Arduino Graphix
Nume: Popa Andrei
Grupă: 333CA
Introducere
Arduino Graphix este un demo de pipeline grafic software implementat pe microcontrolerul ATmega328P. Se afișează pe un ecran LCD un mediu 3D, iar utilizatorul se poate folosi de un keypad pentru a modifica perspectiva de vizualiare (pentru a mișca camera).
Sistemul este format din 2 plăcuțe cu microcontroler ATmega328P:
- plăcuța 1 joacă rolul unui GPU: va fi responsabilă să deseneze scena pe un ecran LCD într-un timp cât mai scurt.
- plăcuța 2 joacă rolul unui CPU: va ține cont despre obiectele din scenă și despre cameră și va transmite informațiile relevante către “GPU” și va procesa inputul de la keypad (utilizator).
Motivul pentru care am ales acest proiect este interesul meu față de modul de funcționare a procesoarelor video și modul prin care acestea interacționează cu restul sistemului de calcul pentru a prezenta/desena informații pe un display.
Scopul meu principal este de a învăța prin experiență cum se implementează un pipeline grafic (chiar dacă este un model software foarte limitat și simplificat) și totodată, ca scop secundar, să scriu de mână un “driver” simplu pentru ecranul LCD.
Ca utilitate pentru mine (și alții), vreau ca proiectul să servească ca un exemplu de compromisuri ce trebuie făcute pentru a obține un pipeline grafic 3D funcțional, dar și utilizabil (cu framerate decent) pe un sistem hardware foarte limitat.
Schemă bloc
Hardware Design
Bill of Materials
Schema electrică
Pinout
Display LCD:
| Pin Display | Pin Arduino | Pin ATmega328p |
|---|---|---|
| BL | 5V | |
| RST | 5V | |
| DC | D10 | PB2 |
| CS | GND | |
| CLK | D13 | PB5 / SCK |
| DIN | D11 | PB3 / MOSI |
| GND | GND | |
| VCC | 5V |
Deoarece există doar un singur periferic conectat prin SPI, am conectat pinul de CS (chip select) la GND, astfel acesta este selectat continuu. Pinul de RST (reset) este conectat la 5V (acesta funcționează în logică negată), deoarece nu am nevoie să resetez software display-ul.
Keypad 4×4:
| Pin Keypad | Pin Arduino | PinATmega328p |
|---|---|---|
| 1 (Column) | D6 | PD6 / OC0A |
| 2 (Column) | D5 | PD5 / OC0B |
| 3 (Column) | D9 | PB1 / OC1A |
| 4 (Column) | D10 | PB2 / OC1B |
| 5 (Row) | D2 | PD2 / PCINT18 |
| 6 (Row) | D3 | PD3 / PCINT19 |
| 7 (Row) | D4 | PD4 / PCINT20 |
| 8 (ROW) | D7 | PD7 / PCINT23 |
Ținând doar câte o coloană a keypad-ului pe high la un moment dat, în funcție de care rând este pe low, obținem ce buton a fost apăsat. Am ales pinii pentru coloană pentru a putea schimba eventual coloana activă prin timere. Am ales pinii pentru rând pentru a primi întreruperi în momentul apăsării unui buton.
ATmega328P:
| Pin Arduino (1) | Pin ATmega(1) | Pin Arduino(2) | Pin ATmega (2) |
|---|---|---|---|
| D0 | PD0 / RXD | D1 | PD1 / TXD |
| D1 | PD1 / TXD | D0 | PD0 / RXD |
Pinii aleși sunt pinii pentru USART și sunt legați RX ↔ TX.
Software Design
Rezultate Obţinute
Concluzii
Download
Jurnal
- 7.04.2026 - Alegere tema proiect si confirmare.
- 7.05.2026 - Creare pagină ocw pentru proiect.
Bibliografie/Resurse
Resurse Hardware
Resurse Software
- Laboratoarele
