1632pixelsLED點(diǎn)陣時(shí)鐘固件升級(jí)筆記

ID:60076 · 發(fā)表于 2014-4-27 16:45

三年前，我制作了這個(gè)16*32led點(diǎn)陣的單mcu實(shí)時(shí)時(shí)鐘，并用匯編編寫(xiě)了近2k行即便是現(xiàn)在看來(lái)都很吃力的程序，不得不佩服年輕時(shí)的干勁。當(dāng)時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)了年，月，日，星期，時(shí)間，和溫度的流水顯示，感覺(jué)顯示較為累贅，同時(shí)，當(dāng)時(shí)以字節(jié)IO的形式進(jìn)行像素掃描，顯示的均勻性極差。現(xiàn)在在翻出已開(kāi)始泛黃的電路板后，覺(jué)得可以用c對(duì)其性能進(jìn)行改善和精簡(jiǎn)，也不乏能被改造成為一件實(shí)用性極高的電子時(shí)鐘。

為改善顯示亮度的均勻性，可以考慮采用使用中斷的單像素點(diǎn)點(diǎn)亮掃描的方法，整個(gè)一幀的像素點(diǎn)數(shù)是512個(gè)，考慮到100Hz的幀屏，那么單像素的點(diǎn)亮?xí)r間可達(dá)19.5us，在20MHz左右主頻的條件下還是比較好實(shí)現(xiàn)的，但實(shí)際編程的效果卻不如人意，由于單像素的點(diǎn)亮占空比很低，為1/512，因此顯示亮度相當(dāng)?shù)牟睿m均勻性高，但低亮度的顯示仍不能提供好的觀看體驗(yàn)，遂放棄。考慮到一般的顯示不需要所有512個(gè)像素點(diǎn)的同時(shí)點(diǎn)亮，因此可以考慮只對(duì)其中點(diǎn)亮的像素給予點(diǎn)亮?xí)r間，而不需要點(diǎn)亮的像素點(diǎn)便給與略過(guò)，這樣可以節(jié)省近一半的點(diǎn)亮?xí)r間，使顯示亮度提升到原來(lái)的兩倍左右，但即便如此，在較強(qiáng)的光線下也還是很難對(duì)顯示字符進(jìn)行分辨。

繞了一大圈后，最后還是不得不考慮采用字節(jié)掃描的方式顯示，一個(gè)字節(jié)中由于點(diǎn)亮像素點(diǎn)數(shù)的不同和上拉或下灌電流的有限，使得顯示結(jié)果極不均勻。在這里，我考慮采用了不同像素點(diǎn)下顯示占空比不同的策略進(jìn)行亮度補(bǔ)償。這樣，總算實(shí)現(xiàn)了顯示亮度和顯示均勻性的兩者兼顧。
一次偶爾在動(dòng)車(chē)上的閑暇，發(fā)現(xiàn)車(chē)廂兩邊的速度時(shí)間顯示字符比較漂亮，遂立刻用云筆記把字符碼抄錄了下來(lái)，想著或能某天能用上，這次時(shí)鐘的升級(jí)正是個(gè)不錯(cuò)的機(jī)會(huì)，因此，也就很自然的用到了升級(jí)時(shí)鐘字符的顯示上。
時(shí)鐘使用的是我非常喜歡的一款達(dá)拉斯公司的3231實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，芯片帶溫度補(bǔ)償功能，因此走時(shí)異常精準(zhǔn)（年偏差兩分鐘左右）。芯片允許對(duì)內(nèi)部的溫度寄存器進(jìn)行讀取，原版的時(shí)鐘便使用了這一溫度傳感源作為溫度顯示的來(lái)源。時(shí)鐘走時(shí)溫度補(bǔ)償所需的溫度精度不高，因此溫度顯示的精度也就很有限了，考慮到室溫環(huán)境的溫度傳感顯示是個(gè)比較實(shí)用的功能，因此，后續(xù)的升級(jí)過(guò)程中加入了精度達(dá)到0.5度的單線數(shù)字溫度傳感器18B20。
在起初的調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)從18B20讀取的初次溫度值總是85度，通過(guò)搜索才發(fā)現(xiàn)，是由于其溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不夠所致，因此后續(xù)以增加轉(zhuǎn)換溫度的方式解決（12位精度下需要最多750ms的溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間）。另外，由于單線18B20讀寫(xiě)時(shí)序?qū)r(shí)間精度的高要求，因此在其內(nèi)存操作的過(guò)程中因?qū)λ兄袛噙M(jìn)行屏蔽。

傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)一般采用機(jī)械點(diǎn)接觸按鍵的方式實(shí)現(xiàn)，從動(dòng)于觸摸操作的潮流，升級(jí)過(guò)程中采用了使用AD感應(yīng)手指觸摸的方法實(shí)現(xiàn)觸摸調(diào)試功能的實(shí)現(xiàn)。單點(diǎn)的AD端的采集值是很隨機(jī)的，因此還是要加入多次采集比較的去噪思想來(lái)提高采集的可靠性。
此次的軟件升級(jí)，著實(shí)讓我體會(huì)了把做“碼農(nóng)”的艱苦和辛酸。其中多個(gè)看似無(wú)端的bug中總會(huì)有那么幾個(gè)頑疾會(huì)使你瘋狂、崩潰和無(wú)助。當(dāng)然，這也說(shuō)明了自己碼碼經(jīng)驗(yàn)的匱乏。這也正是自己喜歡軟硬件結(jié)合DIY的原因，兩者各有其味，相補(bǔ)相長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)有血有肉。

ID:61326 · 發(fā)表于 2014-5-4 11:55

沒(méi)有資料

ID:78901 · 發(fā)表于 2015-5-4 23:05

沒(méi)有資料,發(fā)個(gè)共享程序

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