基于單片機(jī)簡單實現(xiàn)圖形顯示的方法

摘要：本文闡述了單片機(jī)在光源顯示方面一種應(yīng)用，利用單片機(jī)設(shè)計實現(xiàn)用點(diǎn)光源顯示出各種幾何圖形的方法。分別設(shè)計
原理、硬件電路和軟件設(shè)計思路的方面進(jìn)行詳細(xì)敘述。關(guān)鍵詞：單片機(jī)圖形顯示電光源中圖分類號： TP317文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 1007-9416(2011)02一O0 56—02
隨著單片機(jī)在當(dāng)今社會中的應(yīng)用越來越廣泛，本設(shè)計從單片機(jī)應(yīng)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(shè)計思路

當(dāng)一個電光源的光束射人到鏡面上時就會發(fā)生反射現(xiàn)象，當(dāng)我們讓光束以固定角度入射到鏡面上時，就會在另一面反射出來。這時，我們讓鏡面以水平方向中心軸為支點(diǎn)前后快速晃動時，由于人眼的余輝效應(yīng)，我們就會觀測到反射出來的光在顯示屏上呈現(xiàn)出一條豎向的光線；同樣當(dāng)我們以豎直方向中心軸為支點(diǎn)前后陜速晃動時，我們就會在顯示屏上觀測到一條豎向的光線。

我們就以這種現(xiàn)象為模型，讓點(diǎn)光源發(fā)出的光線先經(jīng)過一個以水平中心軸為支點(diǎn)，前后轉(zhuǎn)動的鏡面，反射出來的光線再經(jīng)過一個以豎直中心軸為支點(diǎn)前后晃動的鏡面。當(dāng)兩面鏡子都不晃動時所產(chǎn)生的點(diǎn)稱為原點(diǎn)；把其中一個鏡面沿水平方向軸晃動時，另一面鏡子不動時產(chǎn)生的光線稱為Y軸；把其中的一面不動，而另一面沿豎直方向軸晃動時
所產(chǎn)生的光線稱為x軸。

這樣我們通過這兩個鏡子的不同晃動的組合就產(chǎn)生各種各樣的圖形，例如：通過晃動其中一個鏡面就可以產(chǎn)生一條橫線或者是豎線，當(dāng)兩個鏡面—起晃動時就可以產(chǎn)生斜線、三角形、矩形和圓形，當(dāng)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場所看到的燈光效果。

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

一側(cè)裝上動力裝置，如：在一側(cè)貼上貼片，利用電磁鐵的吸引力就可以驅(qū)動鏡面晃動；還可以利用耳機(jī)中的發(fā)聲裝置產(chǎn)生動力。總之，就是把鏡面的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化電量的變化。

2硬件電路設(shè)計

在電路的設(shè)計中，我們只需要完成利用單片機(jī)控制兩個電量的可控變化就可以完成整體設(shè)計。我們利用單片機(jī)的P0口和P 2口分別輸出兩個二進(jìn)制數(shù)，然后經(jīng)過DA轉(zhuǎn)化為模擬信號，然后在經(jīng)過功放電路之后傳給動力裝置，這就是硬件設(shè)計的整體思路。

下面分別進(jìn)行詳細(xì)說明。

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價比及可靠的穩(wěn)定性。控制器的作用是我們可以利用控制器完成產(chǎn)生何種波形的選擇，還要利用單片機(jī)的運(yùn)算能力，運(yùn)算各種圖形形成所需要的變化量，還要利用單片機(jī)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。電路是一個基本的最小系統(tǒng)，外加一個利用中斷源擴(kuò)展的八個按鈕按鍵，八個按鍵分別接P1口各位。按鍵的作用是：產(chǎn)生直線圖形、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(dāng)我們按下其中某一個按鍵時，對應(yīng)的電路信號就會從高電平變?yōu)榈碗娖?，這八個信號經(jīng)過與電路的運(yùn)算之后從 INTO端就會輸出一個低電平，使單片機(jī)的外部中斷0上的信號變低，進(jìn)人中斷程序。這八個信號線和單片機(jī)的P1口相連，從而傳給單片機(jī)一個對應(yīng)的數(shù)值。從而使單片機(jī)判斷出，是那個按鍵按下，進(jìn)而進(jìn)行程序處理。

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

C驅(qū)動部分：由于系統(tǒng)的動力部分是由電流驅(qū)動的，所以經(jīng)過外圍電路輸出的電信號不能直接連接到動力裝置上，需要經(jīng)過一個功率放大電路加強(qiáng)電路輸出的驅(qū)動能力，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(diào)試電路的能力。