Bëni ekranin tuaj POV: 3 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Perceptimi i Vizionit (POV) ose Këmbëngulja e Vizionit (ka disa ndryshime) është një fenomen interesant i shikimit njerëzor i cili ndodh kur perceptimi vizual i një objekti nuk pushon pavarësisht se objekti ndryshon pozicion. Qeniet njerëzore shohin një imazh në intervale të fraksioneve të sekondave; këto imazhe ruhen në tru për një kohë shumë të shkurtër (një çast). Një shembull i këtij fenomeni është kur vëzhgoni një burim ndriçimi të tillë si LED ose llamba, i ndezur dhe i rrotulluar. Vizioni ynë mashtrohet duke besuar se drita rrotulluese është në fakt një rreth i vazhdueshëm, ashtu si rrethi i vazhdueshëm i formuar nga një helikë rrotulluese në një aeroplan. POV është përdorur për shumë vite, duke filluar me gifoskopin, për të bërë lloje të ndryshme iluzionesh dhe animacionesh për vizionin tonë; përdoret shpesh për të treguar mesazhe dhe animacione në ekranet duke përdorur LED, duke i rrotulluar ato në 2D ose 3D për lloje të ndryshme mesazhesh. Qëllimi i këtij shënimi të aplikacionit është të dizajnojë dhe demonstrojë sesi funksionon Perceptimi i Vizionit duke shkruar fjalën "SILEGO" në ekranin që do të ndërtohet dhe të japë ide për t'ju udhëhequr përmes procesit të krijimit të modeleve më komplekse në të ardhmen. Për këtë projekt, ne përdorëm një Dialog GreenPAK ™ SLG46880, me kompletin e tij të prizës që lejon që ky prototip të lidhet lehtë me të gjithë përbërësit e jashtëm duke përdorur kabllo. Përdorimi i GreenPAK -ut më të madh për të dizajnuar ekranet POV me qëllim të përgjithshëm është shumë i favorshëm për shkak të përbërësve të tij të fuqishëm siç janë nënsistemet ASM, të cilat do t'ju lejojnë të printoni çdo lloj modeli në ekran. Ky aplikacion do të tregojë një rezultat përfundimtar duke përdorur një SLG46880.

Më poshtë kemi përshkruar hapat e nevojshëm për të kuptuar se si çipi GreenPAK është programuar për të krijuar POV Display. Sidoqoftë, nëse thjesht doni të merrni rezultatin e programimit, shkarkoni softuerin GreenPAK për të parë Skedarin e Dizajnit të GreenPAK të përfunduar tashmë. Lidheni Kompletin e Zhvillimit GreenPAK me kompjuterin tuaj dhe goditni programin për të krijuar IC të personalizuar për POV Display.

Hapi 1: Skemat

Ky shembull i POV Display synon një lloj 2D të treguar në Figurën 1, i cili ka një grup prej njëmbëdhjetë LED (secila me rezistorë për të rregulluar rrymën) të lidhura drejtpërdrejt me kunjat e ndryshme GPO në GreenPAK CMIC. Qarku është prototipizuar dhe ngjitur në tabela PCB. Furnizimi me energji i përdorur për Ekranin është një Bateri Alkaline 9 V 10 A L1022, e lidhur me një qark të rregullatorit të tensionit duke përdorur LM7805V që del 5 V. Përveç që e bën ekranin të rrotullohet, nevojitet një Motor DC me forcë të mjaftueshme për të lëvizur të gjithë qarqet e kontrollit të bashkangjitura në stendën e personalizuar. Në këtë rast, u përdor një motor 12 V, i lidhur me një ndërprerës kryesor dhe një furnizim me energji të rregulluar jashtë raftit, i cili nxjerr nivele të ndryshme të tensionit përmes një ndërprerës rrotullues, duke lejuar që motori të rrotullohet me disa shpejtësi.

