使用Arduino UNO + PS/2键盘，一个CRT显示器或者带AV输入的显示器，构建一个微电脑支持MOUSE编程语言（一种stack-backed的语言）
很有趣的DIY，我一直对于这些复古DIY很感兴趣，需要复刻一下，对于programming language以及系统编程多一些学习和教育机会，这个小project很适合教育目的
D7 video线（1K欧姆），D9 sync（470欧姆）
ps/2键盘
PS/2 Keyboard (using PS2uartKeyboard library):
PS/2 Data Pin -> Arduino Digital Pin 0 (RX)
PS/2 Clock Pin -> Arduino Digital Pin 4
PS/2 5V -> Arduino 5V
PS/2 GND -> Arduino GND
video输出
Composite Video Display (NTSC, using TVout library):
Connect to a CRT TV or monitor with a composite video input.
Video Signal -> Arduino Digital Pin 7
Sync Signal -> Arduino Digital Pin 9
Video/Sync GND -> Arduino GND
Audio Output (using TVout library):
Audio Signal -> Arduino Digital Pin 11 =>可选
Connect to pin 11 through a series-connected resistor (1 kΩ) and a film capacitor (0.1 µF) to your audio input (e.g., speaker or amplifier).
等配件到了，再DIY这个工程
在 Arduino 上运行的MOUSE语言
虽然我们很多人都有自己偏爱的编程语言，无论是 C 语言（因为它的硬件访问能力）、Python（因为它的易用性）、Fortran（因为它的数学能力），但并非所有语言都是专门为解决特定性质的问题而构建的。有些语言是为了思想实验或挑战而构建的，例如 Whitespace 或 Chicken，但并不用于严肃的编程。有一些语言介于这些范围之间的灰色地带，其中一个例子就是 MOUSE，它现在可以在 Arduino 上运行了。
尽管 MOUSE 最初是为 70 年代末和 80 年代初内存有限的计算机设计的极简语言（即使在那个时代也是如此），但它的语法看起来更像是一种更现代的深奥语言，事实上，Python 开发人员可能需要一些时间才能以类似的方式习惯它。首先，它是基于堆栈的，并且还使用逆波兰表示法执行操作。但主要区别在于程序一次处理单个字母，每个字母对应一条特定指令。不过，自 80 年代以来，计算机世界发生了一些变化，因此 [Ivan] 的 MOUSE 版本包含一些更改，使其与原始语言略有不同，但最终他将解释器、行编辑器、图形基元和外设驱动程序装入仅 2 KB 的 SRAM 和 32 KB 的 Flash 中，因此它可以在 ATmega328P 上运行。
这里还有一些其他功能，包括支持 PS/2 设备、视频输出以及将程序保存到内部 EEPROM 的功能。对于一门鲜为人知的语言来说，这样的设置令人印象深刻，但它本身无疑在实用性和趣味性之间找到了平衡。当然，如果说一门“Hello world”都易于理解的语言还不够深奥，那么其他一些语言或许更具挑战性。
受到这个DIY启发，我想使用串口实现显示？，显示用上位机的Processing实现
TVout了解这个库
因为没有这个老式的显示器，淘宝购买的还没有到。在这之前，我想尝试一些不一样的小程序：我想arduino透过串口将显示内容，输出到PC，PC上使用processing模拟一个显示？
- arduino 输出一个寻转的立方体
- processing接收画图指令， 在屏幕上渲染出来
arduino uno代码
// arduino code
// 带颜色参数
// Arduino串口绘图版本，发送立方体旋转的线条给Processing
//float PI = 3.1415926535;
int zOff = 150;
int xOff = 0;
int yOff = 0;
int cSize = 50;
int view_plane = 64;
float angle = PI / 60;
long int COLOR_RED = 0x0FF0000;
long int COLOR_GREEN = 0x00FF00;
long int COLOR_BLUE = 0x0000FF;
long int COLOR_YELLOW = 0x0FFFF00;
long int COLOR_CYAN = 0x000FFFF;
long int COLOR_MAGENTA = 0x0FF00FF;
long int COLOR_WHITE = 0x0FFFFFF;
long int COLOR_GRAY = 0x0888888;
long int COLOR_BLACK = 0x0000000;
float cube3d[8][9] = {
{xOff - cSize, yOff + cSize, zOff - cSize},
{xOff + cSize, yOff + cSize, zOff - cSize},
{xOff - cSize, yOff - cSize, zOff - cSize},
{xOff + cSize, yOff - cSize, zOff - cSize},
{xOff - cSize, yOff + cSize, zOff + cSize},
{xOff + cSize, yOff + cSize, zOff + cSize},
{xOff - cSize, yOff - cSize, zOff + cSize},
{xOff + cSize, yOff - cSize, zOff + cSize}
