创客兴趣小组系列教程之掌控板二——电子沙漏 简单

特别声明：本系列课程是我校的校本教程，主要针对有一定基础的创客兴趣小组同学。

本系列课程结合STEAM，在课程中融合了其他学科知识。

在上节课《点亮未来》中，我们已经学习了掌控板LED的各种点亮方式，为掌控板学习开了个好头，也为我们的掌控板学习奠定了一个好的基础，本节课来学习掌控板的文字显示和图像显示。

教学目标：

知识目标：学会OLED的文字、图案、图片的正确显示

能力目标：融合数学知识、艺术知识，利用所学知识制作一个电子沙漏

情感态度价值观：注重细节，养成严谨的科学态度

重点：

1、学习OLED的基本知识。

2、学会文字显示。

3、学会各种图案和图片的显示。

难点：

利用所学知识制作一个电子沙漏。

教学过程：

一、基本知识学习

我们先来认识一下掌控板的这块屏幕，这是一块OLED屏，

这块屏幕的分辨率是 128*64，显示分辨率就是屏幕上显示的像素个数

一般一个汉字占用12*16个像素，一个英文占用8*16个像素

想一想：

这个屏幕假如都显示汉字，请问最多可以显示几排？总共显示多少个汉字？

这个屏幕假如都显示英文，请问最多可以显示几排？总共显示多少个英文字母？

解答：

按照这个屏幕分辨率，长度是128，,128/12=10.75，也就是一排最多显示10个汉字

高度是64,64/16=4，也就是最多显示4排，总共40个汉字。

按照这个逻辑，因此最多可以显示4排英文，共64 个字母。

我们来现场测试一下看看是否和我们想的一样

效果和我们预测的是一样。我们来具体看看显示菜单里的内容

里面的内容都很容易理解，但是一定要注意，在显示的最后一定要加上显示生效，切记！

给大家十分钟时间熟悉里面的基本操作。

二、布置任务

大家已经基本掌握了掌控板的显示模块，下面我们来完成一个任务，那就是做一个电子沙漏。

沙漏大家都见过吧

根据OLED屏的结构我们可以画两条对角线就可以画出沙漏的形状了

上半部分实际是一个三角形，那我们画一个实心三角形就可以了。

那我们这个三角形的三个点坐标分别是什么呢？

（0,0 63,31 127,0）

（这里一定要强调在计算机编程中，往往是从0开始算第一个，而不是从1开始。）

确定了三个点就非常简单了

简单来说就是上面的那个实心三角形越来越小，三个顶点中，有一个是不变的

那另外两个如何确定呢？

这里我们来学习一个数学知识，那就是一个角的正切值

一个角的正切值永远是不变的，回到我们这里，我们来看看

这里角a的正切值 就是 32/64=0.5，整个大三角形是等腰三角形，所以它的对角正切值也是0.5

这样，当Y=1的时候，X就=2

这样我们就可以把所有的三角形三个顶点坐标推算出来

0,0 63,31 127,0

2,1 63,31 125,1

4,2 63,31 123,2

……

Y*2,Y 63,31 127-Y*2,Y

这样我们就把三角形的三个顶点坐标推算出来了

我们利用循环就可以实现上面的沙子越来越少

下面的沙子越来越多，相对就比较简单

有两个点永远不变，那就是 0,63和127,63，变的只是最上面那个顶点，而且上面那个顶点的X坐标一直没变，就只是Y坐标一直在变，代码如下：

基本做好了，但是总觉得差点什么，大家觉得差点什么？

对了，有点突兀，中间没有沙子流动

加入中间沙子流动的动画，实际就是画一根线

一个正放的沙漏就已经做好了，那如果我们要做一个倒过来放的沙漏该如何做呢？

这时候我们就要把坐标系倒过来，心中一定要很清楚各个坐标的位置

上面的三角形三个顶点坐标分别为

127,63 63,31 0,63

125,62 63,31 2,62

123,61 63,31 4,61

……

127-i*2,63-i 63,31 i*2,63-i

下面的三角形三个顶点坐标分别为

0,0 63,0 127,0

0,0 63,1 127,0

0,0 63,2 127,0

……

0,0 63,i 127,0

代码如下

现在正放、反放的都做好了，我们要根据实际情况来进行完善，那就是当正放的时候就一直正漏，漏到不能漏就停下，当把掌控板反过来，就显示反放的动画，一直漏到不能漏就停下

效果如下：

这个留作课后的作用，下节课进行检查。

总结：

本节课我们学习了

1、OLED显示基本的文字和图片

2、绘制基本的图形

3、利用所学掌控板知识，数学知识（正切，三角形基本公式），美术知识，生活常识制作了一个电子沙漏

大家课后除了完成作业，再想一想我们还可以利用这些已学知识制作什么东西呢？