LED点阵书写显示

LED点阵书写显示屏

 

摘要：随着时代的发展，数字电子技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，而LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内/外显示场合的信息发布，公益宣传，环境参数实时，重大活动倒计时等等得到广泛的应用，本项目设计的led点阵书写显示屏采用了stc89c52单片机作为系统的控制芯片，系统分别由点阵模块、光笔、控制器模块、点阵驱动模块、键盘模块五部分组成。其操作方便，功能强大，在控制器的管理下在点阵显示屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、连写多字、对象拖移”的书写功能并由键盘模块来控制来对各种功能来进行切换。

关键词：单片机   LED点阵  光电三极管 

1.    设计方案的比较和选择

1.1点阵模块的选择

方案一：采用小型号的S241128K8X8点阵来组合成32x32书写显示屏

方案二：采用CILE-HL 2088A\B8X8点阵来组合成32x32书写显示屏

方案一组成的点阵显示屏较小，而方案二相对较大，为了避免光笔在操作的过程中的误差，因而采用了方案二。

1.2光笔的选择

方案一：采用光敏二极管作为感光器件。

方案二：采用光敏三极管作为感光器件。

光电二极管不能对光电转换的信号进行放大，二光电三极管可以对光电转换的信号进行放大，综合光笔整个电路选择故采用方案二。

1.3点阵驱动模块选择

方案一：采用串行方式驱动行列。

方案二：采用并行方式来驱动行列。

1.4控制系统的论证与选择

方案一：采用AT89C52作为控制系统。

方案二：采用STC89C52作为控制系统。

由于整个显示屏在扫描的过程中速度很大51系列的单片机满足不了所需要求，故采用方案二STC系列单片机作为控制系统的控制。

2.系统硬件设计

2.1系统总体设计方案

系统总体框图如图1所示。光笔把吸收到的光转变成电信号从而传给单片机处理，由键盘切换控制其各种模式从而把信号送到点阵显示屏上显示，用液晶来显示光笔接触到的点的坐标。

图1  系统总体框图

2.2主要单元模块的电路原理图设计

1.光笔的设计

当光电三极管检测到有光的时候就把光信号转换为电信号传给lm358进行放大，再经过lm393传给单片机处理。其电路原理如图2所示。

图2  光笔的电路原理图

2.点阵驱动控制设计

由于串行方式不能满足整个屏的运行速度，所以采用74h574作为行列的并行驱动芯片再经过tip127j进行放大后接到各个行码和列码。其驱动电路分别如图3和图4所示。

（1）行驱动

图3   行驱动电路原理图

（2）列驱动

图4   列驱动电路原理图

3.系统软件设计

主控制芯片采用stc89c52，控制程序使用c语言进行编程，控制程序流程图如图5所示。

图5   控制程序流程图

4.测试方法及结果分析

4.1测试仪器：

万用表、示波器

4..2测试方法

在光笔电路调试的过程中，先用万用表测其在有光条件下的阻值，再测量其在无光条件下的阻值，看看其两者的变化。

4.3测试结果

通过有光时和无光时的阻值可见光电三极管在有光的情况下阻值小无光时组织大。

5.总结与体会

通过这次电子设计比赛我们受益匪浅，同时也让我们陷入深刻的沉思。

我们以满怀的热情来参加这次比赛，经过这四天三夜的努力之后，我们没有顺利地完成这次比赛。知识的薄弱令我们在设计的过程中走了弯路，几天下来我们只完成了硬件的制作，失败是成功之母，虽然在这次比赛中我们没有完成任务，但并没有丧失我们的信心。即使在整个过程中我们都是困难重重，但经过我们大家的共同努力，我们也克服了重重困难。

参考文献

1、张志良.单片机原理与控制技术第2版.北京.机械工业出版社，2005.

2、张大明.单片机控制应用技术.北京.机械工业出版社,2006.

3、陈永真.全国大学生电子设计竞赛试题精解选.北京.电子工业出版社.2007.