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表情矩阵:真的技术宅,不用说话也能卖萌

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楼主
小圈圈、小爱心、囧字脸……只要是你想得到的,表情矩阵都能摆给你看,是不是很Cool呢~如果你不幸
见到心仪的女孩就舌头打结,不妨考虑这个哦~


现在很流行汽车表情仪(16×16的LED阵列),淘宝上,固定几个表情的(非阵列)要150左右,可以自定义表情的,16×16的要200多小300块。感觉自己DIY一个成本很低,于是先做一个8×8的表情矩阵,汽车上装着太小了,可以放在上班时候的工位上。哈哈哈。
一 般控制LED阵列的话,每一片8×8的阵列,使用一片max7219(约5元1片,美信公司的芯片都是很贵的)矩阵控制,或者使用两片 74HC595锁存器(约0.5元1片)。我买好了两片74HC595,不过想到一片8×8的阵列理论上应该可以直接使用一个89c51来控制 (89c51有32个数据脚,arduino脚不够),仿真实验成功,省下了1块钱(2片595),哈哈。下面是成品图及我录的视频,我自己画了6个图切 换。你发挥想象,可以做出更多的图来。我断断续续地在2天时间里抽时间把它做出来的(仿真实验和原理图我在N天前就已经做好了。本次DIY手工实际估算花 费焊接40分钟,调试1小时)。
想看更给力的动态效果,请到沙发看视频
1   工具和材料


○ 8x8 LED阵列,淘宝购得,单价4.7元(后来在其他地方发现,一次性买32片的话,只需要0.7元一片);
○ STC89C52RC单片机一片, 淘宝购得,单价3.7元;
○ 51最小系统板一个,淘宝购得,单价3.9(此为亏本赚信用价,现在卖家已经涨价到9.9元。另有5.8元价格的,小一些,没有串口和 232芯片,做工也差一个级别。不如买9.9元的系统划算。);
○ 洞洞板一片,淘宝购得,单价0.4元;
○ 点触开关一个,淘宝购得价格0.4元(一定要买带盖子的,手感要好很多);
○ FC插头,淘宝购得,10套价格2.5元。本实验需用掉4套插头,2套插座;
○ FC线,淘宝购得,100cm价格5元,本实验用掉了9厘米和11厘米各一段;
○ 200欧排阻一枚,淘宝购得,单价0.4元(图片中为8枚单阻,淘宝买,100枚价格1元。手头正好有个排阻,可以少焊7个脚,用上了);
○ 电池盒及1.2V电池四枚,自有;
○ 维修线,淘宝购得,20米价格2元(图中黑色圈的那个。就是很细的漆包线,当电线用);
○ 排针3P,淘宝购得,40P价格0.25元(上图中没有);
○ 40欧电阻一枚,自有,购买的话100枚1元(上图中没有,调试过程中发现需要降压,不然低电平不够低,不亮的点会有漏光)

必备工具:
● PC机;
● 电烙铁;
● 焊锡;
● 松香;
● 万用表;
● 镊子

调试用:
● 单片机开发板(兼烧录器)170元;
● 面包板4元;
● 面包线70条6.5元;
● 杜邦线(彩色排线)40条6元

2   在仿真软件上搭建原型,写程序代码,调试


● 仿真实验原理图。

● 我使用的是proteus
51黑电子论坛_Matrix_pure.rar (45.51 KB, 下载次数: 15)

下载源代码包,里面有仿真实验文件(.dsn)。如果你直接下载我的实验源代码包,此步骤就可以省略,直接烧录martrix_pure.hex到单片机里就可以了。

3   用万用表测量阵列的引脚,确定接线方式


● 如果你买的也是1588abeg的话,上图是我量好的说明书。

● 如果你使用万用表的二极管档来量这个阵列的话,vcc表示红表棒,gnd表示黑表棒。万用表的表棒接触到相应的管脚的时候,选中的某行某列就会亮起来。阵 列显示通常是使用行扫描或列扫描。形象点解释扫描:假设先给阵列右上角的1接上vcc,然后,为左上角1到8脚分别接上vcc和gnd。如果接的是 gnd,那和vcc就型成了回路,第1行的某个点这亮了起来。这个过程叫扫描一行。接下去扫描第2行,第3行··· 如果一秒钟超过30次全屏扫描的话,人眼就能看到静止的图象了。因为买到的阵列和仿真器里的阵列转了90度,所以实质上,本实验使用的是列扫描。^_^

● 如果你买的阵列是带说明书的,此步骤可以省略。

4   选择一个最顺眼的方式摆放元件

● 把元件都堆到板子上,布一下局,看怎么排放比较漂亮。

5   对照仿真实验的原理图,用线焊接


● 用老虎钳把FC线做好,9cm和11cm各做一条。焊接的时候我使用的是线径0.1mm的电气维修线,不用刮漆,烙铁可以直接把漆皮烫掉,直接焊就行了。 由于我的布局原因,这里交叉的线非常多。用这种线焊比较困难,肉眼看不出是不是漆皮被烫掉了,一不当心就会把两根线短路在一起了。你可以选择使用带皮的电 线,或直接使用FC排线来焊接,以免象我这样。焊了好久才算成功。(或者把那两个FC头子放到下图左边,线的情况就会好很多了。我在焊线前,先把元件都焊 在板子上了,没法拆下来,只能硬着头皮焊了。)

