LED點(diǎn)陣書寫顯示屏1

《LED點(diǎn)陣書寫顯示屏1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、LED點(diǎn)陣書寫顯示屏摘要本系統(tǒng)以高速單片機(jī)STCF1132為核心，設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)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，能夠通過自制光筆檢測(cè)在點(diǎn)陣處于掃描微亮狀態(tài)時(shí)獲取其行列坐標(biāo)信息，并能通過液晶顯示出來，同時(shí)能依據(jù)功能要求控制檢測(cè)點(diǎn)處LED的亮滅，在屏幕上實(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，并且通過按鍵可以實(shí)現(xiàn)不同功能之間的切換。同時(shí)還能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)的變化，自動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)顯示屏上顯示的亮度。設(shè)計(jì)方案運(yùn)用了4-16線譯碼器74HC154驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的行和列，通過單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)各種

2、顯示功能，顯示屏亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)采用光敏電阻檢測(cè)環(huán)境光強(qiáng)，通過A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。關(guān)鍵詞：LED點(diǎn)陣單片機(jī)74HC1547一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1．設(shè)計(jì)任務(wù)控制器32×32LED點(diǎn)陣模塊光筆設(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，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖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(shí)，先由光筆檢測(cè)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

3、、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對(duì)象拖移”等書寫顯示功能。圖1二、方案論證與比較1．核心控制模塊的的選擇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(jì)算、判斷與決策?！癓ED點(diǎn)陣書寫顯示屏”檢測(cè)精度要求高且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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。方案一：使用ATMEL公司的51系列單片機(jī)。此系列單片機(jī)使用廣泛，但運(yùn)算速度相對(duì)較慢、存儲(chǔ)容量小，難以存儲(chǔ)大容量程序及數(shù)據(jù)。方案二：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

4、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。基于以上分析我們采用高速、高容量的STC11F32單片機(jī)。2．光筆設(shè)計(jì)的方案選擇光筆設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是選擇合適的傳感器件，只有具有很高的靈敏度和一定的響應(yīng)時(shí)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(cè)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(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格便宜，但經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)其響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，不易檢測(cè)。方案二：采用光敏二極管，與光敏電阻相比有較好的高頻特性，具有一定的可靠性，功耗低.相比于光敏電阻而言

5、靈敏度較差，需要較高倍數(shù)的放大器才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別的效果。方案三：采用光敏三極管，其工作原理與光敏二極管相似。但光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外，還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。所以其靈敏度更高，響應(yīng)時(shí)間快?；谝陨戏治?，我們采用光敏三極管作為光筆的檢測(cè)部件。73．顯示方案的選擇(1)顯示種類的選擇方案一：采用LED數(shù)碼管顯示器。LED數(shù)碼管亮度高，醒目，但是其電路復(fù)雜，占用資源較多，顯示信息量較小。方案二：采用LCD液晶顯示器。LCD有明顯的優(yōu)點(diǎn)：微功耗、尺寸小，超薄輕巧、顯示信息量大、字跡清晰、美觀、視覺舒適。使整個(gè)控制系統(tǒng)更加人性化?；谏厦?/p>

6、的比較分析和現(xiàn)有的LCD器件，選用方案二。(2)液晶顯示模塊的選擇方案一：采用SMCA1602并行口液晶顯示器，其功耗低且使用方便。但占用的I/O口線較多，而單片機(jī)I/O口資源有限。方案二：采用LCM301液晶顯示器，其是串行口顯示，所需I/O口較少，節(jié)省了資源，焊接電路時(shí)也較為方便。本設(shè)計(jì)使用的I/O口比較多，基于以上分析，我們選擇方案二。4．點(diǎn)陣顯示模式方案的選擇方案一：采用PWM調(diào)制方式，用軟件來控制點(diǎn)陣的點(diǎn)亮與熄滅。但考慮到實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求需大的存儲(chǔ)空間，為節(jié)省資源我們放棄了這種方案。方案二：將點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)電源分為兩路，一路為正常電壓，另一路通過硬件電路調(diào)節(jié)恰

7、好能使點(diǎn)陣處于微亮狀態(tài)。結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣的顯示模式的改變。這樣節(jié)省了資源的同時(shí)，也節(jié)約了時(shí)間?；谝陨戏治鑫覀冞x擇了方案二。三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1．系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)以STCF1132為核心部件結(jié)合按鍵、LCD顯示、光筆檢測(cè)及LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)顯示等部分組成。系統(tǒng)框圖如圖2所示：MCU驅(qū)動(dòng)電路LED點(diǎn)陣光筆檢測(cè)按鍵LCD顯示光強(qiáng)檢測(cè)圖2系統(tǒng)框圖2．單元模塊的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算（1）光筆的設(shè)計(jì)及單元參數(shù)的設(shè)計(jì)7在一空的筆殼內(nèi)，將光敏三極管放置在筆殼底端，光敏三極管的引腳從一個(gè)與其直徑等寬的空管引出至空管的頂部，并在其中一引腳中接一彈片，在接近的地方用銅片貫穿空管且正好卡在筆管

8、的內(nèi)部。與