纯手工自制摇摆LED时钟，附原理图、驱动程序、制作步骤.pdfVIP

LED LED 纯手工自制摇摆LLEEDD时钟，附原理图、驱动程序、制作步骤 描述： 看到市场上正在流行的时尚商品——摇摆LED 时钟，感觉非常新颖独特，正在玩单片机的 我，激起了自己也想DIY 一个的冲动。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。然而动手以后才知道问题并非想象那样简单，因没有任何现成的 资料，机械的、电子的和编程的问题一大堆，一个一个需要自己来解决。经历二十多天的 苦 战和无数次的修改与调试，作品终于完成，基本达到预先要求。 现将制作资料整理出来， DIY DIY 与广大DDIIYY 爱好者分享。 一.. 整体方案.. LED LED 本制作是根据视觉暂留原理, 让一排8 只LLEEDD 作往复运动, 在空中呈现八个字符的显 示 屏，可显示数字或英文字符。开机后先显示“Welcome!”欢迎字符(见图1), 再进入时钟显示 状 态。显示屏同时显示“时” 、“分” 、“秒”信息，用“：”分隔(见图2)。 显示分“正常运行”、“调分”和“调时” 三种状态。当处于调整状态时，调整的项会闪现， 以 便识别。为此，设置三个调整按键，一个为“状态键”，一个为“加法键”，一个为“减法键”。 (见图3) 摇棒的动力部分采用从废旧硬盘拆下的音圈电机（见图4），驱动采用直流电机驱动方式。结 构方面，将音圈电机直接安装在万用板上，将万用板的四周用四根螺柱与一透明有机 板结 合成一体，构成支撑摇棒底座。（见图5, 图6）。 二.. 实作要点.. 1． 主板的结构布局见图7。 2．LED 的焊接，将LED 两脚跨接在电路板两端的方式进行焊接。使LED 紧密排列在一 起。 3．摇棒上的LED 与主板上的信号用柔性排线连接，音圈电机供电占2 位，LED 信号传输 占9 位，所以至少要11 位的排线。（见图9） 4．为保持摇棒的平衡, 在摇棒接近旋转轴的两端加装两只拉簧，这两只拉簧的规格尽量保 持一致，弹性强弱要适中，最好可多找几种规格的试试。（图9，图10） 5．采用驱动直流电机正反转的方式，驱动音圈电机来回摆动。让电机正、反转的方法很多， 最典型的是H 桥电路驱动，H 桥电路原理见图11，常见的是用三级管代替图中的开关。 为了简化电路，最好采用H 桥功能的集成电路。这种IC 很多，比如象TA7257，TA8429H， L6203 等，这里用的是三菱公司的M54544AL(见图12)。IC 各脚定义见图13。 6．电原理图见图14。 7．完成图见图15。 三.. 软件设计.. 1． 摇棒的启动 为了使摇棒从静止状态过度到正常运行状态，在正式显示前加一启动程序。其实质就是 逐 渐加快驱动的频率，一直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(mm60); Delay(20);//根据实际情况确定延时值 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，如需要八位字符 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），打开或关闭显示。 if(Ms*w[ii-3]==1)P2=0xff;else P2=~ASCIIDOC[v[ii]*6+jj]; //正向显示 if(Ms*w[10-ii]==1)P2=0xff;else P2=~ASCIIDOC[v[13-ii]*6+5-jj];//反向显示 3．调试中发现，显示屏上的字符并不是一样宽的（见图16），仔细分析是由于摇棒在运动 中， 一直受力，而且所受的力是随时变化的。为方便精确调整显示，特别作了一个显示中断 表 Tr[]，改变显示LED 的时间段，协调显示效果。 4． 按键去抖程序 按键的去抖采用软件编程实现，其方法是当检测到按键的接口出现低电平后，隔一段时 间 再检测，如还是低电平，则确认为有效，否则无效。具体的程序是通过函数 unsigned char ChKey(bit Key)完成的。 5． 显示同步 因没有位置传感器，显示同步完全靠时钟中断来确定。这样就有一个问题，音圈电机的 驱 动信号在什么时刻改变，显