6   连上开发板,为单片机烧录程序,调试


● 如果你烧录我的hex文件,你可以省略调试步骤,直接烧录就可以了。

● 如果你没有51开发板,没关系,淘宝上买一条USB转232线,接上原件清单里的这个最小系统,使用STC公司官方的烧录程序就可以直接烧录了。由于仿真 软件里的原件电气性能都是无穷强大的(不会击穿,没有漏洞电压,低电平是绝对的0,高电平是标准的3.3或5V),所以在实际应用的时候,需要计算LED 的压降,加一些外围元件。另外调试的时候还可能发现其它问题,然后,修BUG吧。

● 调试连接杜邦线的时候,推荐使用 棕1红2橙3黄4绿5蓝6紫7灰8白9黑0 的顺序接线,这样方便查看。色环电阻电感也是按这个色码顺序排列的。

● 程序烧录后会自动执行,看,漂亮的图显示出来了。调试后我发现电源上要串一个40欧的电阻进行压降,下图右下角一个蓝色的电阻,是42欧。原理图里我已经补上啦。

7   把单片机从开发板上拿上来,插在小系统上,完成


● 板子上多了一个42欧的电阻,原料清单里有,上面的图片里都没有。
完成啦!

8   动画过度升级版
晚上回到家,把程序升级了一下。现在切换表情的时候,会有一个小小的动画效果。
如果你喜欢带动画的版本,直接烧录新板本的程序就可以。原理图,仿真实验 和 修改后的C程序代码回复帖子后同样提供
下载
51黑电子论坛_Matrix_pure_v2.rar (43.97 KB, 下载次数: 31)

源码预览:
  1. #include  
  2. #include  //从arduino里拷过来的头文件,直观地使用2进制

  3. unsigned char iconsNumber = 6; //图标个数
  4. unsigned char code icons[][8] = { //8x8图标,高电平激活对应的点
  5. { //心
  6. B01100110,
  7. B10011001,
  8. B10000001,
  9. B10000001,
  10. B10000001,
  11. B01000010,
  12. B00100100,
  13. B00011000
  14. }
  15. ,
  16. { //囧
  17. B11111111,
  18. B10000001,
  19. B10100101,
  20. B11000011,
  21. B10111101,
  22. B10100101,
  23. B10100101,
  24. B11111111
  25. }
  26. ,
  27. { //禁止
  28. B00111101,
  29. B01000010,
  30. B10000101,
  31. B10001001,
  32. B10010001,
  33. B10100001,
  34. B01000010,
  35. B10111100
  36. }
  37. ,
  38. { //钥匙
  39. B00011100,
  40. B00010000,
  41. B00011100,
  42. B00010000,
  43. B00010000,
  44. B01111110,
  45. B10000001,
  46. B01111110
  47. }
  48. ,
  49. { //O
  50. B00111100,
  51. B01111110,
  52. B11100111,
  53. B11000011,
  54. B11000011,
  55. B11100111,
  56. B01111110,
  57. B00111100
  58. }
  59. ,
  60. { //K
  61. B11000000,
  62. B11000110,
  63. B11001100,
  64. B11111000,
  65. B11110000,
  66. B11011000,
  67. B11001100,
  68. B11000110
  69. }
  70. };

  71. //以下不需要修改
  72. unsigned char code rowScan[] = { //行扫描,低电平让某行形成回路
  73. B11111110,
  74. B11111101,
  75. B11111011,
  76. B11110111,
  77. B11101111,
  78. B11011111,
  79. B10111111,
  80. B01111111
  81. };

  82. unsigned char transIcon[8];
  83. unsigned char iconNew, iconOld;
  84. unsigned char lineCounter;
  85. unsigned char inited=0;

  86. void delay(void) {
  87. unsigned int k;
  88. for (k = 4000; k > 0; k--) ;
  89. }
  90. void main(void) {
  91. unsigned int i,j;

  92. //定时器中断设置
  93. TMOD = 1;
  94. TH0 = 255;
  95. TL0 = 0;
  96. TR0 = 1;
  97. ET0 = 1;
  98. EA = 1;

  99. //初始化
  100. if (inited==0) {
  101. for (j = 0; j <=7; j++) {
  102. transIcon[j] = icons[0][j];
  103. }
  104. }

  105. while (1) {
  106. if (P2_0 == 0) { //如果P2.0按下
  107. delay();//延时过滤掉杂波
  108. if (P2_0 == 0) { //确实是按下了
  109. iconOld = iconNew;
  110. iconNew++;
  111. if (iconNew == iconsNumber) { //图标循环
  112. iconNew = 0;
  113. }
  114. for (i = 1; i <=8; i++) {
  115. for (j = 0; j <=7; j++) {
  116. if ((i+j)>7) {
  117. transIcon[j] = icons[iconNew][i+j-8];
  118. } else {
  119. transIcon[j] = icons[iconOld][i+j];
  120. }
  121. }
  122. delay();//延时让动画更明显
  123. }

  124. while (P2_0 == 0) ; //按住不放避免自动连发
  125. }
  126. }
  127. }
  128. }

  129. void t0(void)interrupt 1 using 0 { //中断发生
  130. TH0 = 255;
  131. TL0 = 0;

  132. //先把数据清空,以免漏亮
  133. P3 = 0;
  134. P1 = 0;
  135. if (lineCounter!=8) { //点亮下一行
  136. P3 = rowScan[lineCounter];
  137. P1 = transIcon[lineCounter];
  138. } else { //最后一行总是复制最上面一行,查不出错误原因,下面的代码是workaround solution
  139. P3 = B11111110;
  140. P1 = 0;
  141. }
  142. lineCounter++;
  143. if (lineCounter == 9) { lineCounter = 0; }
  144. }
复制代码


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沙发
ID:704585 发表于 2020-6-16 10:13 | 只看该作者
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