FireBeetle手机可控POV显示器 DF创客社区

云天发表于 2022-2-12 23:26:18

FireBeetle手机可控POV显示器

本帖最后由云天于 2022-2-13 09:49 编辑

之前的一个项目，当时没有做成功。用 FireBeetle BLE4.1 低功耗蓝牙控制器、霍尔传感器、电机和一排 LED 制作的视觉暂留POV显示器。什么是POV？
人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，也被称为是“视觉暂留”。人眼每秒处理的图像不超过 10-12 个。当一系列图像很快的连续性的滚动时，就会让我们产生幻觉，感觉画面在动。这也是制作动画电影的基本原则。项目制作过程：
【电机】
电机是从旧录音机上拆下来的，应该是用来转动磁带的。

根据上面的标识可知：
电机额定电压9V，转速2400rpm，逆时针方向旋转（CCW），可通过改变通电正负极，改变旋转方向。

【控制电机】
利用Arduino+编码器+L289N电机驱动板来控制电机转速。
编码器接在A0引脚，4，5号引脚接LED89N电机驱动板逻辑输入引脚，3号引脚接LED89N电机驱动板通道A使能引脚。

【POV控制器】
FireBeetle BLE4.1 低功耗蓝牙控制器 (Arduino Pro Mini 3.3V)，支持锂电池接口：3.7 V锂电池。

D2——D9引脚接LED灯。

【霍尔传感器】
霍尔传感器接FireBeetle控制器的D10引脚。

调整好霍尔传感与磁铁的高度。

【安装 LED】

1、剪取一块洞洞板
2、安装 LED 灯，我使用八个白色的 LED 灯。
3、将所有 LED 灯的负极端口都焊接到洞洞板上。
4、添加电阻，防止 LED 灯因电压过高而烧坏。我使用 220ohm 的电阻，将每个电阻焊接到每个 LED 灯的正极。
5、将跳线电缆连接到电阻的另一个脚上。
电阻常识：
五色环电阻
五个色环电阻的识别：第一、二、三环分别代表三位有效数的阻值；第四环代表倍率；第五环代表误差。如果第五条色环为黑色，一般用来表示为绕线电阻器，第五条色环如为白色，一般用来表示为保险丝电阻器。如果电阻体只有中间一条黑色的色环，则代表此电阻为零欧姆电阻。
例：红红黑棕金
其电阻为 220×10^1=2.2KΩ 误差为±5%
第一色环是百位数，第二色环是十位数，
第三色环是个位数，第四色环是应乘颜色次幂，
第五色环是误差率。
首先，从电阻的底端，找出代表公差精度的色环，金色的代表5%，银色的代表10%。上例中，最末端色环为金色，故误差率为5%。再从电阻的另一端，找出第一条、第二条色环，读取其相对应的数字，上例中，前三条色环都为红红黑，故其对应数字为红2、红2、黑0，其有效数是220。再读取第四条倍数色环，棕1。所以，我们得到的阻值是220×10^1=2.2KΩ。即阻值在2090-2310之间都是好的电阻。如果第四条倍数色环为金色，则将有效数乘以0.1。如果第四条倍数色环为银色，则乘以0.01。

【测试程序】

程序代码中进行了详细注释

显示“HELLO　WORLD”

int asc;
int letterSpace;
int delayTime;

