【转帖】POV LED基于51单片机的旋转LED电子钟

http://hi.baidu.com/52_diy/blog/item/d8310dfac0a97716a8d3114b.html

 

POV即persistancd of vision 利用单片机控制流水灯，通过流水灯移动以及人的视觉暂留效应产生各种图形或文字。效果如下图：

 

 

 

这张可以窥探其原理.

 

原理比较简单，使用单片机很容易实现，转帖旋转LED电子钟制作详细过程。

关于作者提出的两个难点，个人观点，供电科采用电机单独供电，单片机供电加装在旋转的电路板上。改进电路，使用电子钟芯片，加装备用电池，加装备用电池后也可以很容易解决调时问题。本人打算在次基础上改进一下进行制作，另作者提供的源程序没有任何注释，对与我们新手很不方便，随后我将在电路改进后写出有详细注释的程序，以方便更多人制作，敬请期待。

以下内容转自“艺新工作室”

   

　　在网上看到不少老外做的各种旋转ＬＥＤ显示屏，非常ＣＯＯＬ，我也动手用洞洞板试做了一个类似的显示屏，结果感觉还不错。于是再接再励继续努力，将作品进一步改进，完善后制成如今这个样子。

　　由于刚学51单片机，加上制作电路板软件也是从零开始，的确花了我不少的时间和精力。不过也就是在这艰难的独立制作中，真正学到了不少实在的东西。

　　本项目的关键是如何解决高速旋转的电路板如何供电，如何调时的问题。我采用电机电刷的原理，将旋转轴钻空，通过一只插头将电源的从反面引到前面的电路板上，而这个旋转的插头又与固定在背板上的两个铜片接触的。调时的问题有些困难，一是让电路板在旋转前与ＰＣ机相接，由电脑传送调时数据，这虽然可行但不方便。还有就是用遥控方法，但此方案在调试方面有很大的困难。

　　显示方式上，我采用平衡式的两排ＬＥＤ，这除了在旋转时能较好的保持平衡外，主要能利用两边交替显示方式，比单排要快一倍。

　　本装置不仅是一个时钟，它还可以动态显示汉字及图案，这就看如何发挥了。

　　其具体制作过程如下：

　　一。旋转电机的制作

　　从制作成本与方便考虑，选用旧电脑用的大软驱上的直流无刷电机，只是对局部进行改造。

          

就是这种古董软驱

  

软驱上的直流无刷电机

   　　

拆开后的电机

              

   仔细拆开直流电机，将带圆盘的铝轴从中开孔，让它刚好能插入一个插头。       

将旋转轴加工成这样

　　

装配好以后

           

按拆开时的顺序，反序将轴安装直流电机上。

电机装配完成后

  

用两片铜片做的电刷

电刷装好后的侧面图

  

将电路板上较突出的元件改焊在反面，

  

电机的电源接法。

  

从电路板标注的符号看，“＋”为电源正，“Ｇ”为电源负，

“Ｃ”与“Ｍ”端分别与电源正相连匀可使电机运转

      

将一张旧唱片按电机座的位置开孔，而定位用的挡光板应根据电路板上感光组件的位置确定。

  

      

二。电路板的制作

　　本制作品用５１单片机控制，具体电原理图如下：

      

　　　　　　　　　

         

用Protel 99设计制作了电路板。

     

　　　　

最后得到完成的作品。

      

　　　　        

遥控器用的是松下车载机的，只用了其中的六个键。

   

       

三。软件编程

　　因学的是Ｃ５１（不懂汇编）这里只提供Ｃ语言源程序。

#include <reg51.h>

sbit gate11=P3^0;
sbit gate12=P3^1;

unsigned char BUFFER[]={0,0,0,0,1,1,7};
unsigned char M[]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};

unsigned char maxnum[]={59,23,31,12,99};
unsigned char minnum[]={0,0,1,1,0};

unsigned char yy[34];

unsigned char code NUM1[] =         
{

0x80,0x7F,0xC0,0xFF,0x40,0x90,0x40,0x8C, // -0-
0x40,0x82,0xC0,0xFF,0x80,0x7F,0x00,0x00,

