簡單有趣的LED搖字光棒設計

一、電路介紹

電路圖如圖1所示，電路由IC1單片機PIC16C505-20P及少量的外圍元件組成。開關SW1為畫面切換按鈕;SW2為水銀開關，可在搖晃光棒時觸發電路工作。電阻R1～R6為發光二極管的限流電阻。電阻R7、R8分別為集成電路觸發端的上拉電阻。LD1～6為組字的發光二極管，它們在印刷電路板上排成一條直線。

使用搖字棒時，用手握緊光棒，左右搖晃，水銀開關就會頻繁觸發電路，使6只發光二極管按照程序點亮，組成“HELLO”等字符串，如圖2所示。

二、光棒顯示文字的原理

光棒利用人眼的視覺暫留效應，顯示平面圖形。如果6只豎直排列成一條直線的亮點快速水平移動，看起來就不再是一條發亮的光棒，而是一片亮點。如果讓6只發光二極管在快速移動的過程中，每個二極管在不同的時刻根據一個圖形在該處的狀況來發光，由于人眼睛的視覺暫留效應，就可以看見光棒組成了這個圖形。

光棒組成圖形有兩個條件，一個是每個發光二極管要按照預先制定的程序定時發光;二是必須按照一定的頻率搖動光棒。電路的控制芯片IC1已經內置了多達幾十種字符串的程序，使用時可按動一次開關SW1(不要按住不動)逐個選擇不同的文字。

三、制作過程

在套件提供的印刷電路板上組裝并焊接，完成光棒的制作;套件如圖3所示。制作步驟如下：

步驟1.根據色環辨認82Ω和47k兩種電阻，再將它們裝入印刷電路板，如圖4所示。

步驟2.插入集成電路IC1的插座。要按照印刷線路板上面半圓形缺口的指示方向插入插座，如圖5、圖6所示。

步驟3.安裝按鈕開關SW1，如圖7所示。

步驟4.安裝水銀開關SW2。為了保證搖動光棒時，字符串及圖形從左到右正確顯示，水銀開關應大體上水平放置;而且頭在右邊，接線在左邊;如圖8、圖9所示。

步驟5.安裝6只發光二極管;要注意二極管的正負極不得接反。二極管管腳一長一短，長為正，短為負。印刷線路板上有兩個孔，靠近圓缺的孔為負極，如圖10、圖11所示。

步驟6.焊接印刷線路板焊接時所用電烙鐵最大不超過40W。以焊接電阻為例，焊接注意事項如圖12所示。

步驟7.焊接電源線焊接電池盒導線，要區分電池盒兩根引線的極性;紅線為正極，黑線為負極，分別焊接在線路板相應的焊點上，如圖13所示。

步驟8.插入集成電路IC1，要使IC1上面的半圓形標記與插座上的標記放在同側，如圖14所示。

四、通電測試

在電池盒內裝入兩節5號電池，即可測試了;如圖15所示。

為了便于使用，可將電池盒用膠帶固定在印刷電路板背面。選一處比較暗的地方，用手握住光棒，左右搖晃，對面的人就可以看到光棒組成的字符串。再按一下SW1，就可以組成另一個字符串;如圖16、圖17所示。

五、拓展活動

1.更多的LED燈，更多的字符和圖案。

本作品比較簡單，僅僅能驅動6只LED燈，這就限制了它的功能。如果要組成漢字，則最少需要16只LED。可以用其他光棒芯片實現這一目標。現在五六電子已經推出16位LED和32位LED的搖搖棒套件，大家可以購買。

2.用更復雜的芯片，通過編程組成所需要的圖案。

可以用單片機制作搖光棒;根據所要顯示的圖案編程序灌入芯片。