led點(diǎn)陣書寫顯示屏論文

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1、緒論摘要本系統(tǒng)以高速單片機(jī)STCF1132為核心，設(shè)計并制作了一個基于32×32點(diǎn)陣LED模塊顯示屏。該點(diǎn)陣可以實(shí)現(xiàn)掃描微亮和顯示點(diǎn)亮兩種工作模式，在掃描過程中通過自制光筆檢測，獲取行列坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示功能，并且通過按鍵可以實(shí)現(xiàn)不同功能之間的切換。同時還能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)的變化，自動連續(xù)調(diào)節(jié)顯示屏上顯示的亮度。設(shè)計方案運(yùn)用了4-16線譯碼器74HC154驅(qū)動點(diǎn)陣的行和列，通過單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)各種顯示功能，顯示屏亮度的自動調(diào)節(jié)采用光敏電阻檢測環(huán)境光強(qiáng)，通過

2、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對顯示亮度的自動調(diào)節(jié)。關(guān)鍵詞：LED點(diǎn)陣單片機(jī)74HC15433緒論目錄摘要I目錄II第一章緒論11.1課題來源11.2設(shè)計任務(wù)及要求1第二章系統(tǒng)方案設(shè)計32.1．系統(tǒng)的總體設(shè)計32.2各模塊的設(shè)計。32.2.1．核心控制模塊的的設(shè)計32.2.2．光筆設(shè)計32.2.3．顯示方案的設(shè)計42.2.4．點(diǎn)陣顯示模式設(shè)計4第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計53.1光筆的設(shè)計53.232×32LED點(diǎn)陣的連接63.332×32LED點(diǎn)陣的驅(qū)動控制電路73.4顯示電路部分功能及原理73.5鍵盤的使用及設(shè)計83.6光照的檢

3、測與控制9第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計114.1主程序設(shè)計114.2外中斷0服務(wù)程序（坐標(biāo)檢測）124.3.外中斷1服務(wù)程序（按鍵處理）134.4．LCM103驅(qū)動程序設(shè)計13第五章系統(tǒng)測試與結(jié)果155.1劃亮反顯擦除拖移的測試和結(jié)果155.2屏亮自動調(diào)節(jié)測試和結(jié)果155.3超時關(guān)顯示節(jié)電測試和結(jié)果15總結(jié)及展望16致謝17參考文獻(xiàn)18附錄1總電原理圖（單片機(jī)系統(tǒng)與點(diǎn)陣驅(qū)動電路）19附錄2總電原理圖（32×32點(diǎn)陣連接電路）20附錄3源程序2133緒論第一章緒論1.1課題來源本課題來源于全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽LED點(diǎn)陣書寫顯示屏

4、，它是一種控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示裝置，其主要功能是實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示。1.2設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計并制作一個基于32×32點(diǎn)陣LED模塊的書寫顯示屏，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。在控制器的管理下，LED點(diǎn)陣模塊顯示屏工作在人眼不易覺察的掃描微亮和人眼可見的顯示點(diǎn)亮模式下；當(dāng)光筆觸及LED點(diǎn)陣模塊表面時，先由光筆檢測觸及位置處LED點(diǎn)的掃描微亮以獲取其行列坐標(biāo)，再依據(jù)功能需求決定該坐標(biāo)處的LED是否點(diǎn)亮至人眼可見的顯示狀態(tài)，從而在屏上實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、劃亮、反顯、整屏擦除、

5、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示功能?？刂破?2×32LED點(diǎn)陣模塊光筆圖1-1LED點(diǎn)陣書寫顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)計的最終要求是：在點(diǎn)亮功能下當(dāng)光筆接觸屏上某點(diǎn)LED時，能即時點(diǎn)亮該LED；在劃亮功能下當(dāng)光筆快速劃過時，能同步點(diǎn)亮劃過的各LED，其速度要求2S內(nèi)能劃過并點(diǎn)亮40點(diǎn)LED；在反顯功能下能對屏上顯示的信息實(shí)現(xiàn)反向顯示；在屏幕擦除功能下能實(shí)現(xiàn)對屏上所顯示信息整屏擦除；在筆畫擦除功能下，能用光筆擦除屏上所顯漢字的筆畫；在連寫多字功能下，能結(jié)合自選的擦除方式，在30S內(nèi)以劃亮方式寫出四個漢字且存入機(jī)內(nèi)；

6、在對象拖移功能下，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象，再用光筆將該對象拖移到屏上另一位置；當(dāng)光強(qiáng)改變時，能自動連續(xù)調(diào)節(jié)屏上顯示亮度；當(dāng)光筆連續(xù)未接觸屏面的時間超過1-5MIN時，自動關(guān)閉屏上顯示，并使系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式。33緒論33緒論第二章系統(tǒng)方案設(shè)計2.1．系統(tǒng)的總體設(shè)計根據(jù)課題要求，LED點(diǎn)陣書寫顯示屏由主控模塊，按鍵電路、LED點(diǎn)陣模塊、光筆電路及LED點(diǎn)陣驅(qū)動顯示等部分組成。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示：按鍵MCU驅(qū)動電路LED點(diǎn)陣光筆檢測LCD顯示光強(qiáng)檢測圖2-1系統(tǒng)框

7、圖2.2各模塊的設(shè)計。2.2.1．核心控制模塊的的設(shè)計核心控制模塊是系統(tǒng)的大腦，控制著系統(tǒng)的所有輸入輸出、計算、判斷與決策?！癓ED點(diǎn)陣書寫顯示屏”檢測精度要求高且數(shù)據(jù)存儲容量大，選擇適合的控制模塊，能確保其快速是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定及達(dá)到系統(tǒng)要求的基本條件。使用STC系列單片機(jī)，該系列單片機(jī)是高集成單片機(jī)，功能和性能都要比51系列強(qiáng)大很多。比如STC11F32是1T單片機(jī)，速度是AT89S51的12倍。而且內(nèi)部集成了內(nèi)置振蕩器和復(fù)位，EEPROM、ADC、PWM、四態(tài)I/O接口。2.2.2．光筆設(shè)計光筆設(shè)計的關(guān)鍵是選擇合適的傳感

8、器件，只有具有很高的靈敏度和一定的響應(yīng)時間的傳感器才能完成系統(tǒng)的要求及功能。方案一：采用核心部件為光敏電阻制成的光筆檢測系統(tǒng)。光敏電阻是將光能轉(zhuǎn)換為電能的一種傳感器件，它是構(gòu)成光電式傳感器的主要部件。光敏電阻結(jié)構(gòu)簡單、使用方33緒論便、價格便宜，但經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)其響應(yīng)時間長，不易檢測。方案二：采用光敏二極管，與光敏電阻相比有較好的高頻