報(bào)告-led點(diǎn)陣書寫顯示屏

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1、選題編號(hào)：H題目：LED點(diǎn)陣書寫顯示屏學(xué)校：上海工程技術(shù)大學(xué)高職學(xué)院姓名：姓名：姓名：18LED點(diǎn)陣書寫顯示屏【摘要】：LED點(diǎn)陣顯示屏是由多個(gè)獨(dú)立的LED發(fā)光二極管封裝而成。LED點(diǎn)陣顯示屏可以顯示文字、數(shù)字或符號(hào),通常用來顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等，顯示屏內(nèi)容隨時(shí)可以更新，能夠?qū)崟r(shí)顯示，并具有自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)功能。LED點(diǎn)陣顯示屏采用單片機(jī)的普通I/O模擬SPI通信，靜態(tài)顯示控制。觸摸屏選擇了一款4線制電阻式觸摸屏，控制器采用XPT2046，它能通過執(zhí)行兩次A/D轉(zhuǎn)換查出被按的屏幕位置，并發(fā)還給單片機(jī)。

2、報(bào)告給出了一種基于PIC16F877A單片機(jī)的32×32點(diǎn)陣LED顯示屏的設(shè)計(jì)方案，包括系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計(jì)方案,軟件流程圖和部分C語言程序等方面。【關(guān)鍵詞】：PIC16F877A單片機(jī)；LED；電阻式觸摸屏第一章設(shè)計(jì)任務(wù)與技術(shù)指標(biāo)1.1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于32×32點(diǎn)陣LED模塊的書寫顯示屏，在屏上實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對(duì)象拖移”等書寫顯示功能。1.2技術(shù)指標(biāo)（1）基本要求1）在“點(diǎn)亮”功能下，當(dāng)光筆接觸屏上某點(diǎn)LED時(shí)，能即時(shí)點(diǎn)亮該點(diǎn)LED，并在控制器上同步顯示該

3、點(diǎn)LED的行列坐標(biāo)值（左上角定為行列坐標(biāo)原點(diǎn)）。2）在“劃亮”功能下，當(dāng)光筆在屏上快速劃過時(shí)，能同步點(diǎn)亮劃過的各點(diǎn)LED，其速度要求2s內(nèi)能劃過并點(diǎn)亮40點(diǎn)LED。3）在“反顯”18功能下，能對(duì)屏上顯示的信息實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)屏上所顯示信息的整屏擦除。(2)發(fā)揮部分1）在“筆畫擦除”功能下，能用光筆擦除屏上所顯漢字的筆畫。2）在“連寫多字”功能下，能結(jié)合自選的擦除方式，在30s內(nèi)在屏上以“劃亮”方式逐個(gè)寫出四個(gè)漢字（總筆畫數(shù)不大于30）且

4、存入機(jī)內(nèi)，寫完后再將所存四字在屏上逐個(gè)輪流顯示。3）在“對(duì)象拖移”功能下，能用光筆將選定顯示內(nèi)容在屏上進(jìn)行拖移。先用光筆以“劃亮”方式在屏上圈定欲拖移顯示對(duì)象，再用光筆將該對(duì)象拖移到屏上另一位置。4）當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)改變時(shí)，能自動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)屏上顯示亮度。5）當(dāng)光筆連續(xù)未接觸屏面的時(shí)間超過1～5min時(shí)(此時(shí)間可由控制器設(shè)定)，能自動(dòng)關(guān)閉屏上顯示，并使整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)工作電流應(yīng)不大于5mA。6）其他。第二章方案論證與比較2.1方案論證（1）點(diǎn)陣顯示屏部分串行方式顯示。這種方式可同時(shí)顯示16個(gè)8×8點(diǎn)

5、陣漢字的漢字、字符或數(shù)字。點(diǎn)陣顯示屏每個(gè)單元由16個(gè)8×8點(diǎn)陣LED顯示模塊、行信號(hào)選擇譯碼器8個(gè)74LS164、和組成，如圖1所示。單元顯示屏可以接收控制器(主控制電路板)或上一級(jí)顯示單元模塊傳輸下來的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級(jí)顯示模塊單元中，因此顯示屏可擴(kuò)展至更多的顯示單元，用于顯示更多的內(nèi)容。此方案為點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)中比較常用的。18圖1串行方式顯示邏輯結(jié)構(gòu)框圖（2）顯示屏控制部分　　方案一：主從工作模式。采用主從單片機(jī)工作方式來控制整個(gè)系統(tǒng)。其中一

6、個(gè)單片機(jī)用于控制LED點(diǎn)陣顯示，另外一個(gè)單片機(jī)用于擴(kuò)展鍵盤、串口與上位機(jī)通信、溫度測(cè)量、時(shí)間讀取等工作，此方案對(duì)硬件電路以及軟件設(shè)計(jì)方面要求非常高，更涉及到主從單片機(jī)通信問題。方案二：?jiǎn)螜C(jī)工作模式。采用一個(gè)單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)所有功能，其中包括LED點(diǎn)陣顯示屏的刷新顯示、模式設(shè)定、時(shí)間讀取、溫度檢測(cè)，以及與上位機(jī)的通信等。只用一個(gè)單片機(jī)控制點(diǎn)陣顯示屏可以使電路大大減化，軟件設(shè)計(jì)方面也容易實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用了這種方案。（3）觸摸屏部分XPT2046是一種典型的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SARADC），包含了采樣/保持

7、、模數(shù)轉(zhuǎn)換、串口數(shù)據(jù)輸出等功能。同時(shí)芯片集成有一個(gè)2.5V的內(nèi)部參考電壓源、溫度檢測(cè)電路，工作時(shí)使用外部時(shí)鐘。XPT2046可以單電源供電，電源電壓范圍為2.7V～5.5V。參考電壓值直接決定ADC的輸入范圍，參考電壓可以使用內(nèi)部參考電壓，也可以從外部直接輸入1V～VCC范圍內(nèi)的參考電壓（要求外部參考電壓源輸出阻抗低）。X、Y、Z、VBAT、Temp和AUX模擬信號(hào)經(jīng)過片內(nèi)的控制寄存器選擇后進(jìn)入ADC，ADC可以配置為單端或差分模式。選擇VBAT、Temp和AUX時(shí)應(yīng)該配置為單端模式；作為觸摸屏應(yīng)用時(shí)，

8、應(yīng)該配置為差分模式，這可有效消除由于驅(qū)動(dòng)開關(guān)的寄生電阻及外部的干擾帶來的測(cè)量誤差，提高轉(zhuǎn)換精度。18圖2XPT2046應(yīng)用電路第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。32ｘ32的點(diǎn)陣共有1024個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多的端口，如果我采用鎖存器來擴(kuò)展端