Ukázkový projekt do MMIA: LED CUBE 8x8x8

Autoři: Petr Lecián, Ivan Macháček
Garant předmětu: Zbyněk Fedra UREL, FEEC, VUT Brno fedrazfeec.vutbr.cz

Obsah:

1. Úvod
2. Realizace
3. Závěr
4. Literatura
5. Ke stažení

Úvod

Realizace

Obr. 1: Princip zapojení krychle

Obr. 2: Provedení desky plošného spoje

Obr. 3: Fotodokumentace (kliknutím na obrázek se otevře v novém okně obrázek ve větším rozlišení)

• Programová paměť: Uložení obrázků do paměti mikrokontroléru.
• Periferie: 8 bitový čítač/časovač 0 pro zobrazování obrázku a jejich přepínání.
• Přepínání mezi vizualizacemi: Obslužný program pro kontrolu trojice tlačítek.

  #define CUBE_ORDER 8 /*Řád krychle*/
  /*Uložení obrázků vizualizace*/
  char Cube1[/*Počet obrázků*/][CUBE_ORDER][CUBE_ORDER] = {...};

  /*Uložení dob trvání jednotlivých obrázků*/
  char Time1[/*Počet obrázků*/] = {...};

  #define NUM_COUNT 5   /*Počet úvodních vizualizací (číslic, ...)*/
  #define VIZ_COUNT 4   /*Počet skutečných vizualizací*/
  
  /*Pole s ukazateli na jednotlivé vizualizace*/
  const int Data[NUM_COUNT + VIZ_COUNT][3] = {
    {1,  (int) &sCube1[0][0][0], (int) &sTime1[0]}, /*Zobrazení číslice jedna*/
    {1,  (int) &sCube2[0][0][0], (int) &sTime2[0]}, /*Zobrazení číslice dva*/
    {1,  (int) &sCube3[0][0][0], (int) &sTime3[0]}, /*Zobrazení číslice tři*/
    {1,  (int) &sCube4[0][0][0], (int) &sTime4[0]}, /*Zobrazení číslice čtyři*/
    {1,  (int) &sCube5[0][0][0], (int) &sTime5[0]}, /*Zobrazení číslice pět*/
    
    {65, (int) &Cube1[0][0][0], (int) &Time1[0]}, /*Vizualizace 1: Skládání kostek*/
    {24, (int) &Cube2[0][0][0], (int) &Time2[0]}, /*Vizualizace 2: Pohybující se kostky*/
    {8,  (int) &Cube3[0][0][0], (int) &Time3[0]}, /*Vizualizace 3: Tři čáry*/
    {8,  (int) &Cube4[0][0][0], (int) &Time4[0]}  /*Vizualizace 4: "šachovnice"*/
  };

  /* definice kmitočtů */
  #define F_OSC 12000000	/*Frekvence hodinovéhu kmitočtu MCU [Hz]*/
  #define F_REFRESH 60    /*Frekvence obnovení obrázku [Hz]*/
  #define REG_OCR0(x)  ((char)((uint32_t)F_OSC/((uint32_t)x*F_REFRESH*CUBE_ORDER*CUBE_ORDER))) /*Registr OCR0*/

  /* definice směru registrů */
  #define KOSTKA_DDR_A DDRC
  #define KOSTKA_DDR_B DDRB
  #define KOSTKA_DDR_C DDRA
  
  /* definice výstupních registrů */
  #define KOSTKA_PORT_A PORTC
  #define KOSTKA_PORT_B PORTB
  #define KOSTKA_PORT_C PORTA
  
  /*Nastavení refistrů čítače/časovače 0*/
  TIMSK |= (1 << OCIE0);
  TCCR0 = (1 << WGM01)|(1<< WGM01)|(1 << CS02)|(0 << CS01)|(0 << CS00);
  OCR0 = REG_OCR0(256);	//256 je hodnota předdělička čítače/časovače 0
  
  /*refresh obrázku*/
  ISR(TIMER0_COMP_vect) {
  	KOSTKA_PORT_A = 0x00;
  	delay_us(10);				//čekej 10us
  	KOSTKA_PORT_B = ~(1 << currentY);
  	delay_us(10);				//čekej 10us
  	KOSTKA_PORT_C = ~(1 << currentX);
  	delay_us(10);				//čekej 10us
  	
  	KOSTKA_PORT_A = Img[currentY][currentX];
  
  /*výběr další osmice LED
  	if (++currentX > 7) {
  		currentX = 0;
  		if (++currentY > 7) {
  			currentY = 0;
  			zmena = 1;
  		}
  	}
  }

  /*Změna obrázku*/
  void changeImg(char refresh) {
  	char i;
  	char *pImg = &Img[0][0];
  
  	while (1) {
  		if (time == 0 || refresh) {
  			/*nacteni obrazku z Flash do RAM*/
  			time = pgm_read_byte((char*) (Data[currentViz][2] + currentImg));
  			if (time != 0) {
  				for (i = 0; i < 64; i++) {
  					*pImg = pgm_read_byte(Data[currentViz][1] + 64*currentImg + i);
  					pImg++;
  				}
  			}
  			if (currentImg > Data[currentViz][0] - 2) {
  				currentImg = 0;
  			} else {
  				currentImg++;
  			}
  		}
  		if (time != 0) {
  			time --;
  			return;
  		}
  	}
  }

Závěr

Literatura

Ke stažení

• Podklady pro výrobu
• Video
• Software