void setup() {
// initialize digital pinoutput.
Serial.begin(9600);
for(unsigned char i=2;i<10;i++){//定义2-9号，共8个引脚为输出
pinMode(i, OUTPUT);
}
pinMode(10, INPUT);//10号引脚为输入，接霍尔传感器
for(unsigned char i=2;i<10;i++){//初始化8个引脚为低电平
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
}
asc=toascii('A');//获取大写字母A的Ascci值
letterSpace=4;//定义字母之间的间距（毫秒）
delayTime=500;//定义点出现的时间（微秒）
}
//字母十六进制点阵数组
int Mychar={
{0xff,0xe7,0xe7,0xdb,0x81,0xbd,0x7e,0xff},//A
{0xff,0xc1,0xbd,0xc1,0xbd,0x7d,0x81,0xff},//B
{0xff,0xc3,0xbd,0xfd,0xfd,0x79,0x83,0xff},//C
{0xff,0xc1,0x9d,0xbd,0xbd,0x9d,0xc1,0xff},//D
{0xff,0x81,0xfd,0x81,0xfd,0xfd,0x81,0xff},//E
{0xff,0x81,0xfd,0x81,0xfd,0xfd,0xfd,0xff},//F
{0xff,0xc3,0xb9,0xfd,0x8d,0xb9,0x83,0xff},//G
{0xff,0xbd,0xbd,0x81,0xbd,0xbd,0xbd,0xff},//H
{0xff,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xff},//I
{0xff,0xbf,0xbf,0xbf,0xbf,0xbd,0xc3,0xff},//J
{0xff,0x9d,0xed,0xf5,0xe9,0xdd,0xbd,0xff},//k
{0xff,0xfd,0xfd,0xfd,0xfd,0xfd,0x81,0xff},//L
{0xff,0x99,0x99,0x99,0xa5,0xa5,0xa5,0xff},//M
{0xff,0xb9,0xb9,0xb5,0xad,0x9d,0x9d,0xff},//N
{0xff,0xc3,0x99,0xbd,0xbd,0x99,0xc3,0xff},//O
{0xff,0xc1,0xbd,0xbd,0xc1,0xfd,0xfd,0xff},//P
{0xff,0xc3,0x99,0xbd,0xbd,0xa9,0xc3,0xbf},//Q
{0xff,0xc1,0xbd,0x81,0xbd,0xbd,0xbd,0xff},//R
{0xff,0xc3,0xbd,0xc3,0x3f,0x7d,0x83,0xff},//S
{0xff,0x80,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xff},//T
{0xff,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xc3,0xff},//U
{0xff,0x7e,0xbd,0xdd,0xdb,0xe3,0xf7,0xff},//V
{0xff,0xff,0xff,0x66,0xa6,0x99,0x99,0xff},//W
{0xff,0xdd,0xeb,0xf7,0xe3,0xd9,0xbc,0xff},//X
{0xff,0xbc,0xd9,0xe3,0xf7,0xf7,0xf7,0xff},//Y
{0xff,0x80,0xdf,0xe7,0xfb,0xfd,0x80,0xff} //Z
};
int pinState=0;
void printLetter(String s){//显示字符串函数

for(int m=0;m<s.length();m++){
char s1=s.charAt(m); //取字符
int xh=toascii(s1)-asc;//与字符'A'的Ascii码取差，获取在数组中的位置

for(int k=0;k<8;k++){//8*8点阵
for(int b=0;b<8;b++){
   pinState=!bitRead(Mychar,b);//读取指定位的数据,因点阵码为暗码，读出的位要取反。
   digitalWrite(b+2, pinState); //按读取的位值点亮或熄灭对应的LED
}
delayMicroseconds(delayTime);//点间隔时间
}
delay(letterSpace);//字母间隔时间
}
}

void loop() {
boolean d=digitalRead(10);//获取霍尔传感器状态

if(!d){//有磁时，为低电平
printLetter("HELLOWORLD");

}

}
【App Inventor2与FireBeetle BLE4.1低功耗蓝牙连接】
为获取POV旋转一周所需时间，花了一天时间，搞定了“App Inventor2与FireBeetle BLE4.1低功耗蓝牙连接”。

1、使用APP Inventor2 WxBit中自带的“低功耗蓝牙模块”。

2、获取蓝牙地址
扫描蓝牙设备，获取蓝牙地址

名称为：Bluno2
3、获取监听服务及特征UUID
UUID是“Universally Unique Identifier”的简称，通用唯一识别码的意思。对于蓝牙设备，每个服务都有通用、独立、唯一的UUID与之对应。也就是说，在同一时间、同一地点，不可能有两个相同的UUID标识的不同服务。

服务UUID有四个，FireBeetle BLE4.1低功耗蓝牙，监听服务使用“dfb0”。

特征UUID有16个，与服务“dfb0”对应的有3个，第一个为监听特征UUID（所有中第14个）。

收到信息后，在调试窗口显示。

4、FireBeetle BLE4.1低功耗蓝牙测试程序
Serial.begin(115200); 波特率一定要使用115200，我试了9600，APP Inventor2接收不到信息。
char num_str;
void setup() {

