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公司新聞
自己動手制作 “POV LED” 旋轉(zhuǎn)LED顯示屏【樓體亮化】
2012年5月1日23:26:54
基礎(chǔ)電路焊接完成。
主電路使用我爸N年前的廢舊手機電池供電（電池還很耐用的，就是機子嚴(yán)重不行了），電池用普通膠布包在電路板上，并且做了引線方便以后使用萬能充充電。
隨后用萬能表和燒寫一個循環(huán)點亮LED燈的程序來檢查，現(xiàn)象是CPU不立即發(fā)熱；每個LED燈都像程序?qū)懙哪菢影错樞虬l(fā)光，無偏色、偏亮、偏暗；萬能表測得每個IO口的電流不超過40mA。結(jié)果表明電路焊接正確，芯片沒問題，電池功率足夠。
主芯片仍是AVR單片機——ATmega16L。我的最愛，呵呵。由于對時鐘頻率要求不高，繼續(xù)使用片內(nèi)8MHz晶振，得以簡化電路。
2012年5月2日13:53:24
完成旋轉(zhuǎn)檢測電路的焊接。這里采用44E霍爾傳感器和磁鋼配合檢測是否已經(jīng)轉(zhuǎn)過一圈。
2012年5月5日12:20:46
想了下，并且也實踐了下，雙電源供電方案我個人覺得效果不理想。
原因是這個風(fēng)扇是用無刷電機驅(qū)動的，加上原來別人只是為了最求大轉(zhuǎn)速而犧牲了電機力矩，別人是考慮到散熱風(fēng)扇并不需要太大的力，只需要能把扇葉帶動就行。正是因為這樣，而且我上面還加了塑料板和電池，也是加重了扇葉的重量，而電機的力矩不夠大。起初我加大了電源功率，使用12V1A，也就是12W的電源，最多是可以轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)速并不能達(dá)到要求，而且這樣下去會加重電機負(fù)擔(dān)，可能會造成線圈過熱燒斷。
為了追求無噪音，看來最好的辦法是得考慮無線供電方案了。
2012年5月6日下午前，我將電池卸去，接通風(fēng)扇電源。發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速仍是不理想，用手掂量下，或許是這增高的硬塑料板太重了。
2012年5月6日下午，決定用氫氧化鈉溶液去除塑料板與風(fēng)扇之間用于粘合的卡夫特AB膠。但家里沒有燒堿，于是打算用電解食鹽水制取。
往塑料盆里加入五六勺我家的食鹽，差不多飽和了。
用12V直流電電解，萬能表有示數(shù)，電流為6.6mA。反應(yīng)發(fā)生了。負(fù)電極處的銅片有氣泡生成。因為有氫氣和有毒的氯氣生成，我放在陽臺上做，拍完照后我關(guān)門撤了。
但是��！第一次做的事總有錯誤。
看完新水滸傳第三集后，回來一看。不對勁，原來想漏了一點，我用的是銅片做電極，辛辛苦苦制取得到的燒堿又發(fā)生反應(yīng)了，這銅片
把我的氫氧根吃了，出來像是氫氧化亞銅沉淀，真不該用銅片做電極。沒關(guān)系，想想下一步用什么做電極好。
2012年5月17日22:44:03
完成整體組裝。電源用7.5V1A的開關(guān)電源供電。而電路板上仍舊使用原來的3.7V手機電池供電。電機采用有刷減速電機。這電機是我以前推土機玩具里的一個電機，它帶有減速齒輪，所以扭矩足夠，而且轉(zhuǎn)速還可以。就是噪音大了點，這個對于我后面將要實現(xiàn)的功能稍微有點影響。
相機暫時不在我這，過幾天再補上照片。
對于上次那個問題，制取量小點的可以用石墨做電極。后來我同學(xué)給了我點NaOH，我直接溶解后放進(jìn)去泡了。泡了幾天，外層多出來的膠水已經(jīng)變軟可以撕去，但里面可能膠水多，溶液進(jìn)不去，還是很難分離開來，用鋼鋸也難鋸開。
另外，上次意外制取得到的氫氧化亞銅，我讓媽媽拿去實驗室過濾，得到一杯沉淀。敞口放置在空氣中，過了幾天，外層的氫氧化亞銅氧化為氫氧化銅，內(nèi)層被保護(hù)著，沒氧化。透過玻璃杯的外壁看里面，顏色內(nèi)外不同，也比較好看。
2012年5月18日23:29:51
AVR單片機的程序編寫完成。可顯示任意字符和文字的組合，一圈可以顯示8個全角字符左右。
2012年5月19日21:29:26
用程序測出轉(zhuǎn)速為5r/s 。感覺還是有點低，轉(zhuǎn)速太低會導(dǎo)致顯示閃爍，字符難識別。如果能有更合適的電機改進(jìn)就好了。
