单片机小制作，七彩“魔法瓶”

一看题图，你可能会想，不就是一个普通的玻璃瓶吗?但是这个瓶子的功能却不简单，瓶子会感知周围光线的强度而改变内部的LED流动花式。当你的手背着光源的位置向前靠近时，口里再喃喃几句“魔法咒语”，神奇的现象出现了，本来的花式突然改变了，时而变蓝，时而变红。当你的手继续靠近时，然后可以关灯，这时瓶子闪烁得更加耀眼，更加激烈了，哇，太神奇了，竟然可以“隔空控制”!如果将此作品放在家里客厅或宿舍，一定会吸引很多客人或同学的眼球，而且可以活跃气氛。

“七彩魔法瓶”的奥秘是运用光敏电阻探测出周围光线的强弱，再根据光度由强到弱分成8个区间，每个区间都有一种不同的LED流动花式，第一个区间(也即是光照最强时)“魔瓶”不断显示红、绿、蓝的颜色;第二到第四个区间分别是显示由红色、绿色和蓝色的3种不同颜色的不同显示主题，不同的颜色能改变人的心情，因此随着主题的改变，心情也改变了;第五个区间(光照较暗时)瓶子会逐渐变化出类似彩虹的七彩颜色，因为红、绿、蓝三原色进行不同的组合就会得到不同的颜色;第六个区间是我们熟悉的流水灯，先由前排逐个流动，然后后排逐个流动;第七个区间是我最喜欢的，先逐渐显示单数和双数排的LED灯，同时，在瓶子内部的黄色和绿色草帽高亮LED灯交替亮起，发射出的光线经过洞洞板和玻璃瓶透射出来，显得特别好看;最后一个区间是光照最暗的时候，内部的高亮LED都亮起，同时左右排的LED灯交替亮，之后全部闪烁，达到最激烈的程度。相信在场观众的心情此时会达到高潮，很有创意吧，下面让我们一起来制作!

电路原理

◆ 20脚的STC12C2052AD单片机1个(或者选用同类有AD功能的单片机)

◆红、绿、蓝贴片LED各4个

◆绿色和黄色的高亮草帽LED各1个

◆ 470Ω贴片电阻6个

◆ 1kΩ贴片电阻2个

◆ 10kΩ贴片电阻1个

◆光敏电阻1个

◆ 7.5cm×7cm的玻纤洞洞板1块(玻纤板透光效果好)

◆排针若干

◆瓶口大小合适的空玻璃瓶子1个

01 用裁刀把7.5cm×7cm的玻纤洞洞板裁成3块的2.5cm×7cm大小的形状，玻纤板有一种半透明感，能把内部的光更好地透射出来，显示的效果更加美观。当然，如果材料有限也可以用其他的洞洞板，只不过效果没那么酷罢了。

02 然后在其中的一块洞洞板背面分别焊接上贴片LED和470Ω的贴片电阻，此作品要求越小越好，因此元器件都选用了贴片封装以减小体积，LED从左往右的排列为红、绿、蓝、红、绿、蓝(对应单片机的P3.0～P3.5引脚)。为了显示出七彩的效果，一定要按照红、绿、蓝的排列顺序，这三原色能组合出多种不同的颜色。注意要在中间间隔两个焊盘的位置，因为这块板子是放在左边的位置，也就是单片机P3组引脚的一边，为了更好地方便后面的对应焊接，中间跳过晶体振荡器引脚部分而焊接，焊接完成后如图所示。

03 在另一块板子，如图所示，连续焊接上贴片LED和470Ω的贴片电阻，此处6个LED灯对应P1.2～P1.7引脚，LED灯按照电路图所示的蓝、绿、红、蓝、绿、红的顺序排列。注意上面两块板子要对应好单片机的引脚位置。

04 分别剪出10针和7针的排针，并且用钳子把其弯曲成120°，如图所示，然后分别焊接在上面两块板子上，10针的对应电路图的左边，7针的对应电路图的右边。注意，要对应好LED灯位置，多出来的排针用于电源之间的连接。

05 在剩下的一块板子上焊接20脚的IC插座，然后把黄、绿两个高亮草帽LED灯的顶部弯曲成90°，如图所示，分别摆放在两端位置，黄、绿两个LED灯的顺序根据个人喜好摆放。

06 在背面焊接上光敏电阻的10kΩ贴片上拉电阻和两个高亮LED的1kΩ限流电阻，焊接完成后如图所示。

07 把左边部分的板子引出的排针对应好单片机的左边引脚位置，一一对应，注意板子背面朝外，大约弯曲成60°，然后用焊锡焊接固定好。

08 再把另一边的板子也按照上一步骤焊接上，也要注意排针对应好单片机的引脚位置，并且把光敏电阻从左边板子穿插进电路板内部，把光敏电阻的两端分别连接在单片机P1.0口和电源负极，这部分完成后如图所示。于是，一个由洞洞板组成的小型“金字塔”就制作完成了。

