创新课程设计总结报告.doc

课程设计总结报告书 设计项目： 手势控制点阵实验 课程名称： 创新课程设计 指导老师： 周山雪 班 级： 院拓一班 组 员： 黄进发 熊启强 王仁浩 2016年11月29日2016年12月1日目录一 、项目介绍111 摘要112 设计内容113 系统主要功能1二、硬件设计121 原理电路图122 主要元件功能说明223 硬件工作原理阐述424 元件清单5三、系统软件设计53.1 程序流程图63.2 源程序清单73,3调试与检修8四、参考文献9一 、项目介绍11 摘要本作品实现手势控制led阵列的功能，它由两个独立部分组成，分别为led阵列显示部分（下称led阵列模块）、捕捉手势部分（下称手持模块）它们分别采用了51级和stm32级芯片作为本作品的主控器，并通过2.4G无线模块作为模块的通信桥梁。实现了“手动，led阵列有感应。”本作品经反复试验，响应延时均保持0.5Ms内。关键词：手势识别 led阵列 无线 算法12 设计内容我们组所设计的是一个88点阵显示模块，期间包括软件程序的编写和调试 ，PCB板子的制作，电路的仿真以及硬件的焊接和调试，最后做实训总结报告。13 系统主要功能 1.实现功能,功能是在一块板子上用户晃动板子。板子8*8LED点阵四个亮点会随角度的变化而移动且每个点都可以显示到.二、硬件设计21 电路原理图（2）8*8点阵工作原理由于是8*8点阵屏设计，需要端口16个，可采用静态显示模式，用P0口和P2口驱动LED点阵芯片块，通过软件编程，即可实现汉字的显示，并可上移下移，左移，右移，动态流动显示。（3）最小系统功能说明MCS-52系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的8位单片 微型计算机 ，包含51和52两个子系列。51子系列的典型产品有8031，8051和8751三种机型 52子系列包括8032，8052二种主要机型。 52子系列的配置如下：（1）8位CPU；（2）振荡频率1.212MHZ；（3）128个字节的片内数据存储器（片内RAM）；（4）21个专用寄存器；（5）4KB的片内程序存储器（8031无）；（6）8位并行I/O口P0，P1，P2，P3；（7）一个全双工串行I/O口；（8）2个16位定时器/计数器；（9）5个中断源，分为2个优先级； 本系统选用STC89C52系列单片机，由于它的模块化设计为适应具体的应用提供了极大的灵活性，便于扩展功能，有效的提高了系统的经济性。AT89C52是一种低工耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器的八位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储编程器对程序存储器重复编程。STC89C52具有以下特点：（1）片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器。（2）32条可编程I/O线。（3）程序存储器具有三级加密保护。（4）可编程全全双工串行通道。（5）空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。最小系统可以通过编写程序，杜邦线和执行程序的点阵模块的连接，将执行信号通过杜邦线输送到点阵模块，使点阵显示模块显示编写程序中的一系列命令，已完成点阵显示的功能。（）最小系统工作原理最小系统的核心是STC89C52单片机，其内部带有8KB的FLASH ROM，256B片内RAM，基本上能满足最小系统的设计要求。如接上时钟电路、复位电路即可加电工作。单片机结构见下图：23 硬件工作原理阐述点阵LED一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：（1）点扫描；（2）行扫描；（3）列扫描。若使用第一种方式，其扫描频率必须大于1664=1024Hz，周期小于1ms即可。若使用第二和第三种方式，则频率必须大于168=128Hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8颗LED）时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。最小系统主要写入程序，通过与点阵的连接，执行相应的程序。24 元件清单51单片机一个8*8点阵模块一个Mpu6050模块一个杜邦线若干根火牛一个电容一个插针若干。31流程图32 源程序清单#include #include suanfa.h#include all.h/uchar fron=fron;/uchar base=base;/uchar left=left;/uchar right=right;int _Y=0,_Z=0,_X=0; int mode_x_y_node = 44; /个位是x轴uchar fron=fron;uchar baseuchar left=left;uchar right= right uchar midd=middle;void judge(int _X_, int _Y_) ; int judge_run(int X_,int Y_); void check() show_angle(); /*判断函数.