下面介紹自己動(dòng)手做的漂亮玩具。
圖形顯示的原理：
利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，使手在擺動(dòng)到不同位置的時(shí)候，讓位于一條直線上的LED顯示二維圖像的不同的列，實(shí)現(xiàn)圖形掃描顯示。
顯示效果圖片（點(diǎn)擊放大）
物理機(jī)制：
當(dāng)我們在擺動(dòng)手臂的時(shí)候，短時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)位置和左右幅度不會(huì)有太大變化，利用我們手臂的這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，只要能得到棒從一側(cè)擺動(dòng)到另一側(cè)的時(shí)間，然后把這個(gè)時(shí)間分成N份，然后在每一份的時(shí)間里顯示不同的花樣就能實(shí)現(xiàn)圖形的顯示。當(dāng)我們在擺動(dòng)手臂的時(shí)候，并不能預(yù)先得知此次擺動(dòng)需要的時(shí)間，怎樣得到從一側(cè)擺動(dòng)到另一側(cè)的時(shí)間呢?
再想想，短時(shí)間內(nèi)我們手臂的擺動(dòng)頻率也不會(huì)有特別大的變化，我們只要能得到前一次擺動(dòng)所用的時(shí)間，然后用這個(gè)時(shí)間近似得到下一次擺動(dòng)所需要的時(shí)間，然后分N份就可以了。得到一次擺動(dòng)所需的時(shí)間的任務(wù)由光遮斷器完成，在棒上裝一個(gè)可以擺動(dòng)的用來遮擋光遮斷器光線的細(xì)桿，粗細(xì)比光遮斷器的狹縫稍寬，我用的是整流橋焊后剪下的一段管腳。每左右擺動(dòng)一次這個(gè)桿就會(huì)通過一次光遮斷器，使單片機(jī)產(chǎn)生一次中斷，兩次中斷之間的時(shí)間就是想要得到的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能用掉2051的一個(gè)定時(shí)器T0和外部中斷INT0。然后用2051的另一個(gè)定時(shí)器T1，其定時(shí)時(shí)間是T0的N分之一，每次中斷依次顯示一列，就是照片上的效果。
再細(xì)想一下，手臂擺動(dòng)的頻率大于2Hz的時(shí)候才大概能由視覺暫留看出圖形，再快也不過十幾Hz，由T0為16位定時(shí)器的最長計(jì)時(shí)時(shí)間得到2051的時(shí)鐘頻率1MHz最合適，還有遮擋用的細(xì)桿的粗細(xì)也可以大概估算，使其不會(huì)對計(jì)時(shí)精度產(chǎn)生太大影響。
所用元件：
AT89C2051 8元
高亮LED共8個(gè) 3.6元
電池盒 0.5元
單面萬用板 8元 可以裁成3塊，做3個(gè)搖棒
陶瓷諧振器 1元
光遮斷器 2元
外殼* 0.7元 可以裁成2塊
可選元件：
電源開關(guān) 1元
總成本不超過20元
*外殼我用在家樂福買的半透明文件夾卷成的
此電路電路非常簡單，代碼短，但是用到了2051的外部中斷編程和T0、T1定時(shí)器編程，非常適合初學(xué)者練習(xí)。我制作這個(gè)玩具花費(fèi)了兩個(gè)晚上的時(shí)間。此電路和程序還有擴(kuò)展改進(jìn)的空間，如在長時(shí)間不擺動(dòng)的情況下可以使單片機(jī)進(jìn)入省電模式，顯示不僅限于對稱圖片等，大家可以試試。