1632pixelsLED點陣時鐘固件升級筆記

ID:60076 · 發表于 2014-4-27 16:45

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行即便是現在看來都很吃力的程序，不得不佩服年輕時的干勁。當時程序實現了年，月，日，星期，時間，和溫度的流水顯示，感覺顯示較為累贅，同時，當時以字節IO的形式進行像素掃描，顯示的均勻性極差。現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是512個，考慮到100Hz的幀屏，那么單像素的點亮時間可達19.5us，在20MHz左右主頻的條件下還是比較好實現的，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，因此顯示亮度相當的差，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。考慮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時間，而不需要點亮的像素點便給與略過，這樣可以節省近一半的點亮時間，使顯示亮度提升到原來的兩倍左右，但即便如此，在較強的光線下也還是很難對顯示字符進行分辨。

繞了一大圈后，最后還是不得不考慮采用字節掃描的方式顯示，一個字節中由于點亮像素點數的不同和上拉或下灌電流的有限，使得顯示結果極不均勻。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行亮度補償。這樣，總算實現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，發現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拉斯公司的3231實時時鐘芯片，芯片帶溫度補償功能，因此走時異常精準（年偏差兩分鐘左右）。芯片允許對內部的溫度寄存器進行讀取，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，考慮到室溫環境的溫度傳感顯示是個比較實用的功能，因此，后續的升級過程中加入了精度達到0.5度的單線數字溫度傳感器18B20。
在起初的調試過程中發現從18B20讀取的初次溫度值總是85度，通過搜索才發現，是由于其溫度轉換時間不夠所致，因此后續以增加轉換溫度的方式解決（12位精度下需要最多750ms的溫度轉換時間）。另外，由于單線18B20讀寫時序對時間精度的高要求，因此在其內存操作的過程中因對所有中斷進行屏蔽。

傳統的調節一般采用機械點接觸按鍵的方式實現，從動于觸摸操作的潮流，升級過程中采用了使用AD感應手指觸摸的方法實現觸摸調試功能的實現。單點的AD端的采集值是很隨機的，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”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。當然，這也說明了自己碼碼經驗的匱乏。這也正是自己喜歡軟硬件結合DIY的原因，兩者各有其味，相補相長，實現有血有肉。

ID:61326 · 發表于 2014-5-4 11:55

沒有資料

ID:78901 · 發表于 2015-5-4 23:05

沒有資料,發個共享程序

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