水银使两脚连接时，INT0端输入底电平，反之INT0端输入高电平。
以此控制使摇摇棒从左向右摇动时将内容显示出来。
1.3.3电源部分系统电源D5V为5-6V，由两节CR2032的纽扣电池串联组成。
此外在电路输入输出端并联了一个10uF的电容，可改善系统瞬态响应和稳定性。
K4为系统的总电源开关。
1.3.4扩展接口系统的扩展接口有三个：J1用于和显示及水银开关扩展板进行连接；J6用于串口的扩展，同时可以利用该串口进行ISP程序下载，该接口为5V的电平，如需和计算机连接需要外接电平转换模块；J7为扩展接口，本次设计中有很多89C51的端口端口没有使用，通过J7接口扩展了出来。
这三个扩展接口将单片机的资源全部引出，因此摇摇棒的核心板可以单独作为一个单片机的开发板使用。
2 PCB设计流程2.1印制电路板的设计的一般步骤：1.绘制印制电路板主要任务是绘制摇摇棒原理图，并且确保无误后，生成网络表，用与PCB设计时自动布局。
2.规划电路板主要完成确定电路板的物理边界，电气边界，电路板的层数，各种元件的封装形式和布局要求等任务，本文摇摇棒PCB的大小为：30.1cm*5.1cm。
3.设置参数主要是设置软件中电路板的工作层，PCB编辑器的工作参数，自动布局等。
4.装入网络表及元件的封装形式网络表是PCB自动布线的核心（笔者用的单面板，用的手动布线），也是电路理图设计与印制电路板设计系统的接口。
只有正确装入网络表后，才能进行对电路板的自动布局等。
5.元件的布局元件的布局包括自动和手动调整两个过程。
在规划好电路板和装入网络表之后，系统能自动装入元件，并自动将它们放置在电路板上。
自动布线是系统根据某种算法在电气边界内自动摆放元件的位置。
如果自动布局不尽如意，则在进行手工调整。
6.手动布线手动布线时，要注意相连导线之间要有一定的绝缘距离；信号线在拐弯处不能走直线；电源线和地线的布线要短，粗且避免形成回路。
2.2.1 PCB板的安装和调试1．检查元器件数量与质量，并将元器件归类2．对元器件的引脚进行整形以方便焊接时使用。
3．对烙铁镀锡，并清洁焊接部位。
4．焊接。
焊接的顺序是先低后高、先笑后大、先轻后重、先易后难、先一般元件后特殊元件，且上道工序安装后不影响下道工序。
5．检查焊接质量，对不符合要求的进行修整。
6．剪去多余的引脚。
7．下载程序进行调试。
2.2.2安装和调试过程中出现的问题1．下载程序后LED14灯不亮，经检查是因为与其连接的贴片电阻R24不导电，更换电阻R24后正常。
2．双排针J1引脚密集，引脚间距离较小不方便焊接，致使焊接时部分引脚虚焊，为防止摇动时引脚松动，对其进行了加锡。
2.2制作过程中的问题及解决方法2.2.1硬件电路调试1．在绘制元器件封装图的过程中，常常会忽略元器件封装型号与原理图中的一一对应，导致在元器件加载的过程中，系统会报错。
那么，绘制电路原理图以及元器件封装的过程中，要特别注意两者中的元器件封装号的一致性。
2.在用复写纸将布线图复制到复铜板上的过程中，容易产生图纸移动。
复制布线图前应先用锉刀将复铜板四周边缘锉至平直整齐,而且尺寸尽量与设计图纸尺寸相符,并将复写纸裁成与复铜板一样的尺寸,并且用胶纸将图纸左右两端与印刷板贴紧，图纸不易移动。
