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一次不算成功的16 LED搖搖棒制作經(jīng)歷分享

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ID:134687 發(fā)表于 2016-10-19 17:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
       自從上次發(fā)了帖子： [C51]低成本制作32個LED的搖搖棒，用stc15w104可能么？是不是采用tm1628比74hc595要更好？ 之后，一直琢磨著本著自己的狗糧自己吃的原則，自己提出的問題就自己DIY一把，
為了簡化制作，就偷懶沒有采用32 LED的方案，轉(zhuǎn)而采用了簡化版的16 LED的方案（采用天微的TM1617數(shù)碼管驅(qū)動芯片 【 支持3位7段或者2位8段共陰數(shù)碼管顯示，同時還支持6個獨立按鍵的掃描， 淘寶上幾毛錢一片】），
實踐證明，我當時寫帖子時，壇友傻羊羊和devcang 提的意見非常有先見之明，TM1617這類數(shù)碼管驅(qū)動芯片的刷新率是不夠高的，所以導致制作出來的搖搖棒無法一次同時顯示多個字符，只能逐個字符地顯示，
因此稱這次的搖搖棒制作是不夠成功的（TM1617的說明書里寫的是顯示的周期在4ms到20ms之間，本以為是夠的，但實踐證明顯示的刷新不夠高，對于數(shù)碼管也許是足夠了，但對于搖搖棒多列顯示還是遠遠不夠），
但從積極地一面來看，本次制作歷盡艱辛，但鍛煉了自己狗屎的焊接技術(shù)，同時也加強了自己對數(shù)碼管驅(qū)動編程的學習（感謝張工的無私指導，沒有他，我?guī)缀跻恢睉岩勺约旱碾娐肥欠窈附佑袉栴}）

       這次的搖搖棒采用了16個藍色高亮LED，因此開始打算采用一節(jié)5號電池的計劃破產(chǎn)了（空載時有5.02V，但一帶負載就不行了，降到了3.2V，無奈只好追加了一節(jié)5號電池，采用淘寶上1.4元的升壓模塊0.9V~5V升5V，
我拆掉了模塊原本自帶的USB母座，這樣才好放置到洞洞板上焊接），TM1617芯片是SOP16的貼片封裝，無法焊接到洞洞板上，因此用了一片PCB轉(zhuǎn)接板加排針。切割洞洞板雖說用上了鋒利的勾刀，但依然累得我半死。
板子之間的拼接用了M3的螺釘和螺栓，鉆孔也是非常累人的活，尤其對一個初玩單片機的新手來說。

       原本打算采用水銀開關(guān)作為運動方向檢測的傳感器，但考慮到水銀開關(guān)容易氧化，而且有玻璃打破，水銀泄露的風險，考慮家中小兒的安全，換成了滾珠震動開關(guān)（代碼中也付出了代價，要增加開關(guān)消抖部分）。
       下面照例先上電路圖吧：
108_1540354_8cbe8609b97d6dc.png




       呼應一下我之前的帖子，也算是一個交代：
       那就是，真正從低成本的角度來說，想用8腳的STC單片機配合數(shù)碼管驅(qū)動芯片并不合適，似乎配合74HC595更恰當（淘寶上才兩毛多一片， 16 LED就用兩片），要想編程簡單些，干脆使用二手的STC89C52RC（40個管腳）更省事，
淘寶上的價格也就比STC15W104貴幾毛，還省得用外圍擴展電路，一片搞定。

        接下來應該是代碼：(雖說從搖搖棒的角度來說是不成功的，但代碼對如何驅(qū)動TM1617這個3位7段或者2位8段的數(shù)碼管的芯片編程還是有點幫助的，正所謂有心栽花，無心插柳)

  1. /*
  2. *版權(quán)信息：   sadate
  3. *文件名：      搖搖棒
  4. *當前版本：   1.0
  5. *單片機型號： STC15W104
  6. *開發(fā)環(huán)境：   Keil uVision4
  7. *晶震頻率：   11.0592M
  8. *完成日期：   2016-09-08
  9. 功能：        驅(qū)動兩路共陰8 LED組（8 * 2 = 16LED）做搖搖棒的點陣列顯示，可由按鍵控制相關(guān)功能
  10. */
  11. #include
  12. #include




  17. #define NOP    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_()
  18. #define uchar  unsigned char
  19. #define uint   unsigned int
  20. #define ulint  unsigned long int




