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1632pixelsLED點陣時鐘固件升級筆記

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ID:60076 發(fā)表于 2014-4-27 16:45 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
   三年前,我制作了這個16*32led點陣的單mcu實時時鐘,并用匯編編寫了近2k行即便是現(xiàn)在看來都很吃力的程序,不得不佩服年輕時的干勁。當(dāng)時程序?qū)崿F(xiàn)了年,月,日,星期,時間,和溫度的流水顯示,感覺顯示較為累贅,同時,當(dāng)時以字節(jié)IO的形式進(jìn)行像素掃描,顯示的均勻性極差。現(xiàn)在在翻出已開始泛黃的電路板后,覺得可以用c對其性能進(jìn)行改善和精簡,也不乏能被改造成為一件實用性極高的電子時鐘。  

      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點亮掃描的方法,整個一幀的像素點數(shù)是512個,考慮到100Hz的幀屏,那么單像素的點亮?xí)r間可達(dá)19.5us,在20MHz左右主頻的條件下還是比較好實現(xiàn)的,但實際編程的效果卻不如人意,由于單像素的點亮占空比很低,為1/512,因此顯示亮度相當(dāng)?shù)牟,雖均勻性高,但低亮度的顯示仍不能提供好的觀看體驗,遂放棄?紤]到一般的顯示不需要所有512個像素點的同時點亮,因此可以考慮只對其中點亮的像素給予點亮?xí)r間,而不需要點亮的像素點便給與略過,這樣可以節(jié)省近一半的點亮?xí)r間,使顯示亮度提升到原來的兩倍左右,但即便如此,在較強(qiáng)的光線下也還是很難對顯示字符進(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,一個字節(jié)中由于點亮像素點數(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下顯示占空比不同的策略進(jìn)行亮度補(bǔ)償。這樣,總算實現(xiàn)了顯示亮度和顯示均勻性的兩者兼顧。
    一次偶爾在動車上的閑暇,發(fā)現(xiàn)車廂兩邊的速度時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,想著或能某天能用上,這次時鐘的升級正是個不錯的機(jī)會,因此,也就很自然的用到了升級時鐘字符的顯示上。
    時鐘使用的是我非常喜歡的一款達(dá)拉斯公司的3231實時時鐘芯片,芯片帶溫度補(bǔ)償功能,因此走時異常精準(zhǔn)(年偏差兩分鐘左右)。芯片允許對內(nèi)部的溫度寄存器進(jìn)行讀取,原版的時鐘便使用了這一溫度傳感源作為溫度顯示的來源。時鐘走時溫度補(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比較實用的功能,因此,后續(xù)的升級過程中加入了精度達(dá)到0.5度的單線數(shù)字溫度傳感器18B20。
在起初的調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)從18B20讀取的初次溫度值總是85度,通過搜索才發(fā)現(xiàn),是由于其溫度轉(zhuǎn)換時間不夠所致,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)換時間)。另外,由于單線18B20讀寫時序?qū)r間精度的高要求,因此在其內(nèi)存操作的過程中因?qū)λ兄袛噙M(jìn)行屏蔽。




    傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)一般采用機(jī)械點接觸按鍵的方式實現(xiàn),從動于觸摸操作的潮流,升級過程中采用了使用AD感應(yīng)手指觸摸的方法實現(xiàn)觸摸調(diào)試功能的實現(xiàn)。單點的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提高采集的可靠性。
    此次的軟件升級,著實讓我體會了把做“碼農(nóng)”的艱苦和辛酸。其中多個看似無端的bug中總會有那么幾個頑疾會使你瘋狂、崩潰和無助。當(dāng)然,這也說明了自己碼碼經(jīng)驗的匱乏。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,實現(xiàn)有血有肉。



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ID:61326 發(fā)表于 2014-5-4 11:55 | 顯示全部樓層
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ID:78901 發(fā)表于 2015-5-4 23:05 | 顯示全部樓層
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