【Follow me第二季第2期】--入门任务--UNO R4 ADC--OPAMP--DAC--LED Matrix--串口采集

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UNO R4任务2：

视频：

task2

1、任务分析

本次任务主要有以下模块：

（1）ADC产生正弦波。

（2）OPAMP放大。

（3）ADC采集。

（4）LED 显示。

（5）串口显示。

 

参考的官方文档资料：

https://docs.arduino.cc/tutorials/uno-r4-wifi/led-matrix/

https://docs.arduino.cc/tutorials/uno-r4-wifi/adc-resolution/

https://docs.arduino.cc/tutorials/uno-r4-wifi/dac/

https://docs.arduino.cc/tutorials/uno-r4-wifi/opamp/

 

2、电路说明

外接电路图：

 

 

由于在老家，没找到合适的电阻，暂时不进行放大。

3、程序设计系思路

为了便于调试，采取从后往前实现并调试各个模块。

（1）代码模拟一个正弦波，并通过串口打印出来。Arduino IDE非常好用，不仅有串口的监视器，还有串口的画图窗口，可以将打印的数据以图形形式显示出来。

（2）真正生成正弦波，用ADC采集，替代模拟产生的正弦波，调试。

（3）LED 点阵显示波形，由于LED点阵有8行12列，以12列为时间轴，每一列显示一个时刻的正弦波形。将ADC采集到的数据映射到0--8内，并以实体形式显示波形。

4、代码

#include "Arduino_LED_Matrix.h"
#include "analogWave.h"
#include <OPAMP.h>


// Create an instance of the analogWave class, using the DAC pin
analogWave wave(DAC); 

// LEDMatrix
ArduinoLEDMatrix matrix;


byte frame[8][12] = {
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};

// These constants won't change. They're used to give names to the pins used:
const int analogInPin = A0;  // Analog input pin that the potentiometer is attached to
const int analogOutPin = 9;  // Analog output pin that the LED is attached to


int freq = 1;
int time_idx = 0;

int sensorValue = 0;  // value read from the pot
int outputValue = 0;  // value output to the PWM (analog out)

void setup() {
  // initialize serial communications at 9600 bps:
  Serial.begin(19200);

  //change to 14-bit resolution
  analogReadResolution(10); 

  // Generate a sine wave with the initial frequency
  wave.sine(freq);
  wave.amplitude(0.5);

  // LED 
  matrix.begin();

}


void set_matrix(int idx, int num)
{
  for(int i=0; i<8; i++)
  {
    for(int j=0;j<11;j++)
    {frame[i][j] = frame[i][j+1];}
  }
  num = num / 16;
  for(int i=0; i<num; i++)
  {frame[i][idx] = 1;}
}

void loop()
{

  int reading = analogRead(A3);
  int serial_num = map(reading, 0, 1023, 0, 255);
  Serial.println(String(serial_num));
  if(time_idx>=12)
  {time_idx=0;}
  set_matrix(10, serial_num);
  matrix.renderBitmap(frame, 8, 12);
  delay(50);
  time_idx = time_idx + 1;
}

 

 

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LED点阵动态显示正弦波。