OLED繪制數(shù)學(xué)圖形

這篇文章會(huì)使用 micro:bit 鏈接 OLED1306 顯示器，搭配「變量」、「三角函數(shù)」、「重復(fù)循環(huán)」等積木，在 OLED 上繪制「正弦波形」以及「圓形」兩種數(shù)學(xué)圖形。

micro:bit 連接 OLED1306 顯示器

按照下圖，使用「擴(kuò)充板、杜邦線、面包板」，將 micro:bit 連接 OLED1306 顯示器。

加入 OLED1306 積木

開啟 MakeCode 的擴(kuò)展功能，搜尋「oled」，從搜尋結(jié)果中選擇「OLED12864_I2C」的項(xiàng)目，點(diǎn)選加入 OLED1306 顯示器積木。

繪制「正弦波形」

「正弦波形」是什么呢？是一種來自三角函數(shù)中的正弦比例的曲線波形，當(dāng) x 不斷改變時(shí)，透過震幅、角度和正弦函數(shù)計(jì)算 y 坐標(biāo)，仿真周期性的波形圖案。

正弦波形 y 坐標(biāo)公式：y = y0 + n × sin(deg)

( y0：y 軸位置、n：震幅大小、deg：角度 )

了解公式原理后，就可以開始設(shè)計(jì) OLED 的繪圖程序：

按照公式，先放入對(duì)應(yīng)的 x、y、y0、n、deg 變量，并設(shè)定數(shù)值。

使用重復(fù)循環(huán)，重復(fù) 128次 ( 因?yàn)?OLED 的 x 方向分辨率只有 128 點(diǎn) )

每次重復(fù)時(shí)

計(jì)算 y 坐標(biāo) ( 注意！MakeCode 的三角函數(shù)使用「弧度」，要將角度除以 57.7 轉(zhuǎn)換 )。

OLED 繪制在 (x,y) 繪制亮點(diǎn)。

x 增加 1。

deg 增加 20。

完成后，啟動(dòng) micro:bit，OLED 就會(huì)畫出正弦波形。

繪制「圓形」

「圓形」是透過三角函數(shù)，計(jì)算圓周上的 x 與 y 坐標(biāo)所畫出的圖形。

圓形坐標(biāo)公式 ( x0、y0 為圓心坐標(biāo)，r 為半徑，deg 為角度 )：

x 坐標(biāo)：x0 + r × cos(deg)

y 坐標(biāo)：y0 + r × sin(deg)

首先新增一個(gè)名為 circle 的函式，替函式加入 x0、y0、r 和 deg 四個(gè)參數(shù)，透過函式繪制圓形。

了解公式原理后，就可以開始設(shè)計(jì) OLED 的繪圖程序：

按照公式，編輯 circle 函式內(nèi)容。

使用計(jì)次循環(huán)，重復(fù) deg 次 ( 360 度可以畫出圓形，180 度可以畫出半圓形 )。

每次重復(fù)時(shí)計(jì)算 x、y 坐標(biāo)，并在 OLED 繪制亮點(diǎn)。

函式編輯完成后，于啟動(dòng)時(shí)呼叫 circle 函式。

完成后，啟動(dòng) micro:bit，OLED 就會(huì)畫出圓形。

如果需要修改「起始角度」，可以把 circle 函式增加一個(gè) deg0 的參數(shù)，計(jì)算角度時(shí)，先加上 deg0，就能夠指定起始的角度。

下圖的例子，按下 A 按鈕時(shí)，OLED 會(huì)畫出左邊的半圓形，按下 B 按鈕時(shí)，OLED 會(huì)畫出右邊的半圓形。

審核編輯：劉清