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1、学校代码 10126 学号 本科学年论文 题 目 基于51单片机摇摇棒的设计 院 系 专业名称 年 级 学生姓名 指导教师 2014年06月20日 学年论文指导教师评阅意见学 生姓 名专 业班 级学号（论文）题目 基于51单片机摇摇棒的设计指导教师教师职称 学年论文评语 评定成绩： 指导教师签名： 年 月 日 摘要 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，对信息的渴求已成为了人们必不可少的需要，更加简捷与新颖的信息传递方式无疑会给人们带来耳目一新的感受。而现代工具务求简捷化、便携化，因此，摇动显示装置的到来，必将会给人们带来一种新的方便的文化传递方式。“摇动显示装置”，俗称
2、“摇摇棒”，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。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。本文以传感器和单片机的实际应用为背景，介绍了以单片机和传感器为核心系统摇动传感器和显示设计的基本结构和基本原理。关键字：单片机，发光二极管，传感器Abstract As people material standard of living rise,
3、people pursuit to cultural life also becomes strong,the desire of information have become the people of the essential needs, more forthright and novel the information transfer mode will undoubtedly bring people to find everything new and fresh feeling. And modern tools to the simple, portable, there
4、fore, shaking the display device, the arrival of will give people brings a kind of new convenient cultural transfer mode.Shake display device, called 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 outp
5、ut 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 mens vision for a principle, will be in the light emitting diode shaking area produce a visual plane, the plane withi
6、n 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.Based on the sensor and MCU application for background, introduces the single-chip microcomputer and sensor as the core system
7、moved sensor and display design the basic structure and the basic principle.Key words :microcontroller，leds，sensor 目录绪论11系统设计方案21.1设计目的21.2设计要求21.3设计思路22系统硬件设计4 2.1基本原理图为：42.2 各部分功能52.2.1 按键模块52.2.2 LED显示模块5 2.3系统硬件52.3.2 显示功能（D1D16）62.4 传感器系统63系统软件设计83.1 软件设计思路83.2 主程序流程图83.3 软件实现功能的完善164系统的硬件调试及软件
8、调试174.1常见的硬件故障174.1.1逻辑错误174.1.2 器件失效174.1.3 可靠性差174.1.4 电源故障174.2 硬件调试方法184.2.1 脱机调试184.2.2 联机调试184.3 软件调试方法18致 谢22参考文献23村民建房委员会应建立村级农房建设质量安全监督制度和巡查制度，选聘有责任心和具有一定施工技术常识的村民作为义务巡查监督员，开展经常性的巡查和督查。第 23 页 内蒙古大学鄂尔多斯学院2011级自动化 绪论 单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU，RAM，ROM，定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成了芯片级的计算机，因此单片
9、机早期的含义称为单片微型计算机.它拥有优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点.主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面,并且取得了显著的成果.单片机应用系统可以分为:（1）最小应用系统是指能维持单片机运行的最简单配置的系统。这种系统成本低廉,结构简单，常构成一些简单的控制系统，如开关状态的输入/输出控制等。片内有ROM/EPROM的单片机，其最小应用系统即为配有晶振，复位电路，电源的单个单片机.片内无ROM/EPROM的单片机，其最小应用系统除了外部配置晶振，复位电路，电源外，还应外接EPROM或EEPROM作为程序存储器用.（2）最小功耗
10、应用系统是指为了保证正常运行，系统的功耗最小.（3）典型应用系统是指单片机要完成工业测控功能所必须的硬件结构系统。 本文将使用单片机对摇动显示进行实例化，设计一个LED摇动显示器来显示文字、图像等信息。掌握利用8051型单片机对发光二极管阵列进行摇动控制的方法。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，用16个发光二极管进行不同频率的亮灭刷新，通过手动摇动可显示输出文字及图案等信息。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。LED显示棒
11、，又称摇摇棒，是一种利用视觉暂留效应制作的“高科技”玩具。可以用“静如处子，动如脱兔”来形容它，即当静止时，它只是几个LED发光二极管（后简称LED），而一旦按照一定的频率去摇晃它，它就会随着位置的变化而变化（亮或灭），最终显示一幅图片或字符串。1系统设计方案 1.1设计目的本次设计制作的是一个显示棒，基本要求就是要小巧、轻便，所以要将单片机的系统板简化设计。 通过本次设计，加强学生对MCS-51单片机的深刻理解，提高学生的设计能力和动手能力。 1.2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。1.3设计思
12、路 本系统要求设计一个LED显示棒且需要有按键进行内容切换，它主要是由中央控制部分，LED驱动部分，LED显示部分以及电源部分组成，如图1.1所示。图1.1 单片机将提取的字模进行存储，当接收到按键输入的指令时单片机就将相应的字模代码通过I/O口输出，使LED灯点亮，利用视觉暂留原理最终使图案完整的显示在摆动的显示屏中。 1.3.1 LED灯的选择：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。 1.3.2 外部中断信号产生方式：通过外部中断可以控制数据开始传输的时刻。选择好外部中断来源是本次制作的难点及重点。使用惯性开关。通过摇晃使得惯性开关的摆杆与焊接的左右两个
13、触点接触，利用这种接触产生的电平变化来触发中断，结合软件控制显示，制作简单，使用方便。 1.3.3 抗重影方案的选择：使用外部中断控制数据传输时刻。外部中断信号由惯性开关产生，触发方式为下降沿触发。惯性开关左右两边的触点分别与单片机两个外部中断接口相连，默认为高电平，摇动的摆杆接地。惯性开关处于不同位置进入不同的中断，从而决定何时送数据。该方案简单易行，可以保证数据是单程传输的，避免了重影。不摇动时把惯性开关处在左边就可以使LED棒熄灭，可以达到省电的效果。2系统硬件设计 2.1基本原理图为：图2.1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看到的是一幅完整的画面。与LED点阵的显