  25. sbit  direct   = P3^2;                 //定義水銀方向開關(guān)
  26. sbit  dio      = P3^3;                 //定義數(shù)據(jù)輸入/輸出通訊口
  27. sbit  clk      = P3^4;                 //定義時鐘通訊口
  28. sbit  stb      = P3^5;                 //定義片選通訊口




  33. uchar ledlight       = 0x00;           //全局LED亮度定義，初始化為最低亮度
  34. bdata uchar showmode = 0x08;           //全局顯示模式定義，默認開機以最低亮度顯示
  35. uchar showflag       = 1;              //全局圖像是否顯示的標識，初始化為顯示                  
  36. uchar word_index     = 0;
  37. uchar cyc_count      = 0;




  42. bdata uchar keybuf[5] = { 0 };         //鍵盤緩沖區(qū)
  43. sbit  Key1     = keybuf[2]^0;          //Key1 減弱LED亮度
  44. sbit  Key2     = keybuf[2]^3;          //Key2 增強LED亮度
  45. sbit  Key3     = keybuf[3]^0;          //Key3 選擇前一幅文本
  46. sbit  Key4     = keybuf[3]^3;          //Key4 選擇后一幅文本
  47. sbit  Key5     = keybuf[4]^0;          //Key5 圖像顯示乒乓開關(guān)
  48. sbit  Key6     = keybuf[4]^3;          //Key6




  53. uchar contentid = 0;                   //顯示內(nèi)容索引ID




  58. ulint   TimeCount =0;
  59. uint     DelayN    =0;        //延時臨時計數(shù)
  60. uint    DelayTime =0;        //每次延時的周期個數(shù)




  65. uchar code TEXT1[]={                   // (16 X 16 , 新宋體 )
  66.         0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0xF0,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0xFF,0xFF,
  67.         0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x0F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"中",0*/

  69.         0x04,0x20,0x08,0x20,0x10,0x20,0x3F,0xA0,0xC0,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x08,0xFF,
  70.         0xFE,0x20,0x11,0x20,0x11,0x20,0x21,0x20,0x41,0x20,0x07,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,/*"華",1*/

  72.         0x00,0x01,0x00,0x02,0x00,0x04,0x00,0x08,0x00,0x30,0x00,0xC0,0x03,0x00,0xFC,0x00,
  73.         0x03,0x00,0x00,0xC0,0x00,0x30,0x00,0x08,0x00,0x04,0x00,0x02,0x00,0x01,0x00,0x00,/*"人",2*/

  75.         0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0xFF,0x44,0x82,0x44,0x84,0x44,0x88,0x44,0x80,0x44,0x80,
  76.         0x47,0xC0,0x44,0xB0,0x44,0x88,0x44,0x84,0x7C,0x82,0x00,0x8F,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"民",3*/

  78.         0x00,0x00,0x00,0x20,0x08,0x21,0x08,0x22,0x08,0x24,0xFF,0xE8,0x08,0x20,0x08,0x20,
  79.         0x08,0x20,0x08,0x20,0xFF,0xE8,0x08,0x24,0x08,0x22,0x08,0x21,0x00,0x20,0x00,0x00,/*"共",4*/

  81.         0x04,0x08,0x24,0x10,0x24,0x60,0x25,0x80,0x7F,0xFF,0xC4,0x80,0x44,0x60,0x04,0x00,
  82.         0x00,0x00,0x1F,0xFC,0x10,0x08,0x10,0x08,0x10,0x08,0x1F,0xFC,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"和",5*/

  84.         0x00,0x00,0x7F,0xFF,0x40,0x02,0x48,0x12,0x49,0x12,0x49,0x12,0x49,0x12,0x4F,0xF2,
  85.         0x49,0x12,0x49,0x52,0x49,0x32,0x48,0x12,0x40,0x02,0x7F,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"國",6*/
  86. };




  91. uchar code TEXT2[]={                   // (16 X 16 , 新宋體 )
  92.         0x20,0x00,0x27,0xFF,0x24,0x00,0x24,0x10,0x26,0x90,0x25,0x90,0x24,0x90,0xFC,0xFE,
  93.         0x24,0x90,0x25,0x90,0x26,0x90,0x24,0x12,0x24,0x01,0x27,0xFE,0x20,0x00,0x00,0x00,/*"南",0*/

  95.         0x20,0x00,0x20,0x02,0x20,0x04,0x27,0xD8,0x24,0x40,0x24,0x42,0xA4,0x41,0x64,0x7E,
  96.         0x24,0x40,0x24,0x40,0x24,0x40,0x27,0xD0,0x20,0x08,0x20,0x06,0x20,0x00,0x00,0x00,/*"京",1*/
  97. };