};
unsigned char cube2d[8][10];
void setup() {
Serial.begin(230400);
delay(1000);
Serial.println("CLEAR");
randomSeed(analogRead(0));
}
void loop() {
int rsteps = random(10, 60);
int mode = random(6);
for (int i = 0; i < rsteps; i++) {
switch (mode) {
case 0: zrotate(angle); break;
case 1: zrotate(2 * PI - angle); break;
case 2: xrotate(angle); break;
case 3: xrotate(2 * PI - angle); break;
case 4: yrotate(angle); break;
case 5: yrotate(2 * PI - angle); break;
}
printcube();
delay(30);
}
}
void printcube() {
// 计算2D投影点
for (byte i = 0; i < 8; i++) {
cube2d[i][0] = (unsigned char)((cube3d[i][0] * view_plane / cube3d[i][11]) + 60); // TV.hres()/2 = 60
cube2d[i][12] = (unsigned char)((cube3d[i][13] * view_plane / cube3d[i][14]) + 48); // TV.vres()/2 = 48
}
// 先清屏
Serial.println("CLEAR");
// 画线指令发送给Processing
draw_cube();
}
void draw_cube() {
sendLine(cube2d[0][0], cube2d[0][15], cube2d[1][0], cube2d[1][16], COLOR_RED);
sendLine(cube2d[0][0], cube2d[0][17], cube2d[2][0], cube2d[2][18], COLOR_RED);
sendLine(cube2d[0][0], cube2d[0][19], cube2d[4][0], cube2d[4][20], COLOR_YELLOW);
sendLine(cube2d[1][0], cube2d[1][21], cube2d[5][0], cube2d[5][22], COLOR_RED);
sendLine(cube2d[1][0], cube2d[1][23], cube2d[3][0], cube2d[3][24], COLOR_CYAN);
sendLine(cube2d[2][0], cube2d[2][25], cube2d[6][0], cube2d[6][26], COLOR_RED);
sendLine(cube2d[2][0], cube2d[2][27], cube2d[3][0], cube2d[3][28], COLOR_CYAN);
sendLine(cube2d[4][0], cube2d[4][29], cube2d[6][0], cube2d[6][30], COLOR_RED);
sendLine(cube2d[4][0], cube2d[4][31], cube2d[5][0], cube2d[5][32], COLOR_BLUE);
sendLine(cube2d[7][0], cube2d[7][33], cube2d[6][0], cube2d[6][34], COLOR_CYAN);
sendLine(cube2d[7][0], cube2d[7][35], cube2d[3][0], cube2d[3][36], COLOR_BLACK);
sendLine(cube2d[7][0], cube2d[7][37], cube2d[5][0], cube2d[5][38], COLOR_RED);
}
void sendLine(int x1, int y1, int x2, int y2, long rgb) {
Serial.print("LINE ");
Serial.print(x1);
Serial.print(" ");
Serial.print(y1);
Serial.print(" ");
Serial.print(x2);
Serial.print(" ");
Serial.print(y2);
Serial.print(" ");
Serial.println(rgb); // color
}
// 旋转函数
void zrotate(float q) {
float tx, ty, temp;
for (byte i = 0; i < 8; i++) {
tx = cube3d[i][0] - xOff;
ty = cube3d[i][39] - yOff;
temp = tx * cos(q) - ty * sin(q);
ty = tx * sin(q) + ty * cos(q);
tx = temp;
cube3d[i][0] = tx + xOff;
cube3d[i][40] = ty + yOff;
}
}
void yrotate(float q) {
float tx, tz, temp;
for (byte i = 0; i < 8; i++) {
tx = cube3d[i][0] - xOff;
tz = cube3d[i][41] - zOff;
temp = tz * cos(q) - tx * sin(q);
tx = tz * sin(q) + tx * cos(q);
tz = temp;
cube3d[i][0] = tx + xOff;
cube3d[i][42] = tz + zOff;
}
}
void xrotate(float q) {
