用ATtiny13制作一個(gè)PoV顯示器

PCB圖如下：

成分

描述

用 ATtiny13 制作一個(gè) PoV 顯示器，只需 1 美元

帶有 ATtiny13 的 PoV 顯示器，售價(jià) 1 美元

我曾經(jīng)瀏覽過全球速賣通，這個(gè)特殊的列表引起了我的注意。

5 個(gè) ATtiny13 微控制器，售價(jià) 124 美元，相當(dāng)于 1.5 美元。

這相當(dāng)于每個(gè) MCU 0.3 美元（25 美元）。

是不是很神奇，一個(gè)可編程的微控制器！25 英鎊。

我用谷歌搜索了“ATtiny13 Arduino”，是的，Arduino 支持 ATtiny13。驚人的。

所以我立即下訂單。AliExpress 需要很長時(shí)間才能運(yùn)送到印度。我差點(diǎn)忘記我什至下訂單了。大約一個(gè)月后包裹到了。

ATtiny13 對(duì)庫的支持有限，所以除了閃爍 LED 外，我什么也做不了。

當(dāng)我想到我還能做些什么時(shí)，我想到了一個(gè)很久以前做的項(xiàng)目。這是一個(gè)使用 ATtiny85 的 PoV 顯示器。PoV 顯示器基本上是一堆閃爍的 LED，帶有一些精心放置的延遲。ATtiny85 和 ATtiny13具有相同的引腳排列。

該項(xiàng)目的組件總成本低于 1 美元。如果您在印度，您可以從此鏈接獲取 ATtiny 微控制器。

您將需要此項(xiàng)目的這些組件

1 x 閣樓 13

5 x 3mm LED（5mm LED 也可以使用，3mm 看起來更好，因?yàn)槟梢詫⑺鼈兎旁?PCB 中更近）

1 x CR2012 電池

1 x CR2012 電池座

1 個(gè)滑動(dòng)開關(guān)

原型 PCB 或我的自定義 PCB

烙鐵

什么是 PoV 顯示器，它們是如何工作的？

根據(jù)維基百科，視覺持續(xù)性是當(dāng)從物體發(fā)出的光線停止進(jìn)入眼睛后一段時(shí)間內(nèi)對(duì)物體的視覺感知沒有停止時(shí)發(fā)生的視錯(cuò)覺。

如果您查看普通顯示器，則像素以矩陣方式排列。但在 PoV 顯示器中，像素/LED 排列為陣列。它如何顯示您可能會(huì)問的任何內(nèi)容，這就是視覺持久性發(fā)揮作用的地方。我們的眼睛不會(huì)看到不同的 LED 列，他們會(huì)看到看似正確的圖像。

為 ATtiny13 設(shè)置 Arduino IDE

您可能正在查看 ATtiny13 并想知道“我到底應(yīng)該如何編程這個(gè)東西，它沒有像 Arduino 這樣的 USB 端口”。

要對(duì)這個(gè)微控制器進(jìn)行編程，你需要另一個(gè) Arduino，比如 Arduino Nano 或 Arduino Uno。

從此鏈接下載并安裝 Arduino IDE。

使用 USB 電纜將您的 Arduino Nano / Uno 連接到計(jì)算機(jī)。

打開工具 -> 板并選擇您的板（Uno / Nano 不是 ATtiny13）。

打開工具 -> 板并選擇您的板（Uno / Nano 不是 ATtiny13）。

現(xiàn)在我們需要將我們的 Arduino 轉(zhuǎn)換為程序員（是的，我們可以這樣做）

在 Arduino IDE 中，

打開文件 -> 示例 -> 11.ArduinoISP -> ArduinoISP

打開文件 -> 示例 -> 11.ArduinoISP -> ArduinoISP

并點(diǎn)擊上傳按鈕。

如果上傳成功，那么您可以使用您的 Arduino 對(duì)其他微控制器進(jìn)行編程。

現(xiàn)在我們需要在 Arduino IDE 上安裝 ATtiny13 的硬件包，因?yàn)?IDE 默認(rèn)不支持 ATtiny13。

打開文件 -> 首選項(xiàng) -> 其他 Boards Manager URL

打開文件 -> 首選項(xiàng) -> 其他 Boards Manager URL

?

然后

打開工具-> 板-> 板管理器。

打開工具-> 板-> 板管理器。

從列表中找到 MicroCore，然后單擊安裝。

現(xiàn)在您將能夠從 arduino IDE 中選擇 ATtiny13

選擇工具 -> 板 -> MicroCore -> ATtiny13

選擇工具 -> 板 -> MicroCore -> ATtiny13

我們需要在 Arduino IDE 中更改更多選項(xiàng)