Hapi 2: Dizajni i GreenPAK

Kur hartojmë mesazhe dhe animacione të ndryshme për një POV Display duke përdorur GreenPAK, ne duhet të njohim si mjetet ashtu edhe kufizimet e çipit. Në këtë mënyrë ne mund të krijojmë një dizajn të aftë, duke përdorur përbërësit më pak elektronikë për të arritur ekranin POV. Ky dizajn përdor avantazhet e reja të ofruara nga SLG46880 CMIC, me fokus në komponentin e Nënsistemeve të Makinave të Shtetit Asinkron. Mjeti i nënsistemit SLG46880 ASM mund të jetë më i favorshëm se mjetet e mëparshme GreenPAK ASM për shkak të veçorive të tij të reja, të cilat lejojnë modele më komplekse të Makinerisë Shtetërore. Disa nga komponentët e brendshëm përkatës të Nënsistemeve ASM janë:

● 12-Shtetet ASM Macrocell

Mac Macrocell Dynamic Memory (DM)

● F (1) Llogaritja Macrocell

● Komponentët e Pavarur të Shtetit

Sa më shumë makrocellë shtetërore të lejojnë që çipi të krijohet dhe konfigurohet, aq më të shumta janë mundësitë e projektimit. Secila prej dymbëdhjetë gjendjeve u përdor për të shkruar fraksione të ndryshme të fjalës që do të shfaqet, duke ndezur/fikur kombinime të dallueshme të LED -ve, disa prej të cilave u përsëritën dy ose më shumë herë, dhe në disa raste koha e gjendjeve të përsëritura ndryshon, sepse i njëjti model mund të përdoret për shkronja të ndryshme në kohë të ndryshme. Shtetet janë strukturuar në Tabelën 1.

Tabela 1 tregon se si secila prej gjendjeve ekzistuese në dizajn lidhen me shkronjat në fjalën "SILEGO". Kjo lidhet me konfigurimin LED të treguar në Figurën 2.

Siç mund ta shihni, të gjitha gjendjet e ekzekutuara së bashku në kohë të ndryshme arrijnë ndërtimin e plotë të fjalës, Figura 3 tregon se si gjendjet janë të lidhura/të lidhura. Të gjitha kalimet e gjendjes janë në rendin e milisekondave, dhe secila prej kolonave në diagramin e Figurës 2 paraqet një milisekond (1 ms). Disa nga gjendjet zgjasin 3 ms, 4 ms dhe të tjera, mjaft kohë me shpejtësinë minimale të motorit të përdorur për demonstrimin e videos në afërsisht 460 RPM.

Importantshtë e rëndësishme të merret parasysh dhe të matet shpejtësia e motorit për të ditur dhe llogaritur kohën e dizajnit të qëllimeve të përgjithshme. Në këtë mënyrë mesazhi mund të sinkronizohet me shpejtësinë e motorit, në këtë mënyrë i dukshëm për syrin e njeriut. Një konsideratë tjetër për ta bërë kalimin e gjendjeve më pak të padukshme dhe më të qartë për vizionin tonë, është rritja e shpejtësisë së motorit në më shumë se 1000 RPM, dhe koha e gjendjeve e vendosur në rendin e mikrosekondave në mënyrë që mesazhi të shihet pa probleme. Ju mund të pyesni veten, si do të sinkronizoni shpejtësinë e motorit me shpejtësinë e mesazhit ose animacionit? Kjo arrihet me disa formula të thjeshta. Nëse keni një shpejtësi motorike 1000 RPM, për të ditur sa kohë merr motori DC për rrotullim në sekonda, atëherë:

Frekuenca = 1000 RPM / 60 = 16.67 Hz Periudha = 1 / 16.67 Hz = 59.99 ms

Duke ditur periudhën, ju e dini se sa kohë merr motori në një kthesë. Nëse dëshironi të printoni një mesazh si "Përshëndetje Botë", sapo të njihni periudhën e secilës kthesë, është thjesht çështje se sa i madh dëshironi që mesazhi të jetë në ekran. Për të printuar mesazhin e dëshiruar në madhësinë e dëshiruar, ndiqni këtë rregull:

