摘 要：光电信息摇摇棒包括显示部分和控制部分。控制部分的移动端可控制模块，使其按照使用者的需求来产生信息，并通过蓝牙传输模块使信息在显示部分显示。手 动摇摇棒主要用于娱乐场景以及指示、警示、宣传等场景。电动机转动摇摇棒可以代替小型宣传、指示屏幕。该摇摇棒制作工艺简单，成本较低，且摇摇棒市场需求 很大，而且产品优势明显，方便推向市场且利润可观。
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　　关键词：视觉暂留；手机控制；蓝牙传输；全彩显示
　　1 作品详细介绍
　　本作品可以实现娱乐、警示、广告提示功能。
　　1.1 娱乐功能
　　显示文字：可以通过手机自定义想要显示的文字、选择字体颜色，传到摇摇棒上显示。在演唱会打上自己喜欢歌星的名字，欢迎会写上欢迎语等都是不错的选择。
　　显示图片：手机里无论是自己照的，还是下载的图片，只要通过蓝牙传到摇摇棒上就可以显示。破除了传统摇摇棒只能显示单色图像的弊端，具有更强的视觉效果。多张图片可以方便的通过手机音量键切换，图片切换快速、便捷。
　　1.2 警示功能
　　工作人员在执行任务时，难免会出现一些复杂的情况，这时，可把预先存好的一些交通标志图标、警示图标通过摇摇棒显示出来，用以指挥事故现场，不仅方便了工作人员，也可以迅速解决小的事故，不造成更大伤害。
　　1.3 广告提示
　　广告宣传现在已经成为影响销售额的重要因素，电动机驱动的摇摇棒就可以起到宣传的作用，用在一些如发廊、店铺等地方。在起到宣传提示作用的同时，还增添了环境气氛。同时，宣传的信息可随时更换，而且比一般的宣传屏幕用电量少，也更环保，也是非常省电的。
　　2 工作原理
　　2.1 总体描述
　 　该摇摇棒分为显示部分和控制部分。显示部分主要由驱动模块、成像模块构成。控制部分主要由PIC单片机控制模块、移动端控制模块、传感器开关模块、蓝牙 传输模块、数据存储模块构成。传感器开关模块负责整个摇摇棒的供电，摇动时开关打开。控制部分的移动端控制模块按照使用者的需求来产生信息，通过蓝牙传输 模块使信息在存储模块与移动端模块完成传输并将信息存储到存储芯片中，PIC单片机控制模块则是通过程序来调用存储芯片中的信息，并且控制显示部分中的驱 动模块产生不同电流，通过成像模块来显示多彩的信息。
　　2.2 显示部分原理
　　显示部分由LED灯、译码器、驱动芯片、三极管、 电阻组成。主要运用的是视觉暂留原理。当摇摇棒进行摇动时，由于人的视觉暂留现象，会在发光二极管摇动区域产生一个视觉平面，在视觉平面内的二极管通过不 同频率的刷新，在摇动区域内产生图像，从而达到在该视觉平面上传达信息的作用。
　　在电路设计过程中，我们有64个LED灯，每个LED灯有3 个二极管。我们把LED分为16组，每组4个LED、12个二级管。由于每一时刻只有一个灯亮，我们同时控制阴极、阳极均选通则灯亮。阳极用两片3～8译 码器74HC238级联成4～16译码器来连接LED灯，由于译码器输出的电流很小不能直接用来驱动LED灯，所以需要驱动芯片74LS244来驱动发光 二极管，这样把译码器每次译出的电平与驱动的输入连接，驱动的输出与每组当中4个LED灯的12个发光二极管的共阳极连接，然后把每一组中编号相同的发光 二极管连在一起，通过一个限流电阻与三级管组成的开关电路相连实现对阴极的控制。至此，显示部分实现。
　　2.3 控制部分原理
　　用户控制主要通过Android手机进行控制，可以传输图片至摇摇棒，可以选择要显示的图片，客户端具有基础的图片处理工具，可以个性化的制作需要的图片，也可以选择外部图片导入，添加文本，还内置了精美的模板供使用。