因為人眼感覺不到閃爍的相隔時間是0.1秒以下，即一秒至少要轉(zhuǎn)10圈，人眼才不會感覺到閃爍。那么電機就要求至少有10*60=600rpm的轉(zhuǎn)速了。這個電機不僅有噪音，而且轉(zhuǎn)速經(jīng)程序測得只有300rpm。所以看上去會有閃爍，而且用相機拍也不會拍得好。
努力尋求合適的電機和無線供電的解決方案……
2012年10月22日23:31:20
時隔半年，考進(jìn)了欽州二中 ，在這第一學(xué)期，碰上廣西新課程改革，多出了一個活動“研究性學(xué)習(xí)”。于是我打算以此作為研究對象。并拉上兩位同學(xué)組了個隊（其實我自己也能獨立完成此項目，因為我已經(jīng)找到了所有問題的解決方案，但為了拉合同學(xué)關(guān)系、完成這個學(xué)分任務(wù)，才去組隊，而且報告要求也最好3-5人一隊）。
我此次定的課題是“飄浮在空中的文字” 。組員賴可鐘、黃高松，還有我。當(dāng)然指導(dǎo)老師非屬王偉名啦！感覺好有緣呢。從初二到現(xiàn)在高一，從開始的單片機新手到現(xiàn)在，玩這些電子技術(shù)的時候都有碰到與初二時教我們物理電學(xué)入門的陸麗莉老師（當(dāng)然教我電學(xué)入門的還有我老爸，但他是小時候?qū)W前班一二年級就教我了，盡管從我出生到初二他就只在一年級還是二年級或是三年級？時拋下一句話“電源正負(fù)極不能短接”就溜走了....其他什么也沒說過，我也沒想過還會有什么。好郁悶的說，不過我并不覺得很難，因為我每一次嘗試都是新的效果、新的發(fā)現(xiàn)，不拘泥于后人得出的計算公式、規(guī)律。至于焊接技術(shù)、沖擊鉆之類的工具也都是我小時老是跑去別人施工地上、當(dāng)我爸在修電器時，默默地看學(xué)來的。剩下的全是我自己在外婆家玩電器摸索。扯遠(yuǎn)了，回來！）有著各種關(guān)系的人，此次也不例外，王偉名老師在開學(xué)的第一節(jié)物理課上，說的第八句話“所以說，我們物理課是這樣的喔！”我馬上看到了陸老師的影子。因為他的講課方式和帶了我兩年的陸老師幾乎一致。我想：咦，不會是同一個師傅領(lǐng)出門的吧？事實證明，問了這兩人，兩人回答一致。聽說現(xiàn)在陸老師還當(dāng)他弟弟的班主任？關(guān)系越來越緊密了……
前面我也說過，我所做的東西沒有充分準(zhǔn)備，沒有先前做過實驗測試某部分的功能是否成功時，我是不會繼續(xù)發(fā)展它的�，F(xiàn)在既然已經(jīng)打算作為研究性學(xué)習(xí)報告和二中這個學(xué)期的科技周的作品了，就說明我已經(jīng)有信心、條件去完成它。
經(jīng)過半年，我想我最終決定要使用無線供電技術(shù)，因為我實在不愿意聽電刷的聲音。我在五一電子網(wǎng)站上，買到了一種無刷電機。聲稱卡死不燒壞，而且扭力、轉(zhuǎn)速都較大（在POVLED上算是較平衡的性能參數(shù)）。買回來后事實也如此。還有無線供電，無線供電我還沒有進(jìn)行徹底的研究 ，但我找到了解決它的方案，總不能一直擱置著吧。我用淘寶上較受歡迎的無線供電模塊。做的還真保密，接收端的芯片被打磨掉型號等信息，發(fā)射端灌滿黑膠來封裝，只露出四個引腳。
好吧！總有一天我會徹底研究，不止是知道它是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，還是要能自己焊接出它的等效電路，并為各電子元件取最合適的參數(shù)值達(dá)到最大效率。因為這種技術(shù)應(yīng)用很廣。
這是加入了無刷電機后的效果，無線供電明天中午我再繼續(xù)裝。高中搞得我業(yè)余時間大大縮減了，真是的，但我不會甘心的。所謂“不到黃河心不死”
2012年10月23日23:29:40
中午完成了無線供電模塊的安裝，還有重新調(diào)整旋轉(zhuǎn)部分的重心以及去掉原來那種綠色的IC卡座，換成更輕更小的卡座。但我不太愿意會不要卡座直接焊上去的。我怕發(fā)光二極管的引腳可能會意外刮開漆包線的絕緣層，于是用了電工膠布墊底，外用簡單的透明膠布固定在板上。不過我也有點愁，下面的電機用什么固定好呢？就現(xiàn)在這一個小長方體盒子，一轉(zhuǎn)起來是放不穩(wěn)的。因為我發(fā)現(xiàn)這個圓盤的中心軸的里面就不是平的，這個除了找到第二個可替代品外，很難處理，轉(zhuǎn)起來圓盤有點不是很完美的圓，稍微向下方斜一點。這個也無法通過改變重心使它們相互牽制來平衡了。希望影響不大。
我原來還想弄個雙色的，但是手頭的74HC573不夠，只有兩塊，四塊效果就好了。還有很多電路沒有焊接完成，一步步來！ 只要整個制作的計劃完善，一切都是充滿信心和樂趣的。
