基于STC8A8K48D4的动画小人设计
一、设计任务与哀求
1、用单片机设计一个小动画
设计基本哀求：
（1）用12864显示器做为显示器。
（2）初始时在显示器中央先显示自己的学号并勾留3秒旁边，接下来清屏并在显示器的左上角画一个小人型的图画。
（3）用按键来掌握小人型的移动，分别用按键表示上，下，左，右。每按一次，小人型移动一步。
（4）小人型不能跑出显示器。
二、方案设计与论证
首先，我选择这个项目的时候，我认为这个项目须要的硬件根本比较大略，它仅仅只须要几个按键，一块单片机，一个显示屏罢了。这个项目紧张的问题是在程序的算法层面，要在显示屏上面显示小人，并利用按键来操控它。
由于这次实训指定了STC8A8K48D4的LQFP44封装，以是我先上STC官网下载了一个它的库文件下来，并且看了它的芯片手册。同时老师给我们供应了利用I2C通讯的0.96寸4PIN的OLED屏，我按照辅导手册接在了单片机相应的IO口上面。
三、硬件电路设计
完成一个课程设计，我们的第一步该当是理解主控芯片，完成最小系统板的设计，在芯片手册中见告我们的最小系统板是在VCC口上连接一个22uf和0.1uf的电容，此芯片内部集成震荡电路可以不用外部晶振，但是末了我还是给它加了12MHZ晶振，这样的话延时会更准一些。此外，我在P1.0到P1.3上接了10k的上拉电阻，并通过轻触开关接地，当按下轻触开关的时候，P1.0到P1.3就会低电平。单片机与显示屏的通讯，则是采取SCL和SDA两条线，SDA我接在了P1.4,SCL我接在了P1.5。电源供电利用DC接口，并且合营自锁开关。此外，这个板子上还有电源指示灯，检测电源是否接通。
图1.1 流程图
图1.2 事理图
实在这次的设计有很多IO口没有用上，我想在未来的PCB设计中这些没用到的IO口可以用排针引出来，避免产生资源摧残浪费蹂躏。
四、软件设计
OLED屏网上有可以调用的库函数，只须要修正一下引脚，便可以移植到我的设计上面。同时这个单片机上电后每个IO口都是高阻态，须要我们做出一些引脚配置，把PxM0和PxM1设置为0x00，方可利用。这个设计所须要的算法便是在OLED屏显示一个BMP图像，并且给它设置好位置坐标，当我按下开关时候，决定它某个方向的坐标就会发生变革，为了避免产生残影之类的，按下该当先清一次屏，再显示图片。此外，我还创造自己在软件算法方面的知识比较薄弱，在编写程序时，常常碰着语法缺点和逻辑缺点，须要仔细探求和修正才能办理问题，须要多加学习和实践。详细主函数文件的算法流程如下：
//
#include "stc8a8k64d4.h"
#include "oled.h"
#include "stdio.h"//显示浮点数的sprintf函数
sbit sw2=P1^0;
sbit sw3=P1^1;
sbit sw4=P1^2;
sbit sw5=P1^3;
int a=0;
int b=0;
int c=64;
int d=4;
extern unsigned char code BMP[];
unsigned char disbuf[9];//显示浮点数须要
void delay_tms(unsigned int ms)
{
unsigned int i,j;
for(i=ms;i>0;i--)
for(j=0;j<1100;j++);
}
void Delay20ms(void) //@11.0592MHz
{
unsigned char data i, j;
i = 216;
j = 37;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
int main(void)
{
P1M0=0x00;
P1M1=0X00;
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Clear() ;
OLED_ShowString(0,4,"20210460523",16);
delay_tms(3000);
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Clear();
while(1)
{
//测试字符串显示，测试结果：
//第一个参数，以8为间隔;
//第二个参数，是行，如果第四个参数是12，那么以1间隔0-1-2-3-4-5-6，如果第四个参数是16，那么以2间隔，0-2-4-6
//第三个参数，字符串，双引号括起来
//第四个参数，是字体尺寸12或者16,16字体大一写
//图片显示，显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0～127，y为页的范围0～7
if(sw2==0)
{
Delay20ms();
if(sw2==0)
{
if(c<127)
{
a=a+8;
c=c+8;
OLED_Clear();
}
}
}
if(sw3==0)
{
Delay20ms();
if(sw3==0)
{
if(d<7)
{
b=b+1;
d=d+1;
OLED_Clear();
}
}
}
if(sw4==0)
{
Delay20ms();
if(sw4==0)
{
if(b>0)
{
b=b-1;
d=d-1;
OLED_Clear();
}
}
}
if(sw5==0)
{
Delay20ms();
if(sw5==0)
{
if(a>0)
{
a=a-8;
c=c-8;
OLED_Clear();
}
}
}
OLED_DrawBMP(a,b,c,d,BMP);
}
}
仿真过程与仿真结果由于proteus8.6上面没有现成的stc8a8k48d4的芯片，无法完成仿真。于是我采取最小系统板合营面包板来接线做一个仿照过程。仿照过程非常顺利，OLED屏幕可以显示学号和动画小人。面包板作为一种方便利用的产品，在电子信息专业的学习也是发挥着重要浸染。
图1.3 面包板显示学号
图1.4 面包板显示小人
安装与调试在器件得手之后，我动手进行焊接。焊接过程也不是很随意马虎，由于之前从未进行贴片器件的焊接，导致有些引脚由于过热被热掉了，幸亏热化的脚是没有用的，不然就完成不了这次课题了。我这个PCB一次成功的缘故原由便是在于利用的IO口比较少，很多人由于IO口利用较多，然后又没有焊接履历让芯片断了脚或是贴片的焊盘化了，导致板子不能用。以是说后期该当要多学习点贴片焊接手法，再把那些剩余IO口用排针引出来这个板子就会好很多。
图1.5 设计的PCB
结论与心得本次设计让我也是明白了一些道理，世上无难事，只要肯登攀。原来的我对单片机实在不是很理解，也担心自己没办法做出来。于是，在百度上一贯搜索资料，找到了好多干系资料，并仔细剖析了那些代码，并融入自己的思想。我也是在剖析代码后创造别人做的显示图片是定好点位，显示在屏幕上。只要通过按键把点位移动就能实现动画小人。在这次的单片机实训中，我深刻体会到了理论与实践相结合的主要性，通过老师的讲解和自己的实践操作，我逐渐节制了单片机的基本知识和运用技巧。在未来的学习和事情中，我将连续努力提高自己的实践能力，不断学习新知识、新技能。同时，我也将看重团队协作能力的培养，与他人共同互助、共同进步。
八、参考文献
[1]、实例6 单片机显示数据 https://blog.csdn.net/lmf666/article/details/110117294
[2]、布丁橘长 OLED笔墨、图片左移右移效果事理先容
[3]、单片机事理及运用：基于STC15系列单片机+C51编程 赖义汉