　　数据存储。Android客户端上存储于手机ROM内，摇摇棒上数据存储于I2C协议的E2PROM的，AT24C256芯片中，该芯片具有32 KB 空间，可存储8张图片，掉电也可保存数据，AT24C256控制电路如图1所示。
　　数据传输使用的是蓝牙，其具有高速，低功耗，低成本的特点。直接使用蓝牙的Socket协议，自定义了传输方式，保障了稳定性和安全性，并且保留可扩展性，可与多种终端设备连接，提高作品的市场适应性。
　　3 作品创新点
　　3.1 显示部分创新点
　　（1）我们采用了RGB三色LED灯，对摇摇棒而言，克服了市面上摇摇棒仅仅为单色调的问题。真彩图可以反映出更加丰富的信息。
　　（2）显示部分由于每一时刻只允许一个灯亮，在LED灯的控制方面，我们采用了同时控制阳极、阴极选通的方法，这样可以减少译码器等控制芯片的使用。
　　（3）在三色灯的色彩调试过程中，由于LED灯中的三个二极管的制作材料不同，所以额定电流等参数不同，共阳极加相同电压三色显示亮度不同。我们在显示时通过增加较弱光的显示时间来达到目的。这样可以很方便的调色。
　　3.2 控制部分创新点
　　（1）移动控制端可以通过蓝牙模块更改摇摇棒的显示信息。这个克服了传统摇摇棒信息固定更改麻烦的缺点。只要手机有我们开发的软件，有蓝牙，用户就可以随时随地的控制摇摇棒的显示信息，这样既方便又快捷。
　　（2）由于PIC单片机在数据处理等方面受到一定的制约，因此我们尽可能减少工作量，因为手机与摇摇棒绑定，所以我们选择用手机来承担大部分工作，将加工过的信息传给单片机。以此保证系统高效的运行。
　　（3）控制部分内含有存储芯片，本身可以存储图片，也就是说，手机可以提前用蓝牙将需要的图片传入，然后在需要的时候直接用手机的音量键控制图片切换即可。
　　（4）摇摇棒对于文字的处理方面。由于直接显示文字需要字库存在，所以我们将手机编辑要生成的文字在手机上转化成图片的方式传输到摇摇棒上显示。不但解决了没有字库的问题，而且文字的效果更丰富。
　　4 市场前景
　　4.1 手动摇摇棒市场前景
　 　在市场需求方面，手动摇摇棒在娱乐器材市场上占有量很高，需求量大。现在多用于演唱会、欢迎会、酒吧等娱乐场所，用于营造气氛等。该产品也可以用于交警 暂时性交通指挥等场景。现在市场上的摇摇棒功能无法满足用户需求，我们设计的手动摇摇棒突破了市场上普通摇摇棒色彩单一、储存内容固定、无法方便更换信息 的缺点。摇摇棒的多彩，以及可以根据手机等指令迅速更换所需信息等特点，可以更大程度上满足娱乐者的需求。我们在本市做过一个简易的问卷调查，很多人对有 这种强大功能的摇摇棒有购买倾向。摇摇棒市场需求量大，新产品功能强大，本款摇摇棒很容易推向市场。
　　在生产方面，该款摇摇棒PCB制作以及 焊接工艺简单，便于机械化生产，生产成本方面比较贵重的是蓝牙传输模块，其余的元器件以及PCB版机械化生产后成本较低，预计摇摇棒生产成本在30～35 元左右。这样低廉成本、方便的生产，可以使该产品迅速占有市场，我们的调查显示，愿意购买的人群认为该功能摇摇棒价位在70元以内有86.7%人愿意接 受。由此看来，该摇摇棒的利润很可观。
　　4.2 电机转动摇摇棒市场前景
　　在市场需求方面，现在器材市场上并没有类似产品，该产 品可以取代显示屏用于店铺宣传、电子公告栏、应急指挥显示屏等，该类产品的市场上需求量巨大。若用一条发光二极管代替一整块显示屏，虽然显示效果有所下 降，但是生产成本却降低了80%以上，在使用过程中耗电量也大幅度下降，同时还有移动端可以对内容进行迅速更换等优势。我们对本市一些商业街店铺进行简易 调查，大部分店铺都倾向于购买该类产品。所以本款电机转动的摇摇棒需求量很大，也很容易推向市场。该摇摇棒便于生产，成本低，总体来看，该款产品有不错的 经济效益。