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Video: Lissajous-Figuren auf 8X8-LED-Matrix - Gunook
2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56
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Ein Lichtpunkt, der in 2 senkrechten Achsen oszilliert, zeichnet ein Muster namens "Lissajous-Figur" (1857) oder "Bowditch-Kurve" (1815). Die Muster reichen von einfach bis komplex, abhängig vom Frequenzverhältnis und der Phase der 2 Achsen. Ein 1:1-Verhältnis mit 0 Phasendifferenz zeichnet eine gerade Linie im 45°-Winkel. In diesem Projekt schwingt das Frequenzverhältnis der 2 Achsen langsam zwischen 1:1 und 2:1 hin und her. Diese Muster lassen sich leicht mit einem Oszilloskop und 2 Sinuswellen-Oszillatoren erzeugen. Mitte des 19. Jahrhunderts lenkte Joules Antoine Lissajous einen Lichtstrahl mit an Stimmgabeln befestigten Spiegeln ab. Er hat auch ein SAND PENDULUM kreiert. Dieses Projekt zeigt Lissajous-Figuren auf einer 8X8-LED-Matrix (oder 64 diskreten LEDs für ein größeres Gerät) an und wird von einem PIC16F627-Mikrocontroller angesteuert.
Schritt 1: Video ansehen
Die Bewegung der aktiven LED in Pixel/Sekunde beträgt etwa das 20-fache der Bildrate dieses Videos. Aus diesem Grund können die Muster "sprunghaft" erscheinen. Das echte Gerät hat eine viel flüssigere visuelle Leistung.
Schritt 2: Schema:
PIC16F627 ist das Herzstück des Projekts.
Schritt 3: Decoder
PORTB-Pins des Mikrocontrollers treiben die 8 gemeinsamen Anoden (X-Achse) an. PORTA (Y-Achse / LED-Kathoden) hat maximal 7 als Outs konfigurierbare Pins. Um die notwendigen 8 Ausgänge zu erhalten, treiben 2 Pins PORTA einen Decoder mit 3 Nand-Gates (74HC00) an, der 3 Ausgänge von 2 Pins der MCU bereitstellt.
Schritt 4: Generieren der "Sinus"-Wellen:
Die "Sinus"-Bewegung des Pixels wird durch Lesen einer Folge von 22 Byte-Mustern aus einer Tabelle im Speicher für die X-Achse bzw. die Y-Achse erhalten. Die Rate, mit der diese Muster gelesen werden, bestimmt die Periode des Sweeps.
Schritt 5: Tabellenlesen für PORT A
Das Lesen von Tabellen für PORTA unterscheidet sich geringfügig von PORTB. Port A treibt die Kathoden und ist Active-LOW. Die Pins 0 und 1 treiben 3 gemeinsame Kathoden über den 74HC00-Nand-Gate-Decoder an.
Schritt 6: Grundlegendes Flussdiagramm
Download-Link zum HEX- und ASM-Code für PIC16F627
Schritt 7: Sehen Sie sich das Video an
Zeitlupe, die die Bewegung des aktiven Pixels anzeigt