0x00,0x00,0x00,0x81,0x80,0x81,0xC0,0xFF, // -1-
0xC0,0xFF,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x00,

0x80,0xE0,0xC0,0xF0,0x40,0x98,0x40,0x8C, // -2-
0x40,0x86,0xC0,0xC3,0x80,0xC1,0x00,0x00,

0x80,0x40,0xC0,0xC0,0x40,0x84,0x40,0x84, // -3-
0x40,0x84,0xC0,0xFF,0x80,0x7B,0x00,0x00,

0x00,0x0C,0x00,0x0E,0x00,0x0B,0x80,0x89, // -4-
0xC0,0xFF,0xC0,0xFF,0x00,0x88,0x00,0x00,

0xC0,0x47,0xC0,0xC7,0x40,0x84,0x40,0x84, // -5-
0x40,0x8C,0x40,0xFC,0x40,0x78,0x00,0x00,

0x00,0x7F,0x80,0xFF,0xC0,0x84,0x40,0x84, // -6-
0x40,0x84,0x00,0xFC,0x00,0x78,0x00,0x00,

0xC0,0x00,0xC0,0x00,0x40,0xF0,0x40,0xF8, // -7-
0x40,0x0C,0xC0,0x07,0xC0,0x03,0x00,0x00,

0x80,0x7B,0xC0,0xFF,0x40,0x84,0x40,0x84, // -8-
0x40,0x84,0xC0,0xFF,0x80,0x7B,0x00,0x00,

0x80,0x03,0xC0,0x87,0x40,0x84,0x40,0x84, // -9-
0x40,0xC4,0xC0,0x7F,0x80,0x3F,0x00,0x00,

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x63, // -:-
0x00,0x63,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
};

unsigned char code NUM2[]=
{
    0x00,0x00,0x7f,0x80,0xff,0xc0,0x82,0x40, // -0-
    0x8c,0x40,0x90,0x40,0xff,0xc0,0x7f,0x80,

    0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x40,0x60,0x40, // -1-
    0xff,0xc0,0xff,0xc0,0x00,0x40,0x00,0x40,

    0x00,0x00,0x41,0xc0,0xc3,0xc0,0x86,0x40, // -2-
    0x8c,0x40,0x98,0x40,0xf0,0xc0,0x60,0xc0,

    0x00,0x00,0x40,0x80,0xc0,0xc0,0x88,0x40, // -3-
    0x88,0x40,0x88,0x40,0xff,0xc0,0x77,0x80,

    0x00,0x00,0x0c,0x00,0x1c,0x00,0x34,0x00, // -4-
    0x64,0x40,0xff,0xc0,0xff,0xc0,0x04,0x40,

    0x00,0x00,0xf8,0x80,0xf8,0xc0,0x88,0x40, // -5-
    0x88,0x40,0x8c,0x40,0x8f,0xc0,0x87,0x80,

    0x00,0x00,0x3f,0x80,0x7f,0xc0,0xc8,0x40, // -6-
    0x88,0x40,0x88,0x40,0x0f,0xc0,0x07,0x80,

    0x00,0x00,0xc0,0x00,0xc0,0x00,0x83,0xc0, // -7-
    0x87,0xc0,0x8c,0x00,0xf8,0x00,0xf0,0x00,

    0x00,0x00,0x77,0x80,0xff,0xc0,0x88,0x40, // -8-
    0x88,0x40,0x88,0x40,0xff,0xc0,0x77,0x80,

    0x00,0x00,0x70,0x00,0xf8,0x40,0x88,0x40, // -9-
    0x88,0x40,0x88,0xc0,0xff,0x80,0x7f,0x00,

    0x00,0x00,0x00,0xc0,0x01,0x80,0x03,0x00, // -/-
    0x06,0x00,0x0c,0x00,0x18,0x00,0x30,0x00,
};

unsigned char code HZ_12[] =
{

      0x80,0x00,0x88,0x1F,0x30,0x48,0x00,0x24, //"调"
      0xF0,0x1F,0x10,0x01,0x50,0x1D,0xF0,0x15,
      0x50,0x1D,0x10,0x41,0xF8,0x7F,0x10,0x00,

