基于單片機簡(jiǎn)單實(shí)現圖形顯示的方法

摘要：本文闡述了單片機在光源顯示方面一種應用，利用單片機設計實(shí)現用點(diǎn)光源顯示出各種幾何圖形的方法。分別設計
原理、硬件電路和軟件設計思路的方面進(jìn)行詳細敘述。關(guān)鍵詞：單片機圖形顯示電光源中圖分類(lèi)號： TP317文獻標識碼： A文章編號： 1007-9416(2011)02一O0 56—02
隨著(zhù)單片機在當今社會(huì )中的應用越來(lái)越廣泛，本設計從單片機應用方面為教學(xué)提供一種教學(xué)項目，并為點(diǎn)光源的圖形顯示提
出一種方法。

1設計思路

當一個(gè)電光源的光束射人到鏡面上時(shí)就會(huì )發(fā)生反射現象，當我們讓光束以固定角度入射到鏡面上時(shí)，就會(huì )在另一面反射出來(lái)。這時(shí)，我們讓鏡面以水平方向中心軸為支點(diǎn)前后快速晃動(dòng)時(shí)，由于人眼的余輝效應，我們就會(huì )觀(guān)測到反射出來(lái)的光在顯示屏上呈現出一條豎向的光線(xiàn)；同樣當我們以豎直方向中心軸為支點(diǎn)前后陜速晃動(dòng)時(shí)，我們就會(huì )在顯示屏上觀(guān)測到一條豎向的光線(xiàn)。

我們就以這種現象為模型，讓點(diǎn)光源發(fā)出的光線(xiàn)先經(jīng)過(guò)一個(gè)以水平中心軸為支點(diǎn)，前后轉動(dòng)的鏡面，反射出來(lái)的光線(xiàn)再經(jīng)過(guò)一個(gè)以豎直中心軸為支點(diǎn)前后晃動(dòng)的鏡面。當兩面鏡子都不晃動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的點(diǎn)稱(chēng)為原點(diǎn)；把其中一個(gè)鏡面沿水平方向軸晃動(dòng)時(shí)，另一面鏡子不動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的光線(xiàn)稱(chēng)為Y軸；把其中的一面不動(dòng)，而另一面沿豎直方向軸晃動(dòng)時(shí)
所產(chǎn)生的光線(xiàn)稱(chēng)為x軸。

這樣我們通過(guò)這兩個(gè)鏡子的不同晃動(dòng)的組合就產(chǎn)生各種各樣的圖形，例如：通過(guò)晃動(dòng)其中一個(gè)鏡面就可以產(chǎn)生一條橫線(xiàn)或者是豎線(xiàn)，當兩個(gè)鏡面—起晃動(dòng)時(shí)就可以產(chǎn)生斜線(xiàn)、三角形、矩形和圓形，當我們快速的在同部位上利用這些圖形的組合就可以形成各種美麗的圖案，這就是我們在各種娛樂(lè )場(chǎng)所看到的燈光效果。

我們只需要利用上面所建立的坐標系和最后所需要產(chǎn)生的圖形，就可以轉換成各種兩個(gè)不同的鏡面組合。我們把鏡面中心軸固定，其中一測裝上彈簧這樣的恢復裝置，另外

一側裝上動(dòng)力裝置，如：在一側貼上貼片，利用電磁鐵的吸引力就可以驅動(dòng)鏡面晃動(dòng)；還可以利用耳機中的發(fā)聲裝置產(chǎn)生動(dòng)力?？傊?，就是把鏡面的轉動(dòng)轉化電量的變化。

2硬件電路設計

在電路的設計中，我們只需要完成利用單片機控制兩個(gè)電量的可控變化就可以完成整體設計。我們利用單片機的P0口和P 2口分別輸出兩個(gè)二進(jìn)制數，然后經(jīng)過(guò)DA轉化為模擬信號，然后在經(jīng)過(guò)功放電路之后傳給動(dòng)力裝置，這就是硬件設計的整體思路。

下面分別進(jìn)行詳細說(shuō)明。

A控制部分：在學(xué)校教學(xué)中考慮到教學(xué)成本，經(jīng)常采用8 9C51作為控制核心，因為其具有出色的性?xún)r(jià)比及可靠的穩定性?？刂破鞯淖饔檬俏覀兛梢岳每刂破魍瓿僧a(chǎn)生何種波形的選擇，還要利用單片機的運算能力，運算各種圖形形成所需要的變化量，還要利用單片機不斷的輸出各種中間變化量，從而使電路中產(chǎn)生一種我們所需要的信號。電路是一個(gè)基本的最小系統，外加一個(gè)利用中斷源擴展的八個(gè)按鈕按鍵，八個(gè)按鍵分別接P1口各位。按鍵的作用是：產(chǎn)生直線(xiàn)圖形、產(chǎn)生三角形圖形、產(chǎn)生矩形圖形、產(chǎn)生圓型圖形、產(chǎn)生型圖形、使圖形變大、使圖形變小、使產(chǎn)生圖形閃爍的頻率變化。具體連接具體原理是，當我們按下其中某一個(gè)按鍵時(shí)，對應的電路信號就會(huì )從高電平變?yōu)榈碗娖?，這八個(gè)信號經(jīng)過(guò)與電路的運算之后從 INTO端就會(huì )輸出一個(gè)低電平，使單片機的外部中斷0上的信號變低，進(jìn)人中斷程序。這八個(gè)信號線(xiàn)和單片機的P1口相連，從而傳給單片機一個(gè)對應的數值。從而使單片機判斷出，是那個(gè)按鍵按下，進(jìn)而進(jìn)行程序處理。

B外圍電路：把從單片機的PO口和P2口輸出的數據經(jīng)過(guò)轉換為模擬信號。這部分主要是AD轉換電路，由于我們的顯示的圖形比較多，所以在圖案比較復雜時(shí)，信號的變化頻率是比較決的，具體的芯片型號需要根據圖形顯示時(shí)間以及閃爍變化的頻率計算后的數據來(lái)選擇。只要芯片的工作速度跟的上就行。

C驅動(dòng)部分：由于系統的動(dòng)力部分是由電流驅動(dòng)的，所以經(jīng)過(guò)外圍電路輸出的電信號不能直接連接到動(dòng)力裝置上，需要經(jīng)過(guò)一個(gè)功率放大電路加強電路輸出的驅動(dòng)能力，可以采用功放芯片或者是經(jīng)典的OTC功率放大電路均可，后者可以提高制作者對模擬電路的理解和調試電路的能力。