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SHOW---LCD12864之模拟指针式时钟

热度 1已有 10108 次阅读2013-8-21 22:05

LCD12864是个好东西，之前介绍了用LCD12864显示一个简易的动画，以及用LCD12864做一个俄罗斯方块游戏，今天再介绍一点其他的好玩的东西-----用LCD12864做一个模拟指针式时钟。用LCD12864做一个模拟指针式时钟，其实主要用的是LCD12864（ST7920）的绘图功能：
   1.利用圆心坐标和半径画一个圆作为表盘
   2.利用两点间画线功能画出时分秒指针。
   让我们一起来做一个LCD12864模拟指针式时钟，Let\'s GO!!
   LCD12864的底层驱动很简单，利用时序图可以轻松解决，这部分就跳过了。所以，我们首先要解决的是如何画圆。我在查找资料时，发现有好几种方法，我使用的是这种：

/****************************************
对称法画圆的8个镜像点
*****************************************/
void CircleDot(unsigned char x,unsigned char y,char xx,char yy,unsigned char Color)//内部函数，对称法画圆的8个镜像点
{
Lcd_PutPixel((x+yy),(y+xx),Color);//第 1 个 8 分圆
Lcd_PutPixel((x+xx),(y+yy),Color);//第 2 个 8 分圆
Lcd_PutPixel((x-xx),(y+yy),Color);//第 3 个 8 分圆
Lcd_PutPixel((x-yy),(y+xx),Color);//第 4 个 8 分圆
Lcd_PutPixel((x-yy),(y-xx),Color);//第 5 个 8 分圆
Lcd_PutPixel((x-xx),(y-yy),Color);//第 6 个 8 分圆
Lcd_PutPixel((x+xx),(y-yy),Color);//第 7 个 8 分圆
Lcd_PutPixel((x+yy),(y-xx),Color);//第 8 个 8 分圆
}

/******************************************
向LCD指定圆心坐标画一个半径为r的指定颜色的圆
*******************************************/
void Lcd_Circle(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char r,unsigned char Color)//中点法画圆
{//中点法画圆
unsigned char xx,yy;
char deltax,deltay,d;
xx=0;
yy=r;
deltax=3;
deltay=2-r-r;
d=1-r;
CircleDot(x,y,xx,yy,Color);//对称法画圆的8个镜像点
while (xx
{
if (d<0)
{
d+=deltax;
deltax+=2;
xx++;
}
else
{
d+=deltax+deltay;
deltax+=2;
deltay+=2;
xx++;
yy--;
}
CircleDot(x,y,xx,yy,Color);//对称法画圆的8个镜像点
}
}

利用画圆函数可以先画出时钟的表盘，下一步，我们得再画出时分秒的指针。画时分秒的指针其实用到的是任意两点间画一条线这个功能，如何实现呢？答案是：布兰森汉姆(Bresenham)算法画线！在画线、画圆中经常会用到Bresenham算法，Bresenham算法是什么？如果你感兴趣的话，可以先搜一下，网上关于这个的介绍很多很多，我就不介绍了，上代码：

/*******************************************
向LCD指定起始坐标和结束坐标之间画一条指定颜色的直线
********************************************/
void Lcd_Line(unsigned char x1,unsigned char y1,unsigned char x2,unsigned char y2,unsigned char Color)
{
unsigned int x,y;
unsigned int d_x,d_y;//d_x=x2-x1;d_y=y2-y1;
int err=0;
unsigned char temp=0;
if(y2
{
x=x1;
y=y1;
x1=x2;
y1=y2;
x2=x;
y2=y;
}
d_y=y2-y1;
if (d_y==0)
{
if (x1>x2)
{
x=x1;
x1=x2;
x2=x;
}
for (x=x1;x<=x2;x++)
Lcd_PutPixel(x,y1,Color);
}

else
{
if(x2>=x1)
{
temp=1;
d_x=x2-x1;
}
else
d_x=x1-x2;
x=x1;
y=y1;
Lcd_PutPixel(x,y,Color);

if(temp&&(d_y<=d_x))
while(x!=x2)
{
if(err<0)
{
x=x+1;
err=err+(y2-y);
}
else
{
x=x+1;
y=y+1;
err=err+(y2-y)-(x2-x);
}
Lcd_PutPixel(x,y,Color);
}

else if(temp&&(d_y>d_x))
while(y!=y2)
{
d_x=x2-x;
d_y=y2-y;
if(err<0)
{
x=x+1;
y=y+1;
err=err+d_y-d_x;
}
else
{
y=y+1;
err=err-d_x;
}
Lcd_PutPixel(x,y,Color);

}

else if(!temp&&(d_y<=d_x))
while(x!=x2)
{
d_x=x-x2;
d_y=y2-y;
if(err<0)
{
x=x-1;
err=err+d_y;
}
else
{
x=x-1;
y=y+1;
err=err+d_y-d_x;
}
Lcd_PutPixel(x,y,Color);
}

else if(!temp &&(d_y>d_x))
{
while(y!=y2)
{
d_x=x-x2;
d_y=y2-y;
if(err<0)
{
x=x-1;
y=y+1;
err=err+d_y-d_x;
}
else
{
y=y+1;
err=err-d_x;
}
Lcd_PutPixel(x,y,Color);
}
}
}
}

有了画线的方法，我们还不能画出时分秒指针，因为画线需要起点坐标和末点坐标。指针是从圆心这一点指向这一刻时间的一条线，起点坐标有了，就是圆盘的圆心坐标，但是末点坐标不知道。比如1秒，秒针由圆心坐标指向1秒的位置，这个1秒的位置在哪？？我们可以由圆心坐标和半径，以及时间的角度算出：