  102. /*********************************
  103.     延時函數(shù)
  104. 功能： 1ms延時
  105. **********************************/
  106. void delay_ms(uchar cyc)
  107. {
  108.     uchar i, j, k;
  109.     for (k = 1; k <= cyc; k++)
  110.     {
  111.         _nop_();
  112.         _nop_();
  113.         _nop_();
  114.         i = 11;
  115.         j = 190;
  116.         do
  117.         {
  118.             while (--j);
  119.         } while (--i);
  120.     }
  121. }




  126. /*********************************   
  127. 功能： TM1617寫數(shù)據(jù)
  128. **********************************/
  129. void send_8bit(uchar dat)              //發(fā)送8位數(shù)據(jù),從低位開始
  130. {
  131.   uchar i;




  136.   for (i = 0; i < 8; i++)
  137.   {   
  138.         clk = 0;

  140.       if (dat & 0x01)
  141.       {
  142.           dio = 1;
  143.       }
  144.       else         
  145.       {
  146.           dio = 0;
  147.       }

  149.       _nop_();
  150.       _nop_();
  151.       _nop_();
  152.       clk = 1;     
  153.       dat >>= 1;     
  154.   }

  156.   clk = 0;
  157.   dio = 0;
  158. }




  163. /******************發(fā)送控制命令***********************/
  164. void send_command(uchar com)           //發(fā)送命令字節(jié)
  165. {
  166.     stb = 1;                           //stb置高
  167.     NOP;
  168.     stb = 0;                           //stb置低
  169.     send_8bit(com);                    //發(fā)送8bit數(shù)據(jù)
  170. }




  175. /*********************************
  176.     TM1617控制指令
  177. 功能： 驅(qū)動LED顯示一列16個點)
  178. **********************************/
  179. void dispcol(uchar highcol, uchar lowcol)
  180. {   
  181.     send_command(0x00);                //顯示模式設置，設置為8段2位的顯示模式(8 x 2 = 16LED)
  182.     send_command(0x40);                //寫數(shù)據(jù)到顯示寄存器，采用地址自動加一
  183.     send_command(0xc0);                //顯示寄存器的00H單元開始

  185.                                        //給顯示寄存器送數(shù)據(jù)(一列16bit，拆分為4個字節(jié)發(fā)送)
  186.     send_8bit((lowcol  & 0xf0));       //地址0xC0                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 
  187.     send_8bit((lowcol  & 0x0f));       //地址0xC1
  188.     send_8bit((highcol & 0xf0));       //地址0xC2   
  189.     send_8bit((highcol & 0x0f));       //地址0xC3





  195.     send_command((0x80 | showmode));   //顯示控制參數(shù)，開關(guān)顯示用位4，亮度可以通過改變位3~0
  196.     stb = 1;
  197. }




  202. void showtext(uchar code *text, uchar len)//顯示text中的所有字符
  203. {
  204.     uchar i;
  205.     uint  offset;




  210.     offset =  word_index * 32;

  212.     if (offset >= len)
  213.     {
  214.         word_index = 0;
  215.         offset = 0;
  216.     }

  218.     DelayN = DelayTime / (100 * 40);
  219.     for (i = offset; i < offset + 32; i += 2)
  220.     {
  221.         dispcol(text[ i], text[i + 1]);
  222.         delay_ms(DelayN);                  //列顯示之間的延時，可控制字符顯示寬度
  223.     }




  228.     if (cyc_count < 3)
  229.     {
  230.         cyc_count++;
  231.     }
  232.     else
  233.     {
  234.         cyc_count = 0;
  235.         word_index++;
  236.     }
  237. }




  242. void display(unsigned char index)      //根據(jù)ID選擇要顯示的文本內(nèi)容
  243. {
  244.     switch (index)  
  245.     {        
  246.         case 0:   
  247.         {                     
  248.             showtext(TEXT1, sizeof(TEXT1));
  249.         }
  250.         break;

  252.         case 1:   
  253.         {
  254.             showtext(TEXT2, sizeof(TEXT2));
  255.         }
  256.         break;

  258.         //default:
  259.         //{
  260.         //    display_word(TEXT1);
  261.         //}

  263.     }
  264. }




  269. /*********************************  
  270. 功能：讀取TM1617按鍵數(shù)據(jù)到鍵盤緩沖區(qū)
  271. **********************************/
  272. void readkey()
  273. {
  274.     uchar i, j;

