STM32 NUCLEO板方案设计——家居LED显示屏

蹦蹦虾

方案名称：家居LED显示屏
设计理念：替代家里的传统时钟显示。
功能概述：1.显示采用LED显示模组支持单色、双色、全彩户内灯板。
               2.具有时钟显示功能。
               3.具有温湿度采集显示功能。
               4.具有空气质量传感器采集，显示功能。
               5.为了增加可玩性，增加了蓝牙串口通信功能，这样就可以跟手机通信完成更多的功能。
               6.增加手机留言功能。
               7.增加学习2262,2272编码器功能，这样就可以用手机控制支持2262,2272遥控的家用电器，比如灯光，可遥控插座等。

                                    系统框图

原理框图

配套硬件选择：

  LED显示屏接口方式比较多，主要是08接口12接口75接口，08接口主要是户内的单元板，12接口是户外模组，75接口是全彩模组。这里先选用比较简单的16扫的户内08接口作为主显示屏。

所以LED引脚在学习板中的硬件引脚定义如下：
BusOut outline(PC_14,PC_15,PF_0,PF_1);//行输出选择  
DigitalOut ledclk(A0);//时钟
DigitalOut ledst(A1);//锁存
DigitalOut ledoe(A2);//OE极性
DigitalOut ledr1(PC_2);//红色数据1
DigitalOut ledr2(PC_3);
DigitalOut ledg1(PC_12);//绿色数据1
DigitalOut ledg2(PD_2);
DigitalOut ledb1(PC_10);//蓝色数据1
DigitalOut ledb2(PC_11);

   无线接收模块的选择用普通的315M接收发送模块，功能实现起来简单但是只能实现单一频段的发码和收码，支持的设备比较少，CC1101支持ASK,FSK得多种调制方式和灵活的配置寄存器的改变通信频率的方法。如果运用的好的话会支持很多市面上现有的无线通信设备。但是调试难度比较大作为备选方案。
  可以用外置的时钟模块，也可以用学习板自带的时钟功能，这个测试看下精度在定。



具体功能会随着调试进程逐渐发布。

2015/1/12
MBED开发现在还不会导出，先贴出部分主函数，并讲解一下大概的思路。

#include "LED_Display.h"
#include "Time_Display.h"
#include "mbed.h"

Ticker RefreshRow,ScreenChange,flipper;

DigitalOut led1(LED1);

void flip() {
    led1 = !led1;
}

LEDScreen led(A0, A1, A2, PC_2, PC_3, PC_12, PD_2, PC_10, PC_11, PC_14, PC_15, A3, A4);
SceneContent Area1;//分区1
SystemTime Time1;


int main(){
   char m;
   
   Time1.Time_Set(0,9,12,21,3,114);   
   flipper.attach(&flip, 1.0);//LED
   led.Screen_Size(32,8,0);
   Area1.Display_Locale(0,0,16,8,RB0);
  // m=Area1.DirectScreen();
   RefreshRow.attach_us(&led, &LEDScreen::Screen_Refresh, 1000); // the address of the object, member function, and interval
   while(1) {
      
      if(P1_Sign==0){   //幕开始  //设置幕参数
       m=Screen_Count1*4;
       Change_type=Play_content1[0+m];//变化内容
       Change_mode=Play_content1[1+m];//变化模式
       Change_Speed=Play_content1[2+m];//变化速度
       ResidenceTime=Play_content1[3+m]*100;//停留秒数
       Area1.GetDisplayData();//获取幕内容
       ScreenChange.attach_us(&Area1, &SceneContent::TimingChange, 10000);//开启定时器
       P1_Sign=1;
       if(Screen_Count1>=2)
       Screen_Count1=0;
       else
       Screen_Count1++;
      }
   }
}


上面2个头文件一个是LED显示屏的设置，一个是主芯片时钟功能设置。
主函数中先设置时间
Ticker RefreshRow,ScreenChange,flipper;  先定义3个定时器，定时中断执行不同的功能。 RefreshRow用来定时刷新LED显示屏，ScreenChange用来更新显示内容。flipper用来定时学习板上的LED指示灯显示。
DigitalOut led1(LED1); 定义学习板上LED指示灯的闪烁引脚定义。void flip() 函数让控制LED指示灯的引脚翻转。
LEDScreen led(A0, A1, A2, PC_2, PC_3, PC_12, PD_2, PC_10, PC_11, PC_14, PC_15, A3, A4); 生成LED显示屏对象
SceneContent Area1;//分区1  生成分区对象  分区的对象的意思是假设显示屏是64*64的点阵我想在上面32*64的点阵显示时间，下面32*64的点阵显示文字，就需要把实际屏体的点阵做好分区。
SystemTime Time1; 生成时间对象

主函数中先设置系统时间。
LED指示灯闪烁的方法
设置屏幕大小的方法
分区的设置，参数分别为起点的X坐标，Y坐标，分区的高，分区的长和读取数据的缓冲区的首地址。
然后再生产一个每隔1MS刷新LED显示屏行数据的方法。
主循环中先从一个节目数组中，读出显示一个分区一幕数据的，变化内容，变化模式，变化速度，和停留时间。
然后获取显示内容，因为在开启变化内容速度的计时器中断方法。P1_Sign1为分区1正在显示标志位。显示结束后会在中断方法中置零。这样就可以显示下一幕数据。下一幕数据标志位为Screen_Count1。
因为时间的问题现在只做了2个节目，一个开机的欢迎画面，一个是显示时间。函数如下：
//---------------------- 显示开机画面----------------------------
void SceneContent:isplayDataOfBoot(void)
{
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,'w',0);
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,'e',1);
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,'l',2);
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,'c',3);
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,'o',4);
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,'m',5);
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,'e',6);
  LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,' ',7);     
}

