TinyPOV

Atommann

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　　Persistence Of Vision

概述

　　这个设计基于 Lady Ada 的 MiniPOV3，硬件和软件都和 MiniPOV3 是兼容的，在设计的时候发现 ATtiny2313 还有几个引脚空闲着，就增加了 3 个按键和一个蜂鸣器，按键可以用来输入字符，切换工作状态以及设置定时器的时间，有了蜂鸣器可以把这个 POV 玩具当成烹饪定时器使用。（注意：烹饪定时器的软件还没有实现）。

　　这个设计内置了一个简单的 AVR 串口编程器，因此用户不需要特殊的编程器就可以给这个套件编程，可以配合普通的 PC 使用(Linux/Unix 或 Windows)，Mac 电脑也可以（需要运行 Mac OS X 和一个 USB/RS232 转换器）。

　　如 Lady Ada 网站上所写，这个项目的设计意图是针对想要做下面这些事的任何人作为一个理想的入门起始点：

学习怎样焊接
学习怎样组装简单的电子套件
学习怎样给微控制器编程
制作闪光的东西

　　整个套件包含了制作并让套件运行起来所需的所有器件。

　　微控制器，本质上是一个可以向其 Flash 存储器里烧写程序的芯片。当给这个芯片加上电源的时候，它就开始运行这个程序。微控制器一般可以并行执行多个功能，例如通过 A/D 读取一个传感器，在 LCD 上显示信息，处理数据，和其它芯片交互工作等，这是通过利用中断来实现的。微控制器是功能很强大的电子开发工具，因为它们很便宜（有的只要几元钱），带有 ROM, RAM 和 EEPROM，以及一个集成的处理器核心，并且可以用流行的计算机语言如 C, Basic 和汇编语言来编写程序。基于这些原因，我认为对那些在计算机和软件方面有一定经验的人来说，微控制器是绝佳的电子技术入门导引。

　　TinyPOV 用的微控制器是 Atmel 公司的 20 个引脚的 RISC 控制器 ATtiny2313。之所以选择它是因为它有一个内部振荡器（无需外部晶振和时钟信号）而且有足够的 I/O 端口来驱动每个 LED，而且价格便宜。

LED

　　LED 是电流驱动的。也就是说，LED 的驱动电路应该设计成让某个给定大小的电流通过 LED 而不是说要在 LED 上施加多大的电压。这基本上是指要给 LED 串联一个电阻，电阻值越大，电流就越小。对于大多数的 LED，通以 5 到 20mA 的电流就可以让它很好工作。

　　要计算电阻的大小，首先必须决定 (1) 电源的电压是多少及 (2) LED 的压降是多少。对于 TinyPOV，电源电压是 3V，因为每节 AA 电池是 1.5V；对于 LED 的压降，需要查看 LED 数据手册中的“正向压降”。这个值信赖于 LED 是由什么材料制造的，材料也决定 LED 的颜色。几乎所有红色 LED 的降压都是 2V。蓝色，白色，紫外和一些绿色 LED 的压降是 3.4V。注意，通常情况下，电源电压要求一定要比 LED 的正向压降要大一点。好，现在把两个电压相减，然后再除以电流值就可以得到电阻的值了，单位是欧姆：(3V - 2V / 0.02A = 50 欧姆)。由于这些电阻限制流经 LED 的电流大小，它们也被称着“限流电阻”。

　　网上有一些在线 LED 计算器，比如这个 LED calculator。你还可以尝试 EMSL 的纸制 Wallet-size LED Resistance Calculator。

按键

　　3 个按键，用于输入字符和为定时器设置时间（注意：烹饪定时器的软件还没有实现）。

传感器

　　默认情况下套件没有包含传感器，但是在 PCB 上预留了传感器的安装位置，有兴趣改装的朋友可以利用它。例如，可以安装一只 DS18B20 单总线温度传感器(注意脚位的顺序和PCB 不一致，另外还需要一只 4.7K 的上拉电阻)，这样可以测量和显示温度，把 TinyPOV 当成一个 TempPOV 或二进制温度计使用。当把 TinyPOV 安装在自行车轮子上的时候，可以安装霍尔传感器。