【Follow me第二季第2期】任务二

qzc飘曳

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基础任务（必做）：驱动12x8点阵LED；用DAC生成正弦波；用OPAMP放大DAC信号；用ADC采集并且打印数据到串口等其他接口可上传到上位机显示曲线

可以看到基础任务中是包含很多的任务的，下面我们根据不同任务进行分别实现。

一、驱动12x8点阵LED

这是一个总共96个LED的组成的矩阵：

可以不太关心的具体的硬件组成，我们在使用的时候主要参考的是Arduino_LED_Matrix，目前下载的板卡库里面就包括这个独立的库，那么我们如何去定义具体的显示内容呢？在例程中可以看到：

const uint32_t chip[] = {
 0x1503f811,
 0x3181103,
 0xf8150000
};

96个LED被3个32位的数定义，然后通过matrix.loadFrame(chip);进行一次的显示，我们定义几个字符进行显示控制，我们可以通过一些点阵实现编码，然后进行循环显示，这里我们定义了几个汉字和字符：

// 欢
const uint32_t show_1[] = {
 0x0003A04B,
 0xE3501182,
 0x98464182
};
// 迎
const uint32_t show_2[] = {
 0x0002FE09,
 0x22922F22,
 0x105FE000
};
// 加
const uint32_t show_3[] = {
 0x0001007D,
 0xE1522522,
 0x5245E880
};
// 入
const uint32_t show_4[] = {
 0x0000C004,
 0x00600901,
 0x08606800
};
const uint32_t show_E[] = {
 0x0000003F,
 0xE3083F83,
 0x003FE000
};
const uint32_t show_W[] = {
 0x00000066,
 0x22643541,
 0x98110000
};

然后进行循环显示，代码如下：

#include "Arduino_LED_Matrix.h"
ArduinoLEDMatrix matrix;
void setup() {
 // put your setup code here, to run once:
 matrix.begin();
}
void loop() {
 // put your main code here, to run repeatedly:
 matrix.loadFrame(show_1);
 delay(500); // wait for a second
 matrix.loadFrame(show_2);
 delay(500); // wait for a second
 matrix.loadFrame(show_3);
 delay(500); // wait for a second
 matrix.loadFrame(show_4);
 delay(500); // wait for a second
 matrix.loadFrame(show_E);
 delay(400); // wait for a second
 matrix.clear();
 delay(100); // wait for a second
 matrix.loadFrame(show_E);
 delay(500); // wait for a second
 matrix.loadFrame(show_W);
 delay(1000); // wait for a second
}

思路依然是先初始化，然后循环显示“欢迎加入EEW”，其中通过清屏实现另个EE之间的分割，效果参见最后的效果视频部分的任务二：1、12x8点阵LED控制。

二、DAC生成正弦波，用OPAMP放大DAC信号；用ADC采集并且打印数据到串口等其他接口可上传到上位机显示曲线

这一部分实际上坟成三个小任务，一个是DAC输出正玄波，一个是用OPAMP放大DAC信号，另外一个是ADC采集并打印，我们简单分析一下，这其中只有串口打印可以进行状态展示，配合IDE的串口绘图仪可以实现图形的绘制。所以我们的一般步骤就是串口的控制——ADC的采集并打印——DAC控制到ADC采集——DAC控制并放大，然后到ADC采集。

我们先实现串口打印图形，默认打印1241：

void setup() {
 // put your setup code here, to run once:
 Serial.begin(115200);
 matrix.begin();
 matrix.loadFrame(show_4);
}
void loop() {
 // put your main code here, to run repeatedly:
 Serial.println(1241);
 delay(10);// 读取间隔
}

效果如下，打印波形正常：

接下来我们看一下硬件部分：

可以看到删除A0-A5都可以设置成ADC的功能，那么我们将A5设置为ADC采集，并通过A0的DAC输出幅值为1V的正弦波波形给到A5的ADC进行采集，注意需要外部通过杜邦线连接A0和A5：

然后初始化两个模拟接口：

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(A0, OUTPUT);
  pinMode(A5, INPUT);
  analogReadResolution(12);// 设置 ADC 分辨率为 12 位
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  matrix.begin();
  matrix.loadFrame(show_4);
}
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  for(int i = 0; i < 360; i++){
    float rad = i * PI / 180.0;
    int outputValue = (127 + 127 * sin(rad))/5;// 生成正弦波信号
    analogWrite(A0, outputValue);// 输出到 DAC
    // 控制输出频率
    delay(100);
    int value = analogRead(A5);// 读取 ADC 值
    Serial.println(value);
  }
}

这次依然使用的是IDE里的串口绘图工具查看的，不过同时显示的点只有50个，这就导致无法看到比较完整的波形，只能通过视频的方式录制，本次的峰值为1V，所以对应的ADC采集到的变化区间大概是0-800之间左右，具体视频参照任务二中的ADC采集DAC的视屏展示。

接下来进行OPAMP放大DAC信号，然后进行ADC采集串口打印，这里也是为什么前面的测试使用1V幅值，这里通过OPAMP进行两倍的放大，避免超过限值，注意放大功能依然需要外部电阻的配置。

硬件的基本配置通过正向放大器的方式进行，ADC连接到OPAMP的正输入，也就是A1，A2的电压就虚短等于A1处电压，然后通过两个等大的电阻进行2被放大，A2到地连接一个，到输出连接一个，这样A3处的输出就是A1处的2倍了，通过ADC采集进行串口输出绘图。

软件上只要通过OPAMP.begin(OPAMP_SPEED_HIGHSPEED);就可以开启了。

#include <OPAMP.h>
OPAMP.begin(OPAMP_SPEED_HIGHSPEED);

和ADC采集一样，循环变化，ADC的采集值在0-1600之间变化，具体视频参照任务二中的ADC采集DAC放大后的视屏展示。

Jacktang

用ADC采集并且打印数据到串口等其他接口可上传到上位机显示曲线的3个任务完成的不错

秦天qintian0303

一步一步进行实现，整个过程还是不错的，可以在整理一下，视频链接

yangjiaxu

驱动12x8点阵LED是不是得用扩展IO芯片了，这样的话会占用更少的IO，比较有优势啊

qzc飘曳

yangjiaxu 发表于 2024-9-11 11:53 驱动12x8点阵LED是不是得用扩展IO芯片了，这样的话会占用更少的IO，比较有优势啊

如原理图一样，内部已经集成了

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