2012年10月24日13:32:28
電路焊接完成。實驗性編程測試表明電路沒有問題，LED發(fā)光二極管也沒問題，無線供電的功率也跟得上。而且較安靜，但是要做到絕對安靜，需要再來個大一點的底座，這次實驗表明我昨天所做的重心調(diào)整很成功，雖然轉(zhuǎn)的時候有點晃（晃的時候底座微微撞擊桌面發(fā)出聲音），但是底座的位置始終不改變，不會造成轉(zhuǎn)著轉(zhuǎn)著就全部倒下的這種危險現(xiàn)象。Good！程序?qū)⒗^續(xù)改進(jìn)。
2012年10月27日20:40:45
測試了兩天，終于解決字符顯示的延時問題了。但是我覺得這延時寫死不好，因為這樣的話，一旦轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定（達(dá)不到8r/s或9r/s） 時，可能會出現(xiàn)字符重復(fù)的BUG。因為在第一次外部中斷后的顯示的延時的時間內(nèi)，外部中斷信號再次到來，兩個中斷函數(shù)穿插著執(zhí)行，會出現(xiàn)兩個相連著的字符的BUG現(xiàn)象。聽說網(wǎng)上有流傳一種算法，叫做自適應(yīng)算法。最初由“匠人”提出的，它可以動態(tài)調(diào)節(jié)這個延時時間，使它與電機轉(zhuǎn)速相平衡。有空我會去研究下看看。另外因為內(nèi)外圈的半徑不同，還造成顯示的字的邊向圓心壓縮。這個我想應(yīng)該可以通過延時來彌補。
另外在發(fā)現(xiàn)這個BUG的時候，意外的出現(xiàn)了一幅好看的畫面。由“金”字排成一圈造成的。
2012年10月28日16:09:37
昨晚的重復(fù)字符的問題得到解決。
今天我意外的發(fā)現(xiàn)，昨晚問題判斷錯誤了！
今天我斷開電機電源，用手動慢慢轉(zhuǎn)它，想看看那個延時時間和字符顯示的關(guān)系。但我意外地發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)我轉(zhuǎn)過磁鐵時，這排LED燈總共閃了兩次。一般經(jīng)過一次LED燈只閃一次（人眼可辨認(rèn)出的轉(zhuǎn)速情況下），而我發(fā)現(xiàn)它閃了兩次，兩次的間隔大約0.5秒左右。于是我開始懷疑，問題不出在那個延時的數(shù)值上面！
后來我再次調(diào)整程序，讓其中一組LED燈（8個）顯示一個變量的數(shù)值，這個變量是每一次外部中斷函數(shù)發(fā)生（下降沿信號過來時）時自加一，然后輸出顯示。
結(jié)果我發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)我轉(zhuǎn)過一次，LED燈從最初的“00000000”（全亮）
變成“0000010”（從右到左數(shù)第二個不亮，其余全亮）LED燈顯示的二進(jìn)制。
即證明這個變量從0經(jīng)過兩次自加一，成了2 。
也就是說外部中斷函數(shù)產(chǎn)生了兩次以上。
既然如此，那我就改寫程序，只讓這兩次外部中斷的其中一次處理LED燈，另一次拋棄。
具體如下：
在外部中斷函數(shù)中
SIGNAL(INT0_vect)
static char flag=0x01;//聲明一個靜態(tài)變量flag，并賦予初值0x01
flag=~flag;//每次外部中斷產(chǎn)生時，靜態(tài)變量自身反轉(zhuǎn)
if(flag==0x01)//當(dāng)反轉(zhuǎn)后為0xFE時，下面的函數(shù)自然不能執(zhí)行，然后第二次中斷到來時，又會反轉(zhuǎn)為0x01，然后就可以執(zhí)行了
…………在此處為處理LED燈的數(shù)據(jù)，每兩次下降沿過來時，此處僅執(zhí)行一次。
現(xiàn)在無論轉(zhuǎn)速如何，若不是我特意設(shè)置的，就完全不會出現(xiàn)重復(fù)字符的問題啦！~~~
然后高興的我讓它一上電，顯示的第一句話就是“毛主席萬歲”！接著是我們班的口號“金鷹十四，威武之師，艱苦訓(xùn)練，奮勇爭先”，然后“楊宇慶制作”
問題雖解決了，但這是治標(biāo)不治本。到底怎么會有兩次下降沿過來呢？ 是不是無線供電的線圈磁場對霍爾傳感器有影響呢？我移掉磁鐵，發(fā)現(xiàn)并沒有任何中斷產(chǎn)生。
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