Nëse, për shembull, dëshironi që mesazhi të mbulojë 40 % të hapësirës së ekranit, atëherë:

Madhësia e Mesazhit = (Periudha * 40 %) / 100 % = (59.99 ms * 40 %) / 100 % = 24 ms

Kjo do të thotë që mesazhi do të shfaqet në 24 ms për çdo kthesë, kështu që hapësira bosh ose pjesa tjetër e hapësirës në një kthesë (nëse nuk po shfaqni diçka pas mesazhit), duhet të jetë:

Hapësirë bosh = Periudha - Madhësia e Mesazhit = 59.99 ms - 24 ms = 35.99 ms

Së fundi, nëse keni nevojë të shfaqni mesazhin në atë 40% të periudhës, duhet të dini se sa gjendje dhe kalime do t'i duhen mesazhit për të shkruar mesazhin e pritur, për shembull nëse mesazhi ka njëzet (20) kalime, atëherë:

Periudha e Shtetit të Vetëm = Madhësia e Mesazhit / 20 = 24 ms / 20 = 1.2 ms.

Pra, çdo gjendje duhet të zgjasë 1.2 ms për të shfaqur mesazhin në mënyrë korrekte. Sigurisht, do të vini re se shumica e modeleve të para nuk janë perfekte, kështu që mund të ndryshoni disa parametra gjatë testimit fizik për të përmirësuar modelin. Ne përdorëm Macrocells Dynamic Memory (DM) për të lehtësuar kalimet e gjendjes. Dy nga katër blloqet DM kanë lidhje matricash në mënyrë që të mund të ndërveprojnë me blloqe jashtë nënsistemit ASM. Çdo DM Macrocell mund të ketë deri në 6 konfigurime të ndryshme që mund të përdoren në gjendje të ndryshme. Blloqet DM përdoren në këtë dizajn për të nxitur kalimin e ASM nga një gjendje në tjetrën. Për shembull gjendja Silego [3] përsëritet dy herë gjatë kalimeve; duhet të shkruajë fillimin dhe fundin e shkronjës së madhe "I" e cila ka të njëjtin model, por së pari duhet të shkojë në Silego [4] për të shkruar modelin e mesit të shkronjës së madhe "I", dhe pastaj kur Silego [3] ekzekutohet për herë të dytë, duhet të kalojë në gjendjen No Message, duke vazhduar pjesën tjetër të kalimeve. Si është e mundur të parandalohet që Silego [3] të bjerë në një lak të pafund me Silego [4]? Simpleshtë e thjeshtë, ka disa LUT të konfiguruara si SR Flip Flops që i thonë Silego [3] të mos zgjedhë Silego [4] pa pushim, por të zgjedhë Pa mesazh gjendjen për herë të dytë. Përdorimi i SR Flip Flops për të parandaluar sythe të pafundme kur ndonjëri prej gjendjeve përsëritet është një mënyrë e shkëlqyer për të zgjidhur këtë problem dhe kërkon vetëm një LUT 3-bit të konfiguruar siç tregohet në Figurën 4 dhe Figurën 5. Ky proces ndodh në të njëjtën kohë me dalja ASM bën që Silego [3] të shkojë në Silego [4], kështu që herën tjetër që makina shtetërore të ekzekutojë Silego [3], do të njoftohet që të zgjedhë Asnjë gjendje mesazhi për të vazhduar procesin.

Një bllok tjetër ASM që ishte i dobishëm për këtë projekt është Macrocell llogaritës F (1). F (1) mund të kryejë një listë të komandave specifike për të lexuar, ruajtur, përpunuar dhe nxjerrë të dhënat e dëshiruara. Shtë në gjendje të manipulojë 1 bit në të njëjtën kohë. Në këtë projekt blloku F (1) u përdor për të lexuar, vonuar dhe dalur bit për të kontrolluar disa LUT dhe për të mundësuar gjendjet (si në Silego [1] për të mundësuar Silego [2]).

