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[图文]纯手工制作的摇摆LED 时钟           ★★★ 【字体:
纯手工制作的摇摆LED 时钟
作者:imefan    文章来源:周正华    点击数:    更新时间:2009-5-27    

  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,与广大DIY 爱好者分享。
一. 整体方案
  本制作是根据视觉暂留原理, 让一排8 只LED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)。

图1 开机画面 

图2 运行状态
  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)

图3 按键的设置

图4 音圈电机组件
  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)。

图5 万用板与有机板构成底座

图6 底座侧面
二. 实作要点
1. 主板的结构布局见图7

图7 主板布局
 
图8 摇棒上的LED
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)

图9 排线与拉簧
 
图10 拉簧
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。
 
图11 H 桥驱动原理
  为了简化电路,最好采用H 桥功能的集成电路。

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