      0x00,0x02,0x00,0x41,0x80,0x41,0x60,0x31, //"分"
      0x18,0x0F,0x00,0x01,0x00,0x21,0x38,0x41,
      0x40,0x3F,0x80,0x00,0x00,0x01,0x00,0x01,

      0xE0,0x1F,0x20,0x09,0x20,0x09,0x20,0x09, //"时"
      0xE0,0x1F,0x40,0x00,0x40,0x01,0x40,0x26,
      0x40,0x40,0xF8,0x7F,0x40,0x00,0x40,0x00,

      0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF0,0x3F, //"日"
      0x10,0x11,0x10,0x11,0x10,0x11,0x10,0x11,
      0x10,0x11,0xF8,0x3F,0x10,0x00,0x00,0x00,

      0x00,0x40,0x00,0x20,0x00,0x10,0xF8,0x0F, //"月"
      0x48,0x02,0x48,0x02,0x48,0x22,0x48,0x42,
      0x48,0x42,0xF8,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,

      0x80,0x04,0x40,0x04,0x20,0x04,0x98,0x07, //"年"
      0x90,0x04,0x90,0x04,0xF0,0x7F,0x90,0x04,
      0x90,0x04,0x98,0x04,0x90,0x04,0x10,0x04
};

unsigned int disp1,disp2,key1,key2,key;
unsigned int ii,jj;
unsigned int i,w,n,xz,CM,TZ,BZ;

void Delay(unsigned int ms){
ms=ms*3;
while(--ms);
}

void num_led(int aa, int bb)
{
int kk;
for(kk=0;kk<8;kk++){
gate11=key1; gate12=key2;
P2=~NUM1[aa+kk*2];P1=~NUM1[aa+1+kk*2];
Delay(20);
P1=0xff;P2=0xff;

gate11=key2; gate12=key1;
P2=~NUM2[bb+15-kk*2];P1=~NUM2[bb+14-kk*2];
Delay(20);
P1=0xff;P2=0xff;
}
}

void display_clock(void)
{
key1=key;key2=!key;
disp1=BUFFER[3]/10;disp2=BUFFER[4]-(BUFFER[4]/10)*10;
ii=disp1*16;jj=disp2*16;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);

disp1=BUFFER[3]-disp1*10;disp2=BUFFER[4]/10;
ii=disp1*16;jj=disp2*16;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);

ii=160;jj=160;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);

disp1=BUFFER[2]/10;disp2=BUFFER[5]-(BUFFER[5]/10)*10;
ii=disp1*16;jj=disp2*16;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);

disp1=BUFFER[2]-disp1*10;disp2=BUFFER[5]/10;
ii=disp1*16;jj=disp2*16;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);

ii=160;jj=160;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);

disp1=BUFFER[1]/10;disp2=BUFFER[6]-(BUFFER[6]/10)*10;
ii=disp1*16;jj=disp2*16;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);

disp1=BUFFER[1]-disp1*10;disp2=BUFFER[6]/10;
ii=disp1*16;jj=disp2*16;
num_led(ii,jj);
P2=0xff;P1=0xff;Delay(60);
}

void display_TZ(void)
{
gate11=key;gate12=!key;

for(jj=0;jj<16;jj++){
P2=0xff;P1=0xff;
Delay(40);
}

for(jj=0;jj<12;jj++){
P2=~HZ_12[jj*2];P1=~HZ_12[1+jj*2];
Delay(40);
P1=0xff;P2=0xff;
}

for(jj=0;jj<12;jj++){
P2=~HZ_12[TZ*24+jj*2];P1=~HZ_12[TZ*24+1+jj*2];
Delay(40);
P1=0xff;P2=0xff;
}

for(jj=0;jj<8;jj++){
P2=~NUM1[160+jj*2];P1=~NUM1[160+1+jj*2];
Delay(40);
P1=0xff;P2=0xff;
}
disp1=BUFFER[TZ+1]/10;
for(jj=0;jj<8;jj++){
P2=~NUM1[disp1*16+jj*2];P1=~NUM1[disp1*16+1+jj*2];
Delay(40);
P2=0xff;P1=0xff;
}
Delay(60);

