直角坐标到圆坐标转换算法如下[9]:

void ConCoor(int x,int y,int *rad,int *angle) {

double r,a;

r=sqrt(x*x+y*y);

a=(180*atan2(x,y))/PI+360+0.5;

if(a》=360)

a=a-360;

(*rad)=r;

(*angle)=a;

}

直角坐标转换完后,可以设置点的亮灭,接着用Bresenham直线演算法画出直线。

程序的整体流程如图2所示。系统上电后,首先读取系统的初始状态,设置ARM和TLC5947的工作状态,开启无线通信;然后等待旋转屏幕稳定,初始化菜单,等待输入指令;利用Qtouch控制传输命令到STM32F103,执行指令(用户交互过程);执行用户命令操作。

2.2 TLC5947芯片时序

TLC5947时序如图3所示,芯片的主要控制引脚有4个[10]:数据输入端SIN、外部时钟输入端SCLK、灰度寄存器控制端XLAT以及输出控制端BLANK.通过数据输入端口将所需要的灰度数据送到SIN端,然后通过控制时钟信号SCLK将数据写入到芯片内部的灰度数据移位寄存器中,之后通过控制灰度寄存器的控制端XLAT的高低电平变换实现芯片TLC5947内部灰度数据的更新。当XLAT引脚的电平发生变化而产生一个上升沿时, TLC5947内部灰度数据将被更新一次,即图3中Grayscale LatchData 中被重新写入数据。芯片的数据输出分两部分,一部分是串行数据输出和恒流源数据输出。串行数据输出是接在灰度数据移位寄存器之后,当寄存器的数据满256位时,可以根据SCLK时钟的变化通过一个DQ触发器将数据从串行数据端口SOUT端输出,这一端口主要是芯片级联时后一级芯片的数据输入;而恒流源数据输出OUT0~OUT23则是通过输出控制端口BLANK和芯片内部自带时钟Oscillator Clock来共同控制,其中输出电流大小则可以通过芯片的VREF引脚的外接到地电阻来控制,根据外接LED的自身限流参数,保证LED正常工作。本系统中采用的是3.2 kΩ电阻,所以该芯片的控制主要是4个引脚端口的控制,操作上比较简单方便。

基于一种旋转LED屏的显示控制器设计方案

图2程序的整体流程

3 结论

实验中,通过主控制器STM32F103对两片级联的TLC5947芯片进行了测试,外围电路连接的是三色LED灯,外界供电电压为5 V稳压源,转换之后系统的供电电压为3.3 V稳压源。当写入相对应的程序控制字时,三色LED灯能够正确显示,单一色、混色两种工作模式均成功得以实现。而且LED灯之间的变化时间可以通过程序来控制,只要主控制器的时钟频率合适,变换时间均在人眼识别能力之外,这样就可以通过改变不同的程序控制字来实现全彩LED屏的设计。