打開工具

打開工具

并設(shè)置以下值

對(duì)閣樓 13 進(jìn)行編程

現(xiàn)在是時(shí)候?qū)?ATtiny 連接到我們的 Arduino 了。

按如下方式將 ATtiny 連接到 Arduino（在 ATtiny 中，引腳 1 將使用點(diǎn)標(biāo)記。）

將引導(dǎo)加載程序刻錄到 ATtiny13

這是一次性設(shè)置，您不必每次將代碼上傳到 ATtiny 時(shí)都重復(fù)設(shè)置

單擊工具 -> 刻錄引導(dǎo)加載程序

單擊工具 -> 刻錄引導(dǎo)加載程序

這會(huì)將引導(dǎo)加載程序刻錄到 ATtiny，現(xiàn)在您可以使用 Arduino IDE 將程序上傳到 ATtiny。

將 PoV 程序上傳到 ATtiny

在 Arduino 中打開一個(gè)新的 Sketch。

從此鏈接復(fù)制代碼并將其粘貼到新創(chuàng)建的草圖中。

如果要更改文本，請(qǐng)更改此行的文本：

displayString("你好 123"); //替換為您的文本

根據(jù)您要使用的電機(jī)速度，您可能需要調(diào)整代碼，更新變量 DELAY_TIME 和 CHAR_BREAK

代碼說明

您可能正在盯著代碼，想知道一些隨機(jī)數(shù)如何代表一個(gè)字符，我們?nèi)绾问褂盟鼈儊碚_閃爍 LED。

您可能熟悉使用數(shù)組來表示字符和圖像。像這樣：

整數(shù) [][5] = {

{0, 1, 1, 0, 0},

{1, 0, 0, 1, 0},

{1, 1, 1, 1, 0},

{1, 0, 0, 1, 0},

{1, 0, 0, 1, 0},

};

for (int i = 0; i < 5; i++) {

for (int j = 0; j < 5; j++) {

數(shù)字寫入（LED[j]，a[j][i]）；

}

}

但是這種方法會(huì)占用大量內(nèi)存，并且我們必須使用多個(gè)循環(huán)來迭代它們。

現(xiàn)在，對(duì)于沒有太多處理能力的 ATtiny13 來說，這不是一個(gè)好方法。

標(biāo)記枚舉來救援！

我們不是用矩陣來表示一個(gè)字符，而是用一個(gè)數(shù)組來表示它。我們的 PoV 顯示有 5 行 5 列，所以我們將使用一個(gè)長度為 5 的數(shù)組。

該數(shù)組中的每個(gè)元素都會(huì)告訴我們是否需要打開特定的 LED。

我們?yōu)槊總€(gè) LED 分配一個(gè)數(shù)字（枚舉），這些數(shù)字將是 2 的冪。

LED 枚舉 LED 1 20 = 1 LED 2 21 = 2 LED 3 22 = 4 LED 4 23 = 8 LED 5 24 = 16

這些數(shù)字有一個(gè)特殊性，無論是什么組合，如果你添加它們，你都會(huì)得到一個(gè)唯一的數(shù)字。

例如：如果我們將 2、4 和 8 相加，我們將得到 14，這些數(shù)字的任何其他組合都不會(huì)生成 14。

如果 LED 熄滅，我們用 0 表示它。

讓我們看看如何表示字母“A”。

在第一列中，我們必須關(guān)閉 LED1 并打開所有其他的。因此，我們可以使用 0（LED1 關(guān)閉）+ 2 + 4 + 8 + 16 = 30 來表示它。

數(shù)組中的元素將是：

很簡單，你對(duì)LED的數(shù)字和枚舉進(jìn)行按位與運(yùn)算，如果結(jié)果是枚舉，那么我們需要打開相應(yīng)的LED。

讓我們考慮數(shù)字 30

這個(gè)概念通常被稱為標(biāo)記枚舉。

您可以添加的不僅僅是字母和數(shù)字。

手動(dòng)生成這些數(shù)組很困難。所以我為此制作了兩個(gè)應(yīng)用程序而不是一個(gè)。

第一個(gè)是用 Preact 編寫的，專門為這個(gè)項(xiàng)目制作，它最多支持 5 個(gè) LED。

第二個(gè)是用 Angular 編寫的，它可以支持 n 個(gè) LED，

您也可以使用這些應(yīng)用程序?yàn)槠渌?PoV 項(xiàng)目生成代碼

只需使用這些應(yīng)用程序生成數(shù)組并將該代碼添加到草圖中的數(shù)組即可。

搭建PoV顯示電路

PoV 顯示電路相當(dāng)簡單。您可以使用以下電路圖連接電路。

您可以使用原型 PCB 來焊接電路。

我為這個(gè)電路設(shè)計(jì)了一個(gè)PCB。如果你使用的是PCB，那么你不需要做任何布線，只需焊接元件即可。

如果您愿意，可以從這里訂購 PCB。

或者您可以在此處下載 PCB 文件表格并從您最喜歡的工廠訂購。

焊接所有東西，添加電池，打開開關(guān)并將其連接到旋轉(zhuǎn)的東西上，例如迷你電機(jī)甚至風(fēng)扇（不要忘記根據(jù)角速度調(diào)整代碼延遲，這可能需要反復(fù)試驗(yàn)） .

就是這樣，現(xiàn)在您有了 PoV 顯示器，您將能夠看到移動(dòng)物體上的字母 玩得開心。

代碼

阿杜諾素描

https://github.com/B45i/Tiny-PoV