光移led摇摇棒设计报告

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1、光移LED摇摇棒设计报告光移LED摇摇棒设计报告姓名：维玩电子学号：1号专业班级：电子信息工程071指导教师：http://weplaydz.taobao.comIII光移LED摇摇棒设计报告摘要本文介绍了一种以STC15W202S单片机为主控制器，利用视觉暂留效果和单片机外部中断技术，实现了在摇动过程中形成的扇形平面内清晰显示文字、字母、图案的LED摇摇棒。系统基于MCU控制、32个高亮度LED发光二极管、供电模块等构成摇摇棒。同时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。关键词：STC15W202S单片机；视觉暂留；动态扫描；中断；LEDII

2、I光移LED摇摇棒设计报告目　录第1章系统设计11.1　设计要求11.1.1基本要求11.1.2扩展部分11.1.3系统功实现11.2　总体设计方案21.2.1LED摇摇棒的工作原理21.2.2系统总体设计方案2第2章系统硬件电路设计42.1单片机最小系统设计42.2LED显示电路的设计52.3传感器电路设计62.4按键控制电路设计72.5电源电路设计8第3章系统软件设计93.1主程序流程图93.2主程序设计思路93.3多幅画面切换设计10第4章系统测试114.1硬件测试114.2软件测试114.3测试结果12第5章心得与体会13参考文献14附录1：电路图15附录2

3、：源程序16III光移LED摇摇棒设计报告第1章系统设计1.1　设计要求设计制作一个依靠摇动能显示字符、图形的LED摇摇棒1.1.1基本要求1、设计一个基于LED的摇摇棒，LED灯必须线状排列，至少使用16只。2、摇动时形成的亮灯扇形区域能够让人分辨出图案或字符。3、用按键实现显示8个画面切换。4、采用电池供电。1.1.2扩展部分1、使用32个LED灯。2、画面信息可通过下载更新。3、其他特色和创新。1.1.3系统功实现23光移LED摇摇棒设计报告1.2　总体设计方案1.2.1LED摇摇棒的工作原理LED摇摇棒是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新32个发光二极管来

4、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。此外通过按键切换不同的画面。1.2.2系统总体设计方案本系统在硬件上主要包括STC15W202S最小系统、LED显示模块、传感器模块、电源供电模块、按键切换模块等重要模块。其基本的工作原理是：主要是利用人的视觉暂留效应，使手摆动到不同位置的时候，让位于一条直线上的LED显示二维图像的不同的列

5、，实现图形扫描显示。采用STC15W202S单片机为控制核心模块，使用74HC595串转并输出控制发光二极管的显示，软件上将图文转化成表供单片机调用，设计上使用机械滚珠开关产生中断，以准确执行表的内容。外部设计一个按键，通过按键次数，单片机会判断所需要调用的显示画面数据。总体设计框图，如图1所示。23光移LED摇摇棒设计报告图1　LED摇摇棒的总体设计框图23光移LED摇摇棒设计报告第2章系统硬件电路设计2.1单片机最小系统设计为了设计此系统，我们采用了STC15W202S单片机作为控制芯片，STC15W202S系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期的单片机。是高

6、速/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。采用第八代加密技术，加密型超强，指令代码完全兼容传统的8051，速度快8~12倍。内部集成高精度R/C时钟，+/-1%温漂，常温下温漂5%，5MHz~35MHz宽范围可设置，可彻底省去昂贵晶振电路和外部复位电路。图2为单片机最小系统。主要特性：n大容量2048字节片内RAM数据存储器n高速：1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比传统8051快7～12倍n宽电压：5.5V～2.4Vn低功耗设计n不需外部复位的单片机n不需外部晶振的单片机n支持掉电唤醒nISP/IAP，在系统可编程/在应用可编程n硬件看门狗(

7、WDT)nSPI高速同步串行通信接口n比较器23光移LED摇摇棒设计报告图2　单片机最小系统电路图2.2LED显示电路的设计方案一：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，使用蓝色的LED使得显示画面更为明显。同时通过74HC595串转并芯片+四个S8050给32个LED作扫描显示。23光移LED摇摇棒设计报告图3LED