Tabela në Figurën 1 shpjegon sesi secila prej ZHEL -ve u drejtohet kunjave GPO të theGreenPAK; kunjat e lidhura fizike adresohen nga RAM Output ASM në matricë, siç tregohet në Tabelën 2.

Siç mund ta shihni në Tabelën 2, çdo kunj i çipit iu drejtua daljeve të veçanta ASM; ASMOUTPUT 1 ka tetë (8) dalje të gjitha të përdorura drejtpërdrejt të lidhura me GPO të jashtme përveç OUT 4. ASM OUTPUT 0 ka katër (4) dalje ku OUT 0 dhe OUT 1 lidhen drejtpërdrejt me PIN 4 dhe PIN 16 respektivisht; OUT 2 përdoret për të rivendosur gjendjet LUT5 dhe LUT6 në Silego [5] dhe Silego [9] dhe në fund OUT 3 përdoret për të vendosur LUT6 në Silego [4] dhe Silego [7]. ASM nRESET nuk është i kyçur në këtë dizajn, kështu që thjesht detyrohet të LART being duke u lidhur me VDD. LED të sipërm dhe të poshtëm iu shtuan këtij projekti për të bërë animacion shtesë ndërsa shfaqet "SILEGO". Ky animacion ka të bëjë me disa rreshta që qarkullojnë me kalimin e kohës me lëvizjen e motorit. Këto rreshta janë LED të bardhë, ndërsa ato që përdoren për të shkruar shkronjat janë të kuqe. Për të arritur këtë animacion, ne përdorëm PGEN dhe CNT0 të GreenPAK. PGEN është një gjenerator model i cili do të nxjerrë bitin tjetër në grupin e tij në çdo skaj të orës. Ne e ndamë periudhën e kthesës së motorit në 16 seksione, dhe rezultati u vendos në periudhën e daljes së CNT0. Modeli i programuar në PGEN është treguar në Figurën 6.

Hapi 3: Rezultatet

Për të testuar modelin, ne lidhëm prizën e SLG46880 me PCB me një kabllo fjongo. Dy borde të jashtme ishin të lidhura me qarkun, njëra prej të cilave përmbante rregullatorin e tensionit dhe tjetra që përmbante grupin LED. Për të filluar shfaqjen e mesazhit për demonstrim, ndezëm qarkun logjik i cili kontrollohet nga GreenPAK, dhe më pas ndezëm motorin DC. Shpejtësia mund të ketë nevojë të rregullohet për sinkronizimin e duhur. Rezultati përfundimtar është treguar në Figurën 7. Ekziston edhe një video e lidhur me këtë shënim aplikimi.

PërfundimiPerceptimi i ekranit të vizionit i paraqitur në këtë projekt është projektuar duke përdorur një Dialog GreenPAK SLG46880 si kontrollues kryesor. Ne demonstruam se dizajni funksionon duke shkruar fjalën "SILEGO" duke përdorur LED. Disa përmirësime që mund të bëhen në dizajn përfshijnë:

● Përdorimi i GreenPAK -ve të shumtë për të rritur sasinë e mundësive të gjendjeve për të printuar një mesazh ose animacion më të gjatë.

● Shtoni më shumë LED në grup. Mund të jetë e dobishme të përdorni LED në sipërfaqe dhe jo LED përmes vrimave për të zvogëluar masën e krahut rrotullues.

Përfshirja e një mikrokontrolluesi mund t'ju lejojë të ndryshoni mesazhin e shfaqur duke përdorur komandat I2C për të rikonfiguruar modelin GreenPAK. Kjo mund të përdoret për të krijuar një ekran dixhital të orës që përditëson shifrat për të shfaqur kohën me saktësi