/*******************************************
*                显示时间               *
********************************************/

void SceneContent:isplayTimeOfToday()
{
    time_t seconds = time(NULL);//获取实时时间
    Time[SEC]=char(seconds%60);
    Time[MIN]=char((seconds/60)%60);
    Time[HOU]=char((seconds/3600)%24);
   
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,Time[SEC]%10+48,7);
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,Time[SEC]/10+48,6);
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,':',5);
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,Time[MIN]%10+48,4);
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,Time[MIN]/10+48,3);
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,':',2);
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,Time[HOU]%10+48,1);
    LoadByteToDisBuf(AsciiCodeTab,Time[HOU]/10+48,0);
}
函数在获取内容中调用函数如下：
//----------取出一幕内容到缓冲区 ----------------
//缓冲区首地址，内容类型
void SceneContent::GetDisplayData()
{
  switch(Change_type) //扫描
  {
    case 0x00:   DisplayDataOfBoot();break;//欢迎使用
    case 0x01:  DisplayTimeOfToday();break;  
    //case 0x02:  DisplayDateOfToday(addr);break;
    //case 0x03:  DisplayYearOfToday(addr);break;   
    //case 0x04:  DisplayWeekOfToday(addr);break;
    //case 0x05:  DisplayOfTemp(addr);break;
    case 0x06:  break;
    case 0x07:  break;
    case 0x08:  break;
    default: DisplayDataOfBoot();break;
  }
  Change_Count=0;//变化计数
  Change_sign=1;//进入变化
}
变化的具体方法还没有优化，需要不断调试函数如下：

//----------显示一幕变化 ----------------
//显示所在分区位置,分区大小，缓冲区地址，数据内容，变化方式  有溢出风险如果缓冲区大于实际显示面积
char SceneContent:isplayChange()
{
switch(Change_mode) //变化模式
  {
    case 0x00:  Change_Count=DirectScreen();return Change_Count;//变化计数;//立即显示
    case 0x01:  Change_Count=LeftMoveScreen(Change_Count);return Change_Count;//左移显示  
    case 0x02:  Change_Count=UpCoverScreen(Change_Count);return Change_Count;//上覆盖
    case 0x03:  Change_Count=DownCoverScreen(Change_Count);return Change_Count;//下覆盖   
    case 0x04:  Change_Count=UpMoveScreen(Change_Count);return Change_Count;//上移
    case 0x05:  Change_Count=DownMoveScreen(Change_Count);return Change_Count;//下移
    //case 0x06:  return m;
    //case 0x07:  return m;
    //case 0x08:  return m;
    default: Change_Count=DirectScreen();return Change_Count;//立即显示
  }      //根据变化计数，和分区位置。写入显存区                              
}

因为我的LED显示屏在测试的时候不幸烧了一下，好像烧断了一个行线，现在显示屏只显示上半部分，稍后奉上显示图片。

蹦蹦虾

最近一直学习在用MBED开发，进度慢了很多，主要是不太懂类的概念。不过还好逐渐入门了也利用这个机会学习一下C++，显示屏部分快要调试成功了。放一张MBED开发的界面图。

蹦蹦虾

帖子太长了，后续补充一下。
在这里还要求助一个关于MEBD上关于时间的一个问题。关于MEBD中上的文章http://mbed.smeshlink.com/cookbook/32-mbedrtc
先生成一个

结构类型tm，用来记录一个我们能够理解的时间表示，其定义如下，其中的成员包括秒、分、小时、日（一月的第几天）、月、年、日（一星期的第几天）、日（一年的第几天）：

struct tm

{

  int              tm_sec;

  int              tm_min;

  int              tm_hour;

  int              tm_mday;

  int              tm_mon;

  int              tm_year;

  int              tm_wday;

  int              tm_yday;

  int              tm_isdst;

};

int main() {

    structtm t;

    t.tm_sec = 00;    // 0-59

    t.tm_min = 9;    // 0-59

    t.tm_hour = 12;   // 0-23

    t.tm_mday = 21;   // 1-31

    t.tm_mon = 3;     // 0-11

    t.tm_year = 114;  // year since 1900

    // Set RTC time today

    set_time(mktime(&t));

}

在主函数中国设置时间

time_t mktime((struct tm *_timeptr))

把tm类型转换成time_t类型

但是调用mktime方法的时候编译通不过，提示没有函数原型。

增加头文件
#include <time.h> 现象一样。  这里想问一下各位怎么能够在MEBD中使用mktime方法呢？

2015/1/12 先上2张调试图片

下半部分还没有设计好。

沐紫

顶！期待

巅峰残狼

好家伙，武器装备全用上了。。。。

蹦蹦虾

巅峰残狼 发表于 2014-12-27 08:55
好家伙，武器装备全用上了。。。。

嘿嘿，还打算用一个串行FLASH存储汉字字库。换一款I2C的时钟芯片，这样UART,SPI,I2C接口就全用到了，因为LED显示屏还需要定时刷新，同时还需要有左移等变化，这样还要用到多个定时器。模拟量也直接用开发板的IO引脚来实现。这样开发板的大部分功能就都可以用上了。

巅峰残狼

蹦蹦虾 发表于 2014-12-27 14:35
嘿嘿，还打算用一个串行FLASH存储汉字字库。换一款I2C的时钟芯片，这样UART,SPI,I2C接口就全用到了，因为 ...

恩，值得一试，加油

zhaojunlin123

厉害··期待····

万里-363223

外设很多，不错

lkl0305

期待啊！