led點陣書寫顯示屏

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1、LED點陣顯示屏的設計摘要本設計是基于16×16點陣LED電子顯示屏的設計。設計以STC89C52RC為核心，介紹了以它為控制系統(tǒng)的LED點陣電子顯示屏的動態(tài)設計和開發(fā)過程。本設計主要模塊組成：主控CPU模塊、按鍵輸入模塊，光筆檢測電路，LCD信息顯示器，16×16點陣LED點陣顯示與驅(qū)動模塊。設計中16×16點陣LED點陣顯示與驅(qū)動模塊中，CPU輸出信號先經(jīng)74HC245進行鎖存，再輸出信號經(jīng)由38譯碼器74HC138譯碼選通APM4953驅(qū)動行，由移位寄存器74HC595作為列驅(qū)動，單片機控制系統(tǒng)程序采用C語言進行模塊化編程，控

2、制各顯示點對應LED陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點的亮滅。文中詳細介紹了LED點陣顯示的硬件設計思路、硬件電路各個部分的功能及原理、相應軟件的程序設計，以及使用說明等。所顯示字符的點陣數(shù)據(jù)可以自行編寫（即直接點陣畫圖），也可從標準字庫中提取。經(jīng)實踐證明，該系統(tǒng)顯示誤差小，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理，擴展能力強。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機；LED；點陣書寫顯示；動態(tài)顯示；C語言。一、技術(shù)指標1.1設計意義32LED顯示屏是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的

3、顯示屏幕。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。本設計基于LED點陣的普通顯示效果加上光筆檢測模塊，實現(xiàn)自由書寫顯示功能。它的優(yōu)點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅(qū)動簡單、壽命長

4、、耐沖擊、性能穩(wěn)定。1．2功能實現(xiàn)（1）在“點亮”功能下，當光筆接觸屏上某點LED時，能即時點亮該點LED，并在控制器上同步顯示該點LED的行列坐標值（左上角定為行列坐標原點）。（2）在“劃亮”功能下，當光筆在屏上快速劃過時，能同步點亮劃過的各點LED，其速度要求2s內(nèi)能劃過并點亮20點LED。（3）在“反顯”功能下，能對屏上顯示的信息實現(xiàn)反相顯示（即：字體筆畫處不亮，無筆畫處高亮）。（4）在“整屏擦除”功能下，能實現(xiàn)對屏上所顯示信息的整屏擦除。（5）自定義顯示字符。二、方案論證2.1主控CPU的選擇與比較1、STM32(STM32

5、F103VCT6)：具有多功能定時器，低功耗，速度高，256KHz嵌入式閃存寄存器，穩(wěn)定性強等特點，具有最高72MHz的CPU工作頻率和很強的控制和運算能力，能夠?qū)崿F(xiàn)點陣屏的高速掃描的一些復雜的控制和運算功能。但相比于STC89C58其功能實現(xiàn)復雜。2、CPLD(EPM240T100C5)：具有豐富的I/O口、內(nèi)部邏輯和連線資源、運行速度快、能夠顯示大量的信息，但CPLD實現(xiàn)運算功能復雜，在該系統(tǒng)中，需要顯示的信息量較少，但是控制和運算功能較多，用CPLD實現(xiàn)一些運算功能復雜。3、STC89C52：CPU采用低成本、多功能的STC8

6、9C52單片機。STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。該單片機性價比很高，且相對容易控制，基本能夠?qū)崿F(xiàn)所需功能。經(jīng)比較，選擇STC89C52作為主控芯片。2.2光筆檢測的選擇與比較1、32光敏電阻：光譜響應范圍寬，體積小，但靈敏度低，響應速度慢，受溫度影響大，很難確定點

7、亮點坐標。1、光敏二極管（2CU2B）：光電流小，響應時間短，使用于要求光電流與照度成線性關(guān)系或要求工作頻率高的電路，但其靈敏度較低，光電流較小，不易判斷所在處LED在點陣屏中的坐標。光敏三極管（3DU35C）：光電流大，響應時間短，且其靈敏度非常高，易判斷所在處LED在點陣屏中的坐標。經(jīng)比較，選擇光敏三極管作為光筆檢測敏感器件。2.3LCD顯示屏的選擇考慮到有系統(tǒng)低功耗的要求，采用價格低廉的1602液晶作為顯示。LCD功耗比較低，不需要循環(huán)掃描，且信息量大，能靈活多變的顯示多種信息。2.4鍵盤輸入模塊的選擇鍵盤采用4×4標準矩陣鍵

8、盤，用8個I/O口控制16個鍵，4個I/O口接4行，另外4個接4列，通過行列掃描獲得按鍵值。2.516×16點陣屏模塊的選擇由4塊8×8單色LED點陣(紅色)模塊組合成16×16的LED點陣屏。用紅外光電三極管自制光筆。在檢測時依次點