*/void judge(int _X_, int _Y_) int mode;/int i;/*中间*/ if(_X_-20 &_Y_-20)/for(i=0;i6;i+)/ SeriPushSend(middi);/SeriPushSend(0x0a); / show_dot(myself,1);/*上面*/if(_X_-20 &_Y_-20)/ / /*if(_Y_-50) /最上/ for(i=0;i-50 & _Y_-30) /中间/ / for(i=0;i-30 & _Y_-20) /下面/ / for(i=0;i4;i+)/ / SeriPushSend(froni);/ / run(4,4, 4,5,myself_af ,1);/ /*/ SeriPushSend(0x0a); / run_fron(3, 6, myself_af ,1);/ / / /*下面*/ if(_X_-20 &_Y_20)/ / for(i=0;i20 &_Y_-20&_Y_20)/ / for(i=0;i4;i+)/ SeriPushSend(lefti);/ SeriPushSend(0x0a); / /run_left (3, 7, myself_af ,1);/ run(4,4, 7,4,myself_af ,1);/ / /*右面*/ if(_X_-20&_Y_20)/ / for(i=0;i4;i+)/ SeriPushSend(righti);/ SeriPushSend(0x0a); / /run_right(4, 1, myself_af ,1);/ run(4,4, 1,4,myself_af ,1);/ mode = judge_run(_X_,_Y_); run(4,4, mode%10,mode/10,myself_af ,1);/* 上面、下面、左面、右面 是以十为分辨率 左上、 左下、右上、右下 是以五为分辨率 mode_x_y_node 个位是x轴.*/ int judge_run(int X_,int Y_) /传入x轴、y轴的数据. 返回一个两位数 x轴、y轴坐标 if(X_-10 &Y_-10) /for(i=0;i6;i+)/ SeriPushSend(middi);/SeriPushSend(0x0a); / show_dot(myself,1);mode_x_y_node = 44;else/*上面*/ if(X_-20 &Y_-50) /控制角度. mode_x_y_node = 10*(-Y_/10)+3) + 1*4 ; / 当-Y_/10 为2时,进位 个位不变 if(Y_-50) /超过界限,最极限显示. mode_x_y_node = 10*7 + 1*4; /*下面*/ if(X_-20 &Y_20) if(Y_50) /超过界限,最极限显示. mode_x_y_node = 10*1 + 1*4 ; /*左面*/ if(X_20 &Y_-20&Y_20) if(X_50) /超过界限,最极限显示. mode_x_y_node = 10*4 + 1*7 ; /*右面*/ if(X_-20&Y_-50) mode_x_y_node = 10*4 + 1*(5-(-X_/10) ; /当-X_/10 为2时，进位. 十位不变. if(X_10 & Y_-10) /以5为分辨率. if(X_-25) mode_x_y_node = 10*(-Y_/5)+3) + 1*(X_/5)+3) ; /if(X_=25 | Y_=-25) /超过界限,最极限显示. mode_x_y_node = 10*7 + 1*7 ;/*右上*/ if(X_-10 & Y_-25 & Y_-25) mode_x_y_node = 10*(-Y_/5)+3) + 1*(5-(-X_/5) ; if(X_=-25 | Y_10 & Y_10) if(X_25 & Y_=25 | Y_=25) /超过界限,最极限显示. mode_x_y_node = 10*1 + 1*7;/*右下*/ if(X_10) if(X_-25 & Y_25) mode_x_y_node = 10*(5-(Y_/5) + 1*(5-(-X_/5); if(X_=25) /超过界限,最极限显示. mode_x_y_node = 10*1 + 1*1; return mode_x_y_node; 3.3调试与检修1. 检修 1. 第一次: 在用厂家示例程序时接线正常无误的情况下没有出现想要的效果,后面修改相应的管脚(P0-P1)现象正常. 2. 第二次: 在调试程序时靠近中心位置的若干亮点显示不正常,后面通过特殊处理算法解决了显示不正常的问题.2. 调试 1. 调试用到的方法: 1. 最小程序体法,即通过写一段简单的小程序让点阵显示出我们想要的现象,然后一步一步地将程序扩大.如不能正常显示则通过程序流程仿真的方法找BUG. 2. 最难调试的部分: 1. 在和六轴模块(测试偏移角度用)联合调试时如何能够使程序快速反应? 2. 如何使亮点正常地显示? 3. 如何地使六轴模块测试出最佳