  276.     send_command(0x42);                //送讀按鍵命令（42H）
  277.     dio = 1;




  282.     for (i = 0; i < 5; i++)
  283.     {                                  //讀TM1617的5BYTE按鍵數(shù)據(jù)到鍵盤緩沖區(qū)
  284.         for (j = 0; j < 8; j++)
  285.         {
  286.             clk = 0;
  287.             keybuf[ i] = keybuf[ i] >> 1;
  288.             clk = 1;
  289.             if (dio == 1)
  290.             {
  291.                 keybuf[ i] = keybuf[ i] | 0x80;
  292.             }
  293.             NOP;
  294.         }
  295.         NOP;
  296.         NOP;
  297.     }




  302.     clk = 0;
  303.     dio = 0;
  304.     stb = 1;
  305. }




  310. void exint0() interrupt 0              //INT0中斷入口
  311. {               
  312.     EX0 = 0;
  313.     if (direct == 1)                   //INT0口的狀態(tài), INT0=0(下降沿); INT0=1(上升沿)
  314.     {
  315.         if (showflag == 1)
  316.         {
  317.             delay_ms(15);
  318.             if (direct == 1)
  319.             {
  320.                 delay_ms(20);
  321.                 DelayTime=TimeCount;   
  322.                 TimeCount=0;           //延時周期計數(shù)清零         
  323.                 display(contentid);    //根據(jù)contentid給顯示寄存器送相應的顯示數(shù)據(jù)
  324.             }
  325.         }
  326.     }
  327.     else
  328.     {                  
  329.         dispcol(0x00, 0x00);           //反向揮動時消影，立即關(guān)閉顯示
  330.     }
  331.     EX0 = 1;
  332. }




  337. void timer0() interrupt 1        //定時器0中斷子程序
  338. {
  339.     TimeCount++;
  340. }




  345. /*********************************
  346.     主函數(shù)
  347. **********************************/
  348. void main()
  349. {
  350.     dispcol(0x00, 0x00);               //初始化顯示寄存器




  355.     direct = 1;
  356.     IT0    = 0;                        //設置INT0的中斷類型 (1:僅下降沿 0:上升沿和下降沿)
  357.     EX0    = 1;                        //使能INT0中斷
  358.     IP     = 0x02;    //設置中斷優(yōu)先級
  359.     AUXR  |= 0x80;  //定時器時鐘1T模式
  360.     TMOD   = 0x02;    //定時器0方式2，8位重裝載
  361.     TH0    = 0x80;    //設定定時器初值
  362.     TL0    = 0x80;           
  363.     EA     = 1;        //開放中斷
  364.     ET0    = 1;    //開放定時器1中斷
  365.     TF0    = 0;
  366.     TR0    = 1;    //啟動定時器0，開始計時*/




  371.     while(1)                           //循環(huán)
  372.     {
  373.         readkey();                     //讀鍵盤

  375.         if ((Key1 == 1) && (ledlight < 7))
  376.         {
  377.             ledlight++;                //按Key1表示升高LED亮度
  378.             showmode = (showmode & 0xf8) | ledlight;
  379.         }

  381.         if ((Key2 == 1) && (ledlight > 0))
  382.         {
  383.             ledlight--;                //按Key2表示降低LED亮度
  384.             showmode = (showmode & 0xf8) | ledlight;
  385.         }




  390.         if (Key3 == 1)                 //按Key3表示顯示前一幅文本
  391.         {
  392.             if (contentid > 0)
  393.             {
  394.                contentid--;
  395.             }
  396.             else
  397.             {
  398.                contentid = 1;
  399.             }
  400.         }

  402.         if (Key4 == 1)                 //按Key4表示顯示后一幅文本
  403.         {
  404.             if (contentid < 1)
  405.             {
  406.                contentid++;
  407.             }
  408.             else
  409.             {
  410.                 contentid = 0;
  411.             }
  412.         }




  417.         if (Key5 == 1)                 //Key5是控制文本是否顯示的乒乓開關(guān)
  418.         {                    
  419.             if (showflag == 1)
  420.             {        
  421.                 showflag = 0;
  422.                 showmode = ledlight & 0x07;   //立即關(guān)閉顯示
  423.                 dispcol(0x00, 0x00);
  424.             }
  425.             else
  426.             {
  427.                 showflag = 1;
  428.                 showmode = ledlight | 0x08;   //打開顯示
  429.             }
  430.         }        
  431.     }
  432. }
復制代碼




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