課程設(shè)計(jì)模板(編輯修改稿)
2025-09-01 17:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 它主要是由中央控制部分，LED 驅(qū)動部分，LED 顯示部分以及電源部分組成。單片機(jī)將提取的字模進(jìn)行存儲，當(dāng)接收到按鍵輸入的指令時(shí)單片機(jī)就將相應(yīng)的字模代碼通過 I/O 口輸出，使 LED 燈點(diǎn)亮，利用視覺暫留原理最終使圖案完整的顯示在擺動的顯示屏中。1. LED 燈的選擇：高亮 LED 發(fā)光二極管。高亮 LED 比普通 LED 的顯示效果要好很多。2. 外部中斷信號產(chǎn)生方式：通過外部中斷可以控制數(shù)據(jù)開始傳輸?shù)臅r(shí)刻。選擇好外部中斷來源是本次制作的難點(diǎn)及重點(diǎn)。使用水銀開關(guān)。通過搖晃使得水銀開關(guān)的水銀珠與觸點(diǎn)接觸和斷開，利用這種接觸產(chǎn)生的電平變化來觸發(fā)中斷，結(jié)合軟件控制顯示，制作簡單，使用方便。3. 16 只 LED 發(fā)光管作為畫面每一列的顯示，左右搖晃起到了掃描的作用人眼的視覺暫留現(xiàn)象使得看到的是一幅完整的畫面。與 LED 點(diǎn)陣的顯示有幾分相仿。一級節(jié)標(biāo)題：黑體 14 磅頂左，單倍行距，段前24 磅，段后 6 磅應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)說明書4第三章 硬件設(shè)計(jì) 水銀開關(guān) 水銀開關(guān)，又稱傾側(cè)開關(guān)，是電路開關(guān)的一種，以一接著電極的小巧容器儲存著一小滴水銀，容器中多數(shù)為真空或注入惰性氣體。 水銀開關(guān)的原理： 因?yàn)橹亓Φ年P(guān)系，水銀水珠會隨容器中較低的地方流去，如果同時(shí)接觸到兩個(gè)電極的話，開關(guān)便會將電路閉合，開啟開關(guān)。 注意：水銀對人體及環(huán)境均有毒害，因此使用水銀開關(guān)時(shí)，請務(wù)必小心謹(jǐn)慎，以免破出；在不再使用時(shí)，也應(yīng)該妥善處理。 搖搖棒原理圖圖 1 水銀開關(guān)剖析圖二級節(jié)標(biāo)題：黑體 13 磅頂左，單倍行距，段前12 磅，段后 6 磅，序號與題名間空兩格圖 2 搖搖棒原理圖圖片標(biāo)注： 楷體 12 磅 置于圖片下居中，序號與圖片名間空兩格應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)說明書5上圖包含兩個(gè)主要部分：單片機(jī)最小系統(tǒng)和 LED 顯示部分。 單片機(jī)最小系統(tǒng)：本裝置采用了 AT89S52 單片機(jī)，它支持直接通過串口線下載程序，對于本設(shè)計(jì)而言，顯示文字需經(jīng)常改變，AT89S52 方便許多，因此選擇 AT89S52 作為本設(shè)計(jì)所用的單片機(jī)。振蕩電路采用 12MHz 晶振，每個(gè)機(jī)器周期為 1μs。ISP 選擇為六腳 ISP 下載口，由于搖搖棒為長條形外觀，使用六腳 ISP 下載口可以更節(jié)省空間。 LED 顯示系統(tǒng)： 本裝置采用了 16 個(gè) 3MM 高亮 LED,其額定工作電壓在 3V 左右，因此可串聯(lián)一個(gè)可承受較大電流的二極管 1N4007 來進(jìn)行分壓，為設(shè)計(jì)方便，二極管采用共陽接法。16 個(gè) LED 分別接在 P0 和 P2 口上。首先，我們根據(jù) LED 點(diǎn)陣屏的顯示原理：點(diǎn)陣屏的顯示分為行掃描與列掃描兩種，列掃描是將我們的字模數(shù)組通過點(diǎn)陣屏的行驅(qū)動進(jìn)行輸入，然后通過列對每一行進(jìn)行掃描，當(dāng)列為低（高）電平、行為高（低）電平時(shí)則表示該點(diǎn)為圖案的一部分，將其讀出、顯示。它的順序可以總結(jié)為：行不斷的送數(shù)據(jù)，每送完設(shè)置的信息后列進(jìn)行讀取，然后圖 3 振蕩電路圖 5 LED顯示模塊圖 4 ISP下載口應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)說明書6行再次送數(shù)據(jù)，列再次讀取……依次循環(huán)下去，一幅完整的圖案就顯示在了顯示屏上。而本次設(shè)計(jì)的 LED 顯示棒數(shù)據(jù)傳輸原理與 LED 點(diǎn)陣屏相似?？梢园?LED 顯示棒看成是 LED 點(diǎn)陣屏中的一列。為了使顯示的圖案清晰，我們使用了 16 個(gè)LED 管將它們排成一列，整個(gè)屏在靜止時(shí)也就相當(dāng)于 16 行1 列。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)我們同樣使用行送數(shù)據(jù)、列掃描。在擺動過程中，應(yīng)用視覺暫留原理，我們點(diǎn)亮的列不會很快的消失，而是隨著擺動的方向繼續(xù)向前移動，只要移動的速度高于視覺暫留的最短時(shí)間顯示內(nèi)容就不會熄滅，至此，一幅圖案也就可以這樣被“擺動”出來了。 水銀開關(guān)的作用：棒在搖動時(shí)，只能在朝某一方向搖動時(shí)顯示，否則會出現(xiàn)鏡像字或鏡像畫面，所以通過接一只水銀開關(guān)來控制，使搖搖棒從左向右搖動時(shí)將內(nèi)容顯示出來。整套系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)作為核心控制系統(tǒng)，使用 16 只 LED 燈作為顯示屏，其中 16 只直接與單片機(jī) I/O 口相連。當(dāng)水銀開關(guān)觸發(fā)中斷 T1 時(shí)，單片機(jī)向 16 只 LED 傳送數(shù)據(jù)，依據(jù)人體的視覺暫留原理，隨著顯示棒的擺動前進(jìn)，輸出數(shù)據(jù)的列也不會立刻消失而是隨著擺動逐漸顯示在了形成的扇形區(qū)域。 硬件制作 由于制作 PCB 板的成本太高，我使用了長條形的洞洞板，手工焊接，跳線連接。因此做工比較粗糙。原先使用的是直徑5mm 的紅色 LED，感覺太大了些，遠(yuǎn)看效果很好但近應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)說明書7看時(shí)字不夠連貫。后改為 3mm的高亮 LED，效果好了很多。 水銀開關(guān)里的水銀珠很活躍，導(dǎo)致在接通時(shí)容易產(chǎn)生抖動，所以
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