把握方向，掌握时间

Posted 2021-12-30 卓晴

 

§01 串行通信

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在头条电子森林博客中看到一些显示电子系统中信号波形的动图，有助于帮助我们理解传输的机理。特转载如下。

1、SPI传输

▲ 图1.1.1 SPI 数据传输

▲ 图1.1.2 SPI数据传输（2）

▲ 图1.1.3 SPI时序信号

2、I2C传输

▲ 图1.2.1 I2C总线以及寻址方式

3、UART传输

▲ 图1.3.1 PC 上通过UART来调试MCU

▲ 图1.3.2 RS-232通过电平转换芯片与MCU通讯

4、红外控制

▲ 图1.4.1 红外控制信号也是一个串行通讯信号

▲ 图1.4.2 红外信号接收与放大整形电路

▲ 图1.4.3 一个使用红外接收光电管控制继电器进行鱼食投喂电路

5、串并转换电路

▲ 图1.5.1 串入、并出移位寄存器

▲ 图1.5.2 由八个D寄存器组成的移位寄存器

▲ 图1.5.3 并行传输：四位并行传输总线

▲ 图1.5.4 串行传输示意图

6、其它波形动画

▲ 图1.6.1 PWM控制LED亮度

▲ 图1.6.2 PWM控制LED亮度

▲ 图1.6.3 调幅与调频信号

▲ 图1.6.4 相位调制信号

▲ 图1.6.5 方波边沿抖动波形

 

§02 提  问

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■ 提问：

卓老师你好，关于节能组电压显示的LED板，我存在一些疑问。

1. LED驱动必须使用英飞凌的TLD系列芯片吗？能否使用别的芯片，或者直接用三极管驱动？
2. 长或宽至少一边大于十厘米，是在引导我们将LED排成一排，用进度条的形式来显示电压吗？
3. 接上条，如何衡量板子的“真实长度”，比如我板子长度超过十厘米了，但是有一半都是空的，这种情况怎么算？
4. 能否直接显示电压数值，将LED摆成数字的形状，或者直接用数码管来代替LED（毕竟数码管本质上就是多个LED）？
5. 能否使用内置iC的LED，例如WS2812等？

◎ 回答：

在第十七届智能车竞赛中，无线充电组在规则要求使用LED显示储能法拉电容电压，规则目的为：

• 能够是的比赛更加生动有趣。车模在停止充电时，如果没有指示，则显得过程单调乏味；竞赛将会鼓励同学们在车模作品制作时，能够关注车模外观静态和动态美学设计，产生具有个性的炫酷现场展示效果；
• 裁判员比较容易判断是否车模最高电压不超过12V。这一点需要在比赛之前，由技术裁判使用万用表检验LED灯条显示与储能电容电压之间呈现线性关系；
• 让同学们了解Infineon公司车载LED控制器的原理与使用方法。

基于以上目标，所以要求：

• 在LED电压显示灯条中，使用Infineon提供的LED驱动芯片，完成 超过12条（13 ~ 16）灯条显示；每一条代表储能电容电压1V。
• LED电压显示灯条的有效长度，即从第一排LED到最后一排之间的距离大于等于10厘米；每一条中的LED个数，排列的宽度不限制；
• 除了上述LED灯条之外，参赛队伍可以另行设计其它的显示电路，包括数码管，LCD，彩色LED等，其它LED驱动电路不再限制使用Infineon的LED驱动芯片。

▲ 图2.2.1 无线充电组储能电容LED显示板示意图