/***************************************************
函数名称：LcdTimeX(uint8 Length,uint8 Angle)
函数功能：计算指针的X坐标
输入参数：circle_x:圆心横坐标
Length :半径长度
Angle :角度
输出参数： x坐标
****************************************************/
unsigned char Lcd_TimeX(unsigned char circle_x,unsigned char Length,unsigned char Angle)
{
unsigned char x;
if((Angle>0) && (Angle<=15))
{
x = circle_x + Length * (sin(PI * Angle / 30));
}
else if(Angle > 15 && Angle <= 30)
{
x = circle_x + Length * cos((PI * Angle) / 30 - (PI / 2 ));
}
else if(Angle > 30 && Angle <= 45)
{
x = circle_x - Length * sin((PI * Angle) / 30- PI);
}
else
{
x = circle_x-Length * cos((PI * Angle) / 30 - ((3 * PI) / 2));
}
return x;
}

/***************************************************
函数名称：LcdTimeY(uint8 Length,uint8 Angle)
函数功能：计算指针的Y坐标
输入参数：circle_y:圆心纵坐标
Length :半径长度
Angle :角度
输出参数： Y坐标
****************************************************/
unsigned char Lcd_TimeY(unsigned char circle_y,unsigned char Length,unsigned char Angle)
{
unsigned char y;
if((Angle>0) && (Angle<=15))
{
y = circle_y - Length * (cos(PI * Angle / 30));
}
else if(Angle > 15 && Angle <= 30)
{
y = circle_y + Length * sin((PI * Angle) / 30 - (PI / 2 ));
}
else if(Angle > 30 && Angle <= 45)
{
y = circle_y + Length * cos((PI * Angle) / 30- PI);
}
else
{
y = circle_y - Length * sin((PI * Angle) / 30 - ((3 * PI) / 2));
}
return y;
}

好了，所有的东西都准备齐全了，开工！！

先画表盘：

void init_Point_Clock() //初始化表盘
{
   unsigned char i;
   Lcd_Circle(32,32,31,1);//画圆  圆心坐标（32，32）半径31
   for(i=0;i<60;i++)
   {
      if((i%5)==0)    //画刻度
   {
         Lcd_Line(Lcd_TimeX(32,30,i),Lcd_TimeY(32,30,i),Lcd_TimeX(32,27,i),Lcd_TimeY(32,27,i),1);
   }
}
}

我用的是定时器做的，这一时刻的时间与上一时刻不一样时，把上一时刻的指针消除掉，显示这一时刻的指针

//【0】：上一时刻时间
//【1】：这一时刻时间
struct POINT_CLOCK
{
      unsigned char hour;
      unsigned char minute;
      unsigned char second;

}Point_Time[2];

/*========================================================================
*name:Display_Pointer(struct POINT_CLOCK AA,unsigned char color)
*function:显示时、分、秒指针
*参数：结构体: 时分秒
*                color： 0不显示  1：显示
*注：秒针长24
      分针长17
      秒针长12
=========================================================================*/
void Display_Pointer(struct POINT_CLOCK AA,unsigned char color)       //指针显示
{
      Lcd_Line(Lcd_TimeX(32,24,AA.second),Lcd_TimeY(32,24,AA.second),32,32,color);
      Lcd_Line(Lcd_TimeX(32,17,AA.minute),Lcd_TimeY(32,17,AA.minute),32,32,color);
      Lcd_Line(Lcd_TimeX(32,12,AA.minute/10+5*(AA.hour%12)),Lcd_TimeY(32,12,AA.minute/10+5*(AA.hour%12)),32,32,color);
}

/*========================================================================
*name:Display_PointClock(struct POINT_CLOCK AA,unsigned char color)
*function:显示时、分、秒指针
*参数：结构体0：存放上一个时分秒》》》两者不同时，刷新显示
         结构体1：存放这一个时分秒》》》
*
*                color：0不显示  1：显示
=========================================================================*/
void Display_PointClock()       //指针式时钟显示
{
      if(Point_Time[0].second!=Point_Time[1].second)    //秒刷新
      {
            Lcd_Line(Lcd_TimeX(32,24,Point_Time[0].second),Lcd_TimeY(32,24,Point_Time[0].second),32,32,0);
      }
      if(Point_Time[0].minute!=Point_Time[1].minute) //分刷新
      {
               Lcd_Line(Lcd_TimeX(32,17,Point_Time[0].minute),Lcd_TimeY(32,17,Point_Time[0].minute),32,32,0);
      }
      if((Point_Time[0].minute/10+5*(Point_Time[0].hour%12))!=(Point_Time[1].minute/10+5*(Point_Time[1].hour%12))) //时刷新显示
      {
      Lcd_Line(Lcd_TimeX(32,12,Point_Time[0].minute/10+5*(Point_Time[0].hour%12)),Lcd_TimeY(32,12,Point_Time[0].minute/10+5(Point_Time[0].hour%12)),32,32,0);
      }
      Display_Pointer(Point_Time[1],1);       //现在的指针式时钟显示
      Point_Time[0]=Point_Time[1];
}

效果图如下所示：

注：没怎么发过帖子，所以不知道怎么跟大家讲这些东西，能用代码的直接粘代码了。因为自己感觉这些东西很好玩，所以想跟大家分享一下，如果有什么不懂，可以留言
一些资料：

[ 本帖最后由季夏木槿于 2013-8-21 22:05 编辑 ]

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回复李晓 2014-11-24 11:40: 有原理图吗？

季夏木槿