09 用一条大约1m长的两排排线把电源正、负极引出来，如图所示。你也可以多加两条排线把单片机的两个数据口引出来，方便程序的更新，由于我之前已经调试好了程序，因此在这里没有把数据线引出来。

10 接上电源，用手电筒在较暗的地方不断靠近光敏电阻，看看LED灯的花式显示结果是否如自己编写的程序一致，如图所示。

11 调试好程序后，就可以把它放进一个空玻璃瓶子里了，在底面板子的两端边上粘贴上双面胶，然后用镊子轻轻放进瓶子内部，在适合的位置上粘上去固定好，作品就可以宣布完成了，如图所示。电子爱好者也要加强环保意识，尽量利用废弃的物品来完成我们的电子制作，减少垃圾量，做到以废变新，这是一个不错的主意吧!而且LED灯发出的光在玻璃瓶的内壁折射又反射，显示出来的效果会比想象中要好多了!

12 插上电源，把“魔法瓶”放进较暗的地方，立即会显示出更加灿烂的炫彩闪耀效果，你一定会喜欢的。

程序部分说明

本作品最主要的部分是利用STC单片机内部的A/D转换功能，读取光敏电阻的阻值变化，进而控制LED灯的流动花式。STC12C2052AD内部置有8位AD转换功能，读取到的数为0～255的数值，然后把读到的数值分为几个范围区间，每个区间分别显示不同的LED流动花式。这里要注意的是，编写不同范围程序时，不能直接写成如“if(4040)&&(m<=60))”。

单片机实例分享，简单实用的多路大屏幕抢答器

方案设计

多路抢答器的原理非常简单，是借助单片机与普通电脑进行串口通信来实现的，需要用VisualBasic 6.0编写上位机软件，最后的抢答结果通过电脑连接投影仪呈现在大屏幕上，效果非常好，就像电视上的知识竞赛一样。原理图如图12.1所示，需要准备的硬件见表12.1。

图12.1 多路抢答器的原理图

表12.1 硬件准备

图12.2 STC89C52单片机最小系统

图12.3 抢答器按键(带3.5mm插头和10m长导线)

图12.4 USB转TTL模块

图12.5 3.5mm单声道耳机插座(正好匹配抢答器按键插头)

图12.6 7×9万用板(铜柱用来支撑、固定电路板)

图12.7 2.54mm排针

硬件连接

01 准备好硬件就可以连接了，参考原理图，先把3.5mm单声道耳机插座和单片机最小系统焊接在万用板上。

02 连接 USB 转 TTL 模块和抢答器按键，单片机最小系统的供电由USB转TTL模块提供，取自电脑USB口。

03 如果你喜欢，可以自己加一个外壳，这样能显得美观些，也防止落入灰尘。

软件设计

组装完毕后，就需要把单片机下位机程序(见图12.8)下载到单片机里，由于选择的是STC单片机，支持串口下载，所以通过USB转TTL模块就可以把程序下载到单片机最小系统，单片机的所有代码可以到qq群657864614进行下载。

图12.8 部分代码界面

电脑上位机软件我用VisualBasic来编写(见图12.9)，用MSComm控件来实现单片机与电脑串口的通信功能。在VisualBasic的常用控件里，是没有MSCOMM控件的，我们可以通过工程→部件→钩选Microsoft COM Control 6.0 来添加。由于篇幅限制，我在这里不能详细列出代码，同样可以在qq群657864614进行下载。

图12.9 用VisualBasic编写上位机软件

效果展示

将单片机下位机程序下载到单片机最小系统，插上USB转TLL模块，就可以运行电脑上位机软件，最后通过电脑连接投影仪，投影在会场的大屏幕上，效果很好。

运行电脑上位机软件之前需要先连接串口，插上USB转串口模块后需要在“计算机管理”中找到模块所分配的COM口(见图12.10)，然后选择COM口再连接(见图12.11)。抢答器的具体使用效果如图12.12～图12.14所示。

图12.10 查看串口

图12.11 启动软件后，需要先连接串口

图12.12 上位机软件的开始界面

图12.13 抢答结果呈现

图12.14 提前抢答(被扣分)

总结

我制作的这个抢答器没有使用传统的纯电路设计，而是使用价格低廉的单片机和电脑软件呈现。最后我想说，大家如果感兴趣，可以多关注一下VisualBasic的MSComm控件，这个控件为普通的电子爱好者真正实现了电脑对外围硬件乃至家用电器的控制，在此基础上我又做了其他软件，道理相同，展示一下效果图(见图12.15和图12.16)。

图12.15 智能小车控制软件

图12.16 传感器演示软件

有了这个MSComm控件，大家可以充分发挥想象力，在我提供的这个程序例子的基础上修改，就能通过串口或者蓝牙与单片机通信，操控继电器或者回传传感器数据，最终实现对家用电器的控制，让你提前进入物联网时代。

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