LED图形发生器的制作方法

本发明属于教学教具领域，涉及一种led图形发生器。

背景技术：

红外遥控器是利用一个红外发光二极管，以红外光为载体来将按键信息传递给接收端的设备。红外光对于人眼是不可见的，因此使用红外遥控器不会影响人的视觉。红外遥控器一般使用的是38khz频率。红外遥控器由红外接收及发射电路、信号调理电路、控制器及数据存储器、键盘及状态指示电路组成。

红外接收比较常用的是1838一体化红外接收头，红外接收电路被厂家集成在一个元件中，内部电路包括红外监测二极管、放大器、限幅器、带通滤波器、积分电路、比较器等。红外监测二极管监测到红外信号后，把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器距离的远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形。1838一体化红外接收头有3个管脚，包括供电脚、接地和信号输出脚。

74hc595是一个8位串行输入、并行输出的移位寄存器，并行输出为三态输出。输出寄存器可以直接清除，具有100mhz的移位频率。该移位寄存器具有16个管脚。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（microcontrollerunit），常用英文字母的缩写mcu表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。本领域技术人员无需创造性劳动就可以通过不同的程序实现不同的功能，通过程序，用单片机可以方便的控制led灯、数码管点亮和电动机的转速，可以方便的产生各种随机数字并进行运算。通过程序可以实现产品的高智能，高效率，以及高可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的在于设计一种结构简单、使用方便、性能可靠、造价低廉的led图形发生器，通过遥控方式产生多种几何图形，方便于对幼儿的教学。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

led图形发生器，包括电源端子、红外遥控器、一体化红外接收头、单片机最小系统、移位寄存器、led点阵，led点阵通过木板固定在墙上，电源端子、一体化红外接收头、单片机最小系统、移位寄存器焊接在一块电路板上面，电路板固定在墙上木板的下方，电源端子提供电能；

所述的单片机最小系统包括单片机、p0口上拉电阻、时钟电路和复位电路，单片机最小系统的单片机有40个管脚；

所述电源端子输出5伏直流电源，其正极接单片机最小系统中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统中单片机的20管脚；

所述的移位寄存器包括第一移位寄存器和第二移位寄存器，第一移位寄存器和第二移位寄存器都是74hc595芯片，第一移位寄存器和第二移位寄存器分别有16个管脚，第一移位寄存器和第二移位寄存器的第8管脚相连接入电源端子的负极，第一移位寄存器和第二移位寄存器的第16管脚相连接入电源端子的正极，第二移位寄存器的14管脚接入单片机最小系统中单片机的1管脚，第二移位寄存器的9管脚接入第一移位寄存器的14管脚，第一移位寄存器和第二移位寄存器的第11管脚相连接入单片机最小系统中单片机的2管脚，第一移位寄存器和第二移位寄存器的第12管脚相连接入单片机最小系统中单片机的3管脚，第一移位寄存器和第二移位寄存器的第13管脚相连接入单片机最小系统中单片机的4管脚，第一移位寄存器和第二移位寄存器的第10管脚相连接入电源端子的正极；

所述的led点阵有64个led灯，每一个led灯有正、负两个管脚，在一块木板上按8行8列排列64个led灯，安装每一个led灯需要在木板上钻2个孔，每一个led灯的正、负两个管脚穿过这两个孔后进行连线，8行led灯每一行led灯的正极分别用导线连接在一起并分别接入第一移位寄存器的15、1、2、3、4、5、6、7管脚，8列led灯每一列led灯的负极分别用导线连接在一起串接一个一千欧的电阻后分别接入第二移位寄存器的15、1、2、3、4、5、6、7管脚；

所述的一体化红外接收头有3个管脚，管脚3连接电源端子的正极，管脚2电源端子的负极，管脚1串联一个一千欧的电阻后连接单片机最小系统中单片机的12管脚。

所述的红外遥控器具有21个按键。

本发明的有益之处是：1、结构简单：led点阵（6）通过木板安装在幼儿教室的墙壁上；2、使用方便：通过市购的21键红外遥控器可产生21种几何图形，方便于对幼儿的教学，增加幼儿的学习兴趣；3、性能可靠；4、造价低廉。

附图说明

图1是本发明led图形发生器结构示意图；

图2是本发明led图形发生器控制系统电路图；

图3是本发明led图形发生器移位寄存器电路图；

图4是本发明led图形发生器led点阵电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作具体说明。

参见图1，包括电源端子1、红外遥控器2、一体化红外接收头3、单片机最小系统4、移位寄存器5、led点阵6，led点阵6通过木板固定在墙上，电源端子1、一体化红外接收头3、单片机最小系统4、移位寄存器5焊接在一块电路板上面，电路板固定在墙上木板的下方，电源端子1提供电能；

参见图2，所述的单片机最小系统4包括单片机、p0口上拉电阻、时钟电路和复位电路，单片机最小系统4的单片机有40个管脚；所述电源端子1输出5伏直流电源，其正极接接单片机最小系统4中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统4中单片机的20管脚；所述的一体化红外接收头3有3个管脚，管脚3连接电源端子1的正极，管脚2电源端子1的负极，管脚1串联一个一千欧的电阻后连接单片机最小系统4中单片机的12管脚；

参见图3，所述的移位寄存器5包括第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2，第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2都是74hc595芯片，第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2分别有16个管脚，第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2的第8管脚相连接入电源端子1的负极，第16管脚相连接入电源端子1的正极，第二移位寄存器5-2的14管脚接入单片机最小系统4中单片机的1管脚，第二移位寄存器5-2的9管脚接入第一移位寄存器5-1的14管脚，第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2的第11管脚相连接入单片机最小系统4中单片机的2管脚，第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2的第12管脚相连接入单片机最小系统4中单片机的3管脚，第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2的第13管脚相连接入单片机最小系统4中单片机的4管脚，第一移位寄存器5-1和第二移位寄存器5-2的第10管脚相连接入电源端子1的正极；

参见图4，所述的led点阵6有64个led灯，每一个led灯有正、负两个管脚，在一块木板上按8行8列排列64个led灯，安装每一个led灯需要在木板上钻2个孔，每一个led灯的正、负两个管脚穿过这两个孔后进行连线，8行led灯每一行led灯的正极分别用导线连接在一起并分别接入第一移位寄存器5-1的15、1、2、3、4、5、6、7管脚，8列led灯每一列led灯的负极分别用导线连接在一起串接一个一千欧的电阻后分别接入第二移位寄存器5-2的15、1、2、3、4、5、6、7管脚。

所述的红外遥控器2具有21个按键。

本发明先在木板或其它板上打孔，将led点阵6固定在木板上，然后将木板固定在墙上，21键红外遥控器2、一体化红外接收头3均为市购产品，与之配套的单片机最小系统4中的单片机内部预先储存21种图形数据，按下红外遥控器2的不同按键，一体化红外接收头3接收到的信号也不同，单片机最小系统4检测到信号后，通过移位寄存器5控制led点阵6产生不同的几何图形。led点阵6通过木板安装在幼儿教室的墙壁上，通过遥控方式可产生21种几何图形，方便于对幼儿的教学，增加幼儿的学习兴趣。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，例如再增加2块74hc595移位寄存器芯片，即可实现16行16列的led点阵。