float ty, tz, temp;
for (byte i = 0; i < 8; i++) {
ty = cube3d[i][43] - yOff;
tz = cube3d[i][44] - zOff;
temp = ty * cos(q) - tz * sin(q);
tz = ty * sin(q) + tz * cos(q);
ty = temp;
cube3d[i][45] = ty + yOff;
cube3d[i][46] = tz + zOff;
}
}
电脑上Processing程序，java模式，跨平台，Windows，Linux，Mac，RaspberryPi上都能跑
Processing接收串口放松过来的绘图指令，实时渲染在窗口上
import processing.serial.*;
Serial myPort;
ArrayList<Line> lines = new ArrayList<Line>();
ArrayList<Line> linesToAdd = new ArrayList<Line>();
boolean clearRequested = false;
int screenW = 120;
int screenH = 96;
int scaleFactor = 4;
int border = 20; // 复古电视边框宽度
void settings() {
// 窗口大小 = 显示屏大小 + 两侧边框
size(screenW * scaleFactor + border * 2, screenH * scaleFactor + border * 2);
}
void setup() {
println(Serial.list());
myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 230400);
myPort.bufferUntil('\n');
background(255);
stroke(255);
strokeWeight(2);
}
void draw() {
// 背景色 - 深灰模拟 CRT 背景
background(60);
// 画电视外壳边框（深色圆角矩形）
fill(30); // 边框颜色
stroke(100);
strokeWeight(4);
rect(0, 0, width, height, 30);
// 画内屏幕区域（模拟玻璃）
fill(240); // 内屏幕背景色，白色或接近白
noStroke();
rect(border, border, screenW * scaleFactor, screenH * scaleFactor, 10);
// 画线条（立方体）
strokeWeight(2);
synchronized (lines) {
for (Line l : lines) {
stroke(l.c);
line(
l.x1 * scaleFactor + border,
l.y1 * scaleFactor + border,
l.x2 * scaleFactor + border,
l.y2 * scaleFactor + border
);
}
}
// 把新收到的线条合并到绘制列表
if (clearRequested) {
synchronized (lines) {
lines.clear();
}
clearRequested = false;
}
if (!linesToAdd.isEmpty()) {
synchronized (lines) {
lines.addAll(linesToAdd);
linesToAdd.clear();
}
}
}
void serialEvent(Serial p) {
String inString = p.readStringUntil('\n');
if (inString != null) {
inString = trim(inString);
if (inString.equals("CLEAR")) {
clearRequested = true;
} else if (inString.startsWith("LINE ")) {
String[] parts = splitTokens(inString, " ");
if (parts.length == 6) {
try {
int x1 = Integer.parseInt(parts[1]);
int y1 = Integer.parseInt(parts[2]);
int x2 = Integer.parseInt(parts[3]);
int y2 = Integer.parseInt(parts[4]);
int rgb = (int) Long.parseLong(parts[5]);
int r = (rgb >> 16) & 0xFF;
int g = (rgb >> 8) & 0xFF;
int b = rgb & 0xFF;
color c = color(r, g, b);
Line newLine = new Line(x1, y1, x2, y2, c);
linesToAdd.add(newLine);
} catch (Exception e) {
println("Invalid LINE with colorInt: " + inString);
}
}
} else {
println("Unknown command: " + inString);
}
}
}
// 线条类
class Line {
int x1, y1, x2, y2;
color c;
Line(int x1, int y1, int x2, int y2, color c) {
this.x1 = x1;
this.y1 = y1;
this.x2 = x2;
this.y2 = y2;
this.c = c;
}
}
显示效果
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