disp1=BUFFER[TZ+1]-disp1*10;
for(jj=0;jj<8;jj++){
P2=~NUM1[disp1*16+jj*2];P1=~NUM1[disp1*16+1+jj*2];
Delay(40);
P2=0xff;P1=0xff;
}
Delay(60);
}

void intersvr0(void) interrupt 0
{
key=!key;
if(w==0) w=1;
}

void intersvr1(void) interrupt 2
{

TH1=0; TL1=0;
}

void timer1(void) interrupt 3 using 1
{
}

void timer0(void) interrupt 1 using 1
{
TH0=-(5000/256);      
TL0=-(5000%256);
TR0=1;
BUFFER[0]=BUFFER[0]+1;
if (BUFFER[6]%4==0) M[1]=M[1]+1;
    if (BUFFER[0]>201+xz){
      BUFFER[0]=0;
      BUFFER[1]=BUFFER[1]+1;
   if (BUFFER[1]==60){
   BUFFER[1]=0;
   BUFFER[2]=BUFFER[2]+1;
   if (BUFFER[2]==60){
    BUFFER[2]=0;
    BUFFER[3]=BUFFER[3]+1;
    if (BUFFER[3]==24){
     BUFFER[3]=0;
              BUFFER[4]=BUFFER[4]+1;
              if (BUFFER[4]>M[BUFFER[5]-1]){
                BUFFER[4]=1;
                BUFFER[5]=BUFFER[5]+1;
                if (BUFFER[5]>12){
                  BUFFER[5]=1;
                  BUFFER[6]=BUFFER[6]+1;
                  if(BUFFER[6]>99) {
      BUFFER[6]=0;
                  M[1]=M[1]-1;
      }
                }
              }
            }
          }
        }
      }
}

 

void Jm(void)
{
unsigned int kk,mm;
CM=0x00;
for(kk=0;kk<30;kk++){
    mm=0;
    while((P3&0x80)==0x00){};
    while((P3&0x80)==0x80){mm++;};
    if((mm>350)&&(mm<100)){CM=0x00; break;};
    yy[kk]=mm;
    }
for(kk=17;kk<22;kk++){
   CM=CM<<1;
      if((yy[kk]>65)&&(yy[kk+8]<65)) {CM=CM|0x01;}
      else {if((yy[kk]>65)||(yy[kk+8]<65)) {CM=0x00;break;}
}
}
}

 

void main(void)
{
   xz=8;TZ=1;BZ=0;
   key1=0;key2=1;

   EA=1;

   IT0=1;EX0=1;
   EX1=1;

   IT1=1;ET0=1;
   TMOD=0x11;  
   TH0=-5000/256; TL0=-5000%256;
   TR0=1;

   TH1=0; TL1=0;
   TR1=1;
  
   for(;;){
     w=0;CM=0;
Delay(50);
     if(w==2) {EX1=0;Jm();Delay(1200);EX1=1;w=0;};
     if(BZ==1) if(w==1) {display_TZ();n=1;}
     if(BZ==0) if(w==1) {display_clock();n=1;}
if(CM==9) {BUFFER[1]=0;Delay(1200);BZ=!BZ;w=0;CM=0;}
   if(CM==11){Delay(1200);key=!key;w=1;BZ=0;w=0;CM=0;}
if(CM==23) if(BZ==1) {if(BUFFER[TZ+1]<maxnum[TZ-1]) BUFFER[TZ+1]++; else BUFFER[TZ+1]=minnum[TZ-1];Delay(1200);w=0;CM=0;}
     if(CM==19) if(BZ==1) {if(BUFFER[TZ+1]>minnum[TZ-1]) BUFFER[TZ+1]--; else BUFFER[TZ+1]=maxnum[TZ-1];Delay(1200);w=0;CM=0;}
if(CM==31) if(BZ==1) {if(TZ<5) TZ++; else TZ=1;Delay(1200);w=0;CM=0;}
if(CM==15) if(BZ==1) {if(TZ>1) TZ--; else TZ=5;Delay(1200);w=0;CM=0;}
    
n++;if(n>10) w=1;
     }
}

四。运行效果

　　从开机，调整到最后完成。

   

开机时

调时状态          

正常运行状态