有閑置屏幕？別丟！做個(gè)電子流麻，美汁汁！
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家里有閑置的屏幕？別丟！
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202412/465455.htm可以用來(lái)做一個(gè)電子流麻！原理很簡(jiǎn)單，也很有趣。
不但好玩解壓！還能學(xué)一學(xué)粒子運(yùn)動(dòng)算法！
一、功能/亮點(diǎn)
基于STM32F407天空星開發(fā)板設(shè)計(jì)
采用粒子運(yùn)動(dòng)算法，通過(guò)控制LED燈珠的亮滅，模擬流麻運(yùn)動(dòng)。
采用LED點(diǎn)陣屏，2.5mm間距；分辨率32×64
PCB板尺寸8mm*16mm，支持免費(fèi)打樣
那么，想實(shí)現(xiàn)真實(shí)的流麻效果，怎么設(shè)計(jì)軟硬件？原理是啥？怎么準(zhǔn)備DIY物料？
下面逐個(gè)分享
二、硬件設(shè)計(jì)
原理圖1
原理圖2
PCB圖1
*參考設(shè)計(jì)部分：供電部分的設(shè)計(jì)參考了@小煜哥哥的IP5306簡(jiǎn)易18650充電寶方案
1.硬件工作原理
采用MPU6050模塊來(lái)獲取電子流麻中，粒子的水平和垂直加速度，通過(guò)I2C協(xié)議將采集的加速度數(shù)據(jù)傳到單片機(jī)。
單片機(jī)根據(jù)加速度數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算所有粒子的位置，并將結(jié)果顯示到LED屏幕上。
2.設(shè)計(jì)說(shuō)明
①關(guān)于供電
采用IP5306芯片為一節(jié)18650鋰電池充電，并將鋰電池升壓到5v，為LED屏幕及單片機(jī)供電
②為啥板子上有四個(gè)按鍵開關(guān)？
其中左邊三個(gè)是暫時(shí)沒有用到的，可以不焊接。
已知，硬件設(shè)計(jì)，是為了“裝下”流麻。
那軟件設(shè)計(jì)，就是為了“實(shí)現(xiàn)”流麻。
具體怎么做？
三、軟件設(shè)計(jì)教程
使用keil5搭配CubeMX來(lái)編程，使用的庫(kù)是HAL庫(kù)。
*MPU6050的程序我參考了@江科大的STM32教程中軟件I2C讀寫MPU6050的源碼。
1.MPU6050模塊
使用MPU6050_GetData函數(shù)即可讀取當(dāng)前水平加速度和垂直加速度的值。
注意I2C使用的SDA和SCL引腳，都要在程序中設(shè)置為開漏輸出而不是推挽輸出。別問(wèn)我怎么知道的
2.定義結(jié)構(gòu)體并初始化
typedef struct{
float Acce_x; float Speed_x;//當(dāng)前粒子x軸速度
float Displacement_x;//當(dāng)前粒子x軸位移
uint16_t Position_x;//當(dāng)前粒子x軸位置
float Acce_y; float Speed_y;//當(dāng)前粒子y軸速度
float Displacement_y;//當(dāng)前粒子y軸位移
uint16_t Position_y;//當(dāng)前粒子y軸位置
uint16_t Color; uint16_t Index; float Random_Acce;
}easy_pixel;啥意思？
這部分代碼 主要對(duì)粒子進(jìn)行初始化，并定義單個(gè)粒子的信息，對(duì)其進(jìn)行賦值。定義的內(nèi)容包括：加速度，速度，位移，位置，顏色等。
值得一提的是！
初始化是指，在這一步，給流麻的像素塊上色的過(guò)程。
3.依次更新
void Update_State(easy_pixel* p, float AX, float AY){
Update_Acce(p, AX, AY);
Update_Speed(p);
Update_Displacement(p);
}那怎么依次更新粒子的加速度、速度、位移？
我們?cè)诟咧形锢韺W(xué)過(guò)，加速度在時(shí)間上的累計(jì)就是速度，速度在時(shí)間上的累計(jì)就是位移。
或者換成更嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn)的描述。
加速度對(duì)時(shí)間的積分為速度，速度對(duì)時(shí)間的積分為位移。
在程序中，可以很方便的實(shí)現(xiàn)積分的功能。
只需要定義一個(gè)最小時(shí)間單位，將每次循環(huán)得到的加速度乘以這個(gè)最小的時(shí)間單位，再累加起來(lái)就可以得到速度。
同理，累加速度可以得到位移。
當(dāng)位移超過(guò)1時(shí)，就代表粒子應(yīng)該移動(dòng)一格。
4.更新所有粒子的信息
void Update_Group_State(easy_pixel* p, float AX, float AY){ for(uint16_t i = 0;i < Init_Height * Init_Width;i++){
Update_State(p, AX, AY);
p += 1;
}
}本項(xiàng)目總共有512個(gè)粒子。也就是說(shuō)，將上一小節(jié)的步驟重復(fù)512次，就可以完成一次更新全部粒子。
本小節(jié)的函數(shù)寫在while（1）循環(huán)中，這使得程序可以不斷更新所有粒子的狀態(tài)，流沙就可以在LED屏幕上流動(dòng)起來(lái)了。
DIY物料有哪些？
1.基礎(chǔ)物料清單表
2.補(bǔ)充清單
參考資料：
[1]https://oshwhub.com/lemon11111/electronic-liuma
評(píng)論