如何設計一款模擬電壓表？2022年寒假在家練RP2040游戲機項目分享（七）

模擬電壓表也能用RP2040 Game Kit制作？這個寒假同學們玩的很開心，我們也收貨了很多有趣的項目。?

今天欣賞來自北方工業大學的大一學生【pvfcd】所做的模擬電壓表。項目已開源在電子森林，可點擊“閱讀原文”獲取鏈接，轉載請注明出處。

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import machinefrom machine import ADC, Pin,Timerimport utimeimport st7789 as st7789from fonts import vga2_8x8 as font1from fonts import vga1_16x32 as font2import math

????def?drawcircle(self,?x,y,r,color=WHITE):        '''畫半圓        傳入參數:        x,y:圓心坐標        r:半徑        color:顏色        '''        a = 0        b = r        while (2 * b * b) >= (r * r):            self.pixel(x + a, y - b,color)            self.pixel(x - a, y - b,color) #           self.pixel(x - a, y + b,color) #           self.pixel(x + a, y + b,color)     #           self.pixel(x + b, y + a,color)             self.pixel(x + b, y - a,color)             self.pixel(x - b, y - a,color) #           self.pixel(x - b, y + a,color)                     a = a + 1;            num = ((a * a) + (b * b) )- (r*r);#計算畫的點離圓心的距離            if num > 0:                b = b - 1                a = a - 1

"""pin設置部分"""pinout = Pin(22, Pin.OUT)calib = Pin(6, Pin.IN, Pin.PULL_UP)#即為板子上的按鍵A

'''ADC選擇部分'''# 排針CH1 = ADC(Pin(26))     CH2 = ADC(Pin(27))adc  = 0  
# 搖桿 # CH1 = ADC(Pin(28))     # CH2 = ADC(Pin(29))# adc = 1

'''st7789設置部分'''st7789_res = 0st7789_dc  = 1disp_width = 240disp_height = 240spi_sck=machine.Pin(2)spi_tx=machine.Pin(3)spi0=machine.SPI(0,baudrate=40000000, phase=1, polarity=1, sck=spi_sck, mosi=spi_tx)display = st7789.ST7789(spi0, disp_width, disp_height,reset=machine.Pin(st7789_res, machine.Pin.OUT),dc=machine.Pin(st7789_dc, machine.Pin.OUT),xstart=0, ystart=0, rotation=0)

'''測試用io口中斷驅動程序'''timer = Timer()def timer_callback(timer):  pinout.toggle()timer.init(period=2000,?mode=Timer.PERIODIC?,?callback=timer_callback)#創建一個定時器，用于反轉電平

io口驅動程序，就是一直翻轉一個io口的電平，以輸出低頻率的數字波形。rp2040沒有dac，所以沒法輸出更多樣的電壓。

def adcread():  global dmm1,dmm2  dmm1 = CH1.read_u16()      dmm2 = CH2.read_u16()

def adcshow():  global dmm1voltshow,dmm2voltshow  adcread()  # print("dmm")  # print(dmm1)  # print(dmm2)  if (adc == 0):    dmm1volt = dmm1*(3.3/ADC0_full_range)    dmm1voltshow = round(dmm1volt,3)    dmm2volt = dmm2*(3.3/ADC1_full_range)    dmm2voltshow = round(dmm2volt,3)  else:    dmm1volt = dmm1*(3.3/ADC2_full_range)    dmm1voltshow = round(dmm1volt,3)    dmm2volt = dmm2*(3.3/ADC3_full_range)    dmm2voltshow = round(dmm2volt,3)  print("volt")  print(dmm1volt)  print(dmm2volt)  display.text(font2,"CH1:",0,10,st7789.WHITE)  display.text(font2,"CH2:",0,40,st7789.WHITE)  display.text(font2,str(dmm1voltshow),63,10,st7789.WHITE)   display.text(font2,str(dmm2voltshow),63,40,st7789.WHITE)  # print("show")  # print(dmm1voltshow)  # print(dmm2voltshow)  display.text(font2,"Volts",149,10)  display.text(font2,"Volts",149,40)

def draw_point(value):  '''   value:ADC讀取的電壓值,例如32768之類的數字  46811:adc滿量程為3.3v分散到140的區域上,正好是表針的長度  然后利用勾股定理,計算出y的位置  '''  global lastxposi,lastyposi,lastvalue  tvalue = value*100  if (value > 0):    # print(value)    if (adc == 0):      xposi = (tvalue//(int((ADC0_full_range/140)*100)))+50    else:      xposi = (tvalue//(int((ADC2_full_range/140)*100)))+50    if xposi != 0:      yposi = 200-int((math.sqrt(4900-((120-xposi)**2))))    else:      yposi = 200    # print(xposi,yposi)    display.line(120,200,xposi,yposi,st7789.RED)    if xposi != lastxposi:      display.line(120,200,lastxposi,lastyposi,st7789.BLACK)    lastxposi = xposi    lastyposi = yposi

>>> 32768//327.6899.0>>> 3276800//32768100

      display.text(font2,"CALIB ADC2",10,10,st7789.WHITE)      while(ADC2.read_u16() <55000):        if(ADC2.read_u16() > 55000):          display.text(font2,"WAIT......",10,10,st7789.WHITE)          utime.sleep_ms(5000)          ADC2_full_range = ADC2.read_u16()          print("ADC2",ADC2_full_range)          break

while(True):#主循環    adcshow()    draw_point(dmm1)

記得第一次參加硬核學堂的活動，是我高二升高三的時候。當時是nxp的一款芯片，好像叫lpc824。當時我高估了我的水平，以為可以很快的做完，但是最終只做了ADC，就被轟去復習了。今年我大學，又看到硬核學堂的活動，當場決定參加。拿到板子后，微信群里的氛圍非常好，所有人都在咨詢項目相關的內容，也有些人在交流著我聽不懂的話題，讓我看到了我和大佬的差距。

接下來說下我做的這個項目。首先，為什么選ADC，因為我之前大一上參加了電賽，做的是那個用電器檢測的題，對ADC有了一些相關的開發經驗。但是后來發現，microPython的開發真的很簡單，可以簡單的使用。而且microPython調試程序也很方便，不用編譯直接跑程序節省了大量的時間。

項目過程中，其實我是拿到板子后現學習的python，python有很多方便的函數庫，我之前不知道，本來自己寫了類似的，不完美的功能，然后上網一查，有個內置標準函數庫就是干這個事情的。還有數學問題（畢竟數學一直很差），那個畫圓的函數想了我好久，不過最后的結果還是很滿意的。還有調庫的問題，一開始我感覺自帶的st7789的庫太慢，而且沒有gui庫。而且可用的函數比較少，所以嘗試使用GitHub上的microgui開發。總卡在spi總線的部分，雖然有邏輯分析儀，但是也很難定位問題所在，屏幕就是不顯示。后來自己完成了一些gui的設計，雖然不是很完美，但最后呈現的效果還是不錯的。

最后，感謝硬禾學堂帶給我們這么好的活動，有了一個玩轉就退錢的正向激勵，督促著我在不想干的時候爬起來繼續研究這個東西。這次也翻看了電子森林上的許多項目，感覺這個網站真的很神仙，中文的資料，還有完整的解釋，讓我受益匪淺。

• 把這個倉庫中所有文件克隆下來，上載到游戲機中，然后運行adcproject.py：https://github.com/pvfcd/rp2040_adc_mpy

• 也可以直接把下面網盤里的程序全部上載到板子中
  鏈接：https://pan.baidu.com/s/1tNoPVDpSRnQeoIsb-Uqejg?pwd=fhh2
  提取碼：fhh2

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