1632pixelsLED点阵时钟固件升级笔记

ID:60076 · 发表于 2014-4-27 16:45

三年前，我制作了这个16*32led点阵的单mcu实时时钟，并用汇编编写了近2k行即便是现在看来都很吃力的程序，不得不佩服年轻时的干劲。当时程序实现了年，月，日，星期，时间，和温度的流水显示，感觉显示较为累赘，同时，当时以字节IO的形式进行像素扫描，显示的均匀性极差。现在在翻出已开始泛黄的电路板后，觉得可以用c对其性能进行改善和精简，也不乏能被改造成为一件实用性极高的电子时钟。

为改善显示亮度的均匀性，可以考虑采用使用中断的单像素点点亮扫描的方法，整个一帧的像素点数是512个，考虑到100Hz的帧屏，那么单像素的点亮时间可达19.5us，在20MHz左右主频的条件下还是比较好实现的，但实际编程的效果却不如人意，由于单像素的点亮占空比很低，为1/512，因此显示亮度相当的差，虽均匀性高，但低亮度的显示仍不能提供好的观看体验，遂放弃。考虑到一般的显示不需要所有512个像素点的同时点亮，因此可以考虑只对其中点亮的像素给予点亮时间，而不需要点亮的像素点便给与略过，这样可以节省近一半的点亮时间，使显示亮度提升到原来的两倍左右，但即便如此，在较强的光线下也还是很难对显示字符进行分辨。

绕了一大圈后，最后还是不得不考虑采用字节扫描的方式显示，一个字节中由于点亮像素点数的不同和上拉或下灌电流的有限，使得显示结果极不均匀。在这里，我考虑采用了不同像素点下显示占空比不同的策略进行亮度补偿。这样，总算实现了显示亮度和显示均匀性的两者兼顾。
一次偶尔在动车上的闲暇，发现车厢两边的速度时间显示字符比较漂亮，遂立刻用云笔记把字符码抄录了下来，想着或能某天能用上，这次时钟的升级正是个不错的机会，因此，也就很自然的用到了升级时钟字符的显示上。
时钟使用的是我非常喜欢的一款达拉斯公司的3231实时时钟芯片，芯片带温度补偿功能，因此走时异常精准（年偏差两分钟左右）。芯片允许对内部的温度寄存器进行读取，原版的时钟便使用了这一温度传感源作为温度显示的来源。时钟走时温度补偿所需的温度精度不高，因此温度显示的精度也就很有限了，考虑到室温环境的温度传感显示是个比较实用的功能，因此，后续的升级过程中加入了精度达到0.5度的单线数字温度传感器18B20。
在起初的调试过程中发现从18B20读取的初次温度值总是85度，通过搜索才发现，是由于其温度转换时间不够所致，因此后续以增加转换温度的方式解决（12位精度下需要最多750ms的温度转换时间）。另外，由于单线18B20读写时序对时间精度的高要求，因此在其内存操作的过程中因对所有中断进行屏蔽。

传统的调节一般采用机械点接触按键的方式实现，从动于触摸操作的潮流，升级过程中采用了使用AD感应手指触摸的方法实现触摸调试功能的实现。单点的AD端的采集值是很随机的，因此还是要加入多次采集比较的去噪思想来提高采集的可靠性。
此次的软件升级，着实让我体会了把做“码农”的艰苦和辛酸。其中多个看似无端的bug中总会有那么几个顽疾会使你疯狂、崩溃和无助。当然，这也说明了自己码码经验的匮乏。这也正是自己喜欢软硬件结合DIY的原因，两者各有其味，相补相长，实现有血有肉。

ID:61326 · 发表于 2014-5-4 11:55

没有资料

ID:78901 · 发表于 2015-5-4 23:05

没有资料,发个共享程序

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