Serial.begin(115200); //initial the Serial
}

void loop(){

//if(Serial.available()){
//Serial.write(Serial.read()); //send what has been received
//Serial.println(); //print line feed character
//}
itoa(564,num_str,10);
Serial.write(num_str);

delay(2000);
}【获取旋转一周时间】

当前程序使用micros();获取系统运行时间，为微秒，如电机旋转过慢，时间数据可能会溢出。后期改成millis();为毫秒。

int asc;
int letterSpace;
int delayTime;
char num_str;//保存转换后时间差的数字字符串
int time_pre=0;
void setup() {
// initialize digital pinoutput.
Serial.begin(115200);
for(unsigned char i=2;i<10;i++){//定义2-9号，共8个引脚为输出
pinMode(i, OUTPUT);
}
pinMode(10, INPUT);//10号引脚为输入，接霍尔传感器
for(unsigned char i=2;i<10;i++){//初始化8个引脚为低电平
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
}
asc=toascii('A');//获取大写字母A的Ascci值
letterSpace=4;//定义字母之间的间距（毫秒）
delayTime=500;//定义点出现的时间（微秒）
time_pre=micros();
}
//字母十六进制点阵数组
int Mychar={
{0xff,0xe7,0xe7,0xdb,0x81,0xbd,0x7e,0xff},//A
{0xff,0xc1,0xbd,0xc1,0xbd,0x7d,0x81,0xff},//B
{0xff,0xc3,0xbd,0xfd,0xfd,0x79,0x83,0xff},//C
{0xff,0xc1,0x9d,0xbd,0xbd,0x9d,0xc1,0xff},//D
{0xff,0x81,0xfd,0x81,0xfd,0xfd,0x81,0xff},//E
{0xff,0x81,0xfd,0x81,0xfd,0xfd,0xfd,0xff},//F
{0xff,0xc3,0xb9,0xfd,0x8d,0xb9,0x83,0xff},//G
{0xff,0xbd,0xbd,0x81,0xbd,0xbd,0xbd,0xff},//H
{0xff,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xff},//I
{0xff,0xbf,0xbf,0xbf,0xbf,0xbd,0xc3,0xff},//J
{0xff,0x9d,0xed,0xf5,0xe9,0xdd,0xbd,0xff},//k
{0xff,0xfd,0xfd,0xfd,0xfd,0xfd,0x81,0xff},//L
{0xff,0x99,0x99,0x99,0xa5,0xa5,0xa5,0xff},//M
{0xff,0xb9,0xb9,0xb5,0xad,0x9d,0x9d,0xff},//N
{0xff,0xc3,0x99,0xbd,0xbd,0x99,0xc3,0xff},//O
{0xff,0xc1,0xbd,0xbd,0xc1,0xfd,0xfd,0xff},//P
{0xff,0xc3,0x99,0xbd,0xbd,0xa9,0xc3,0xbf},//Q
{0xff,0xc1,0xbd,0x81,0xbd,0xbd,0xbd,0xff},//R
{0xff,0xc3,0xbd,0xc3,0x3f,0x7d,0x83,0xff},//S
{0xff,0x80,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xf7,0xff},//T
{0xff,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xc3,0xff},//U
{0xff,0x7e,0xbd,0xdd,0xdb,0xe3,0xf7,0xff},//V
{0xff,0xff,0xff,0x66,0xa6,0x99,0x99,0xff},//W
{0xff,0xdd,0xeb,0xf7,0xe3,0xd9,0xbc,0xff},//X
{0xff,0xbc,0xd9,0xe3,0xf7,0xf7,0xf7,0xff},//Y
{0xff,0x80,0xdf,0xe7,0xfb,0xfd,0x80,0xff} //Z
};
int pinState=0;
void printLetter(String s){//显示字符串函数

for(int m=0;m<s.length();m++){
char s1=s.charAt(m); //取字符
int xh=toascii(s1)-asc;//与字符'A'的Ascii码取差，获取在数组中的位置

for(int k=0;k<8;k++){//8*8点阵
for(int b=0;b<8;b++){
   pinState=!bitRead(Mychar,b);//读取指定位的数据,因点阵码为暗码，读出的位要取反。
   digitalWrite(b+2, pinState); //按读取的位值点亮或熄灭对应的LED
}
delayMicroseconds(delayTime);//点间隔时间
}
delay(letterSpace);//字母间隔时间
}
}

void loop() {
boolean d=digitalRead(10);//获取霍尔传感器状态

if(!d){//有磁时，为低电平
itoa(micros()-time_pre,num_str,10);
time_pre=micros();
Serial.write(num_str);
printLetter("HELLOWORLD");

}

}

【发送显示内容】
通过APP发送显示内容

String show_str;
String comdata;void loop() {
boolean d=digitalRead(10);//获取霍尔传感器状态
while(Serial.available()>0)
{
comdata+=char(Serial.read());
delay(2);
}
if(comdata.length()>0)
{
show_str=comdata;
comdata="";
}
if(!d){//有磁时，为低电平
itoa(micros()-time_pre,num_str,10);
time_pre=millis();//micros();为微秒，millis();为毫秒
//Serial.write(num_str);
printLetter(show_str);

