Processing 控制 51 单片机实现电梯楼层显示

本文将使用 Processing 作为上位机发送数据，控制 51 单片机实现 8*8 LED 显示电梯楼层的程序代码。

Processing 发送程序

import processing.serial.*;

Serial port;

void setup() {
  size(200, 500);
  textSize(150);
  textAlign(CENTER, CENTER);
  port = new Serial(this, 'COM3', 9600); //单片机的端口号
}

void draw() {
  background(225);

  String floors = 'F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9';
  textSize(24);
  fill(255, 0, 0);
  textLeading(50);
  text(floors, 20, 25, 40, 450);

  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    fill(100);
    rect(50, i * 50, 100, 50);
  }
}

void mouseClicked() {
  int currentFloor = -1;
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    if (mouseX >= 50 && mouseX <= 150 && mouseY >= i * 50 && mouseY <= (i + 1) * 50) {
      currentFloor = i + 1;
      break;
    }
  }
  if (currentFloor > 0) {
    println(currentFloor + ' floor');
    port.write(currentFloor); //向单片机发送数据
  }
}

51 单片机接收程序

//8*8led显示电梯楼层
//processing发送数据
//需要配合processing代码使用

#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

//数字0~9的编码
uchar code Table[] = {
  0x3C, 0x42, 0x42, 0x42, 0x42, 0x42, 0x42, 0x3C, //0
  0x18, 0x38, 0x78, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, //1
  0x00, 0x7E, 0x02, 0x02, 0x7E, 0x40, 0x40, 0x7E, //2
  0x00, 0x7E, 0x02, 0x02, 0x7E, 0x02, 0x02, 0x7E, //3
  0x00, 0x48, 0x48, 0x48, 0x7E, 0x08, 0x08, 0x08, //4
  0x00, 0x7E, 0x40, 0x40, 0x7E, 0x02, 0x02, 0x7E, //5
  0x00, 0x7C, 0x40, 0x40, 0x7C, 0x44, 0x44, 0x7C, //6
  0x00, 0x7C, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, //7
  0x00, 0x7C, 0x44, 0x44, 0x7C, 0x44, 0x44, 0x7C, //8
  0x00, 0x7E, 0x42, 0x42, 0x7E, 0x02, 0x02, 0x7E  //9
};

uchar Current_Level = 1, Dest_Level = 1; //当前楼层和目标楼层
uint r = 0; //控制led显示的计数器
char offset = 0; //控制led显示的偏移量
uchar val = 0; //从processing接收到的数据

void displayDigit(); //显示数字
void serial() interrupt 4; //串口中断函数

void main() {
  //串口初始化
  TMOD = 0x20; //设置计数器1为8位自动重载模式
  SCON = 0x50; //设置串口为模式1，允许接收
  PCON = 0x00; //波特率不加倍
  TH1 = 0xFD; //计数器1初值，用于波特率9600
  TL1 = 0xFD;
  TR1 = 1; //启动计数器1
  ES = 1; //允许串口中断
  EA = 1; //开全局中断

  while (1) {
    displayDigit(); //显示数字
  }
}

void serial() interrupt 4 {
  if (RI == 1) { //如果接收到数据
    val = SBUF; //读取数据
    RI = 0; //清除接收中断标志位
    if (val >= 1 && val <= 9) { //如果数据为1~9之间的数字
      Dest_Level = val; //设置目标楼层为该数字
    }
  }
}

void displayDigit() {
  uchar i = Current_Level * 8 + r + offset; //计算要显示的数字在Table中的索引
  P0 = ~Table[i]; //在led上显示该数字

  //根据目标楼层调整当前楼层的值以及led的显示效果
  if (Current_Level < Dest_Level) { //电梯上升
    if (++r == 8) { //到达下一个数字
      r = 0;
      if (++offset == 8) { //下一个数字超出led的显示范围，需要移动偏移量
        offset = 0;
        Current_Level++;
      }
    }
  } else if (Current_Level > Dest_Level) { //电梯下降
    if (++r == 8) { //到达下一个数字
      r = 0;
      if (--offset == -8) { //下一个数字超出led的显示范围，需要移动偏移量
        offset = 0;
        Current_Level--;
      }
    }
  } else { //电梯停止
    if (++r == 8) r = 0; //到达下一个数字
  }
}

虚拟串口配对软件设置

如果使用虚拟串口配对软件，可以将单片机的串口连接到虚拟串口，然后在 Processing 代码中选择虚拟串口的端口号。

在单片机电气原理图中，需要将串口连接到虚拟串口的端口号对应的引脚上，而不是物理串口的引脚上。具体引脚连接方式可以参考虚拟串口配对软件的使用说明或者单片机的开发板手册。

总结

本文介绍了使用 Processing 作为上位机控制 51 单片机实现 8*8 LED 显示电梯楼层的程序代码，并详细解释了代码实现的原理。希望本文能够帮助读者了解 Processing 和 51 单片机的串口通信，并应用于实际项目中。