}

}

因字母编码和程序读取的顺序，显示的内容看着不太习惯。调整一下程序如下：
void printLetter(String s){//显示字符串函数

for(int m=s.length()-1;m>=0;m--){
char s1=s.charAt(m); //取字符
int xh=toascii(s1)-asc;//与字符'A'的Ascii码取差，获取在数组中的位置

for(int k=7;k>=0;k--){//8*8点阵
for(int b=0;b<8;b++){
   pinState=!bitRead(Mychar,k);//读取指定位的数据,因点阵码为暗码，读出的位要取反。
   digitalWrite(b+2, pinState); //按读取的位值点亮或熄灭对应的LED
}
delayMicroseconds(delayTime);//点间隔时间
}
delay(letterSpace);//字母间隔时间
}
}读取顺序调整。

【显示时间】1、用电子表格画点阵图，再转换成16进制形式。

对应：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，：字符共11个
{{0xE7,0xDB,0xDB,0xDB,0xDB,0xDB,0xDB,0xE7},//0
{0xE7,0xF7,0xF7,0xF7,0xF7,0xF7,0xF7,0xE3},//1
{0xE7,0xDB,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xDB,0xC3},//2
{0xC7,0xFB,0xFB,0xC7,0xC7,0xFB,0xFB,0xC7},//3
{0xF7,0xEF,0xDF,0xD7,0xC3,0xF7,0xF7,0xF7},//4
{0xC3,0xDF,0xDF,0xC7,0xFB,0xFB,0xF7,0xCF},//5
{0xF3,0xEF,0xDF,0xC7,0xDB,0xDB,0xDB,0xE7},//6
{0xC3,0xFB,0xFB,0xFB,0xFB,0xFB,0xFB,0xFB},//7
{0xE7,0xDB,0xDB,0xE7,0xE7,0xDB,0xDB,0xE7},//8
{0xE7,0xDB,0xDB,0xDB,0xE3,0xFB,0xF7,0xCF},//9
{0xC7,0xC7,0xC7,0xFF,0xFF,0xC7,0xC7,0xC7}};//:
void printTime(String s){//显示字符串函数

for(int m=s.length()-1;m>=0;m--){
char s1=s.charAt(m); //取字符
int xh=0;
if(s1==':'){
   xh=10;
}
else{
   xh=toascii(s1)-toascii('0');//与字符'0'的Ascii码取差，获取在数组中的位置
}

for(int k=0;k<8;k++){//8*8点阵
for(int b=0;b<8;b++){
   pinState=!bitRead(Mychar,k);//读取指定位的数据,因点阵码为暗码，读出的位要取反。
   digitalWrite(b+2, pinState); //按读取的位值点亮或熄灭对应的LED
}
delayMicroseconds(delayTime);//点间隔时间
}
delay(letterSpace);//字母间隔时间
}
}
【显示视频】
https://www.bilibili.com/video/BV1zY411L71J?share_source=copy_web
【知识扩展】
测试小功率的LED灯珠工作电压：1、需要使用的万用表，万用表选择二极管档。（其测试电流约1mA）2、观测时，长脚为正。用表测时如图：若表有读数，则此时红表笔所测端为二极管的正极，同时发光二极管会发光。3、若没有读数，则将表笔反过来再测一次；如果两次测量都没有示数，表示此发光二极管已经损坏。

汤果发表于 2022-2-13 06:48:58

好高级的样子

云天发表于 2022-3-6 17:25:59

https://tanqin.blog.csdn.net/article/details/108151033?spm=1001.2101.3001.6650.2&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7ERate-2.pc_relevant_default&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7ERate-2.pc_relevant_default&utm_relevant_index=5
全面且简单明了的蓝牙服务及UUID介绍

水晶发表于 2022-3-10 11:59:35

666666666666666666

QQQQQQQ 发表于 2022-3-11 20:42:14

厉害厉害

QQQQQQQ 发表于 2022-3-11 20:45:56

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QQQQQQQ 发表于 2022-3-11 20:51:51

厉害厉害

QQQQQQQ 发表于 2022-3-11 20:52:52

厉害厉害

QQQQQQQ 发表于 2022-3-12 11:05:58

厉害厉害

诩发表于 2022-4-13 11:18:12

汤果发表于 2022-2-13 06:48
好高级的样子

嗯，奇异博士的那玩意儿用这个同样也可以实现

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