Vol.9No.1第9卷1期第太原师范学院学报(自然科学版)?Mar.20102010年3月JOURNALOFTAIYUANNORMALUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)3LED点阵书写显示屏张扬李轩青(山西综合职业技术学院,山西太原030006)摘要〕采用三极管驱动16块8×ED点阵,组成单片机控制的32×LED点阵书写显〔8L32示屏,书写笔的感测信号判断译码器动态扫描位置,通过液晶屏对点阵状态实时显示,配合合理的驱动电路与程序,可在LED点阵屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写和显示功能.另外,为了提高使用效率,使用电能转换效率达到75%以上的开关电源为模块供电,大大提高了电能的利用效率,积极响应了国家节能减排的号召.〔关键词〕单片机;动态扫描;开关电源;实时显示〔文章编号〕167222027(2010)0120064205中图分类号〕TP23文献标识码〕A〔〔图1系统框图Fig.1Systemdiagram0引言2009年大学生电子设计大赛已经落下帷幕,几天的比赛让我和学生们获益良多.本次参赛的作品是关于LED显示屏的设计制作,LED显示屏是随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体.它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕,以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点.目前LED显示屏的设计已经有多种方法可以实现,为了在设计制作中突出原创性,我们在实时性、操作的实用性、可行性等方面做了很多工作,实现了LED点阵书写显示屏的制作.利用自制的触控笔,使LED显示屏在四种功能状态下,实现点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移等功能.1系统设计思路为了使系统设计更具性价比,设计时系统采用MS51系列单片机为控制核心组成最小系统.通过LCD液晶显示屏对点阵功能和状态进行实时显示.三极管和译码器对LED点阵驱动控制,配合光电二极管制作成光电感应笔组成执行机构.在使用电能转换效率达到75%以上的开关电源为模块供电来为系统供电.系统共分为6个部分:最小系统、光强检测模块、键盘输入模块、光笔检测模块、ED点阵模块、CD实时显示模块,系统框图如图1LL所示.各个模块由MS51系列单片机STC89C58单片机控制,对其写入程序从而实现LED点阵书写显示[1].这种设计,可以使系统具有以下特点:1)LED显示屏为32×点阵模块,共计1024个点.采用8550和9013三极管阵列驱动32×点阵.32322)4个4-16译码器组成两个5-32译码器,利用单片机控制对32行和32列进行逐行扫描,控制扫描速度采用64M晶振.3)光电笔配合点阵扫描信号利用动态扫描的方法,捕捉点阵行列坐标.LCD液晶显示屏对动态扫描的3收稿日期:2009212214作者简介:张(19832),男,辽宁盖州人,硕士,山西综合职业技术学院电气工程与自动化系助教,主要从事智能检测技术、扬电机与电器及其控制和单片机系统研究.1期第张扬等:LED点阵书写显示屏65阵行列坐标和系统功能状态进行实时显示.4)光敏电阻是对外界光强变化的检测元件.5)开关电源的制作相对复杂,但是对系统稳定性的考虑,可以提高系统的稳定性.2系统硬件电路设计硬件电路设计本着从节能环保的角度出发,努力提高电源利用率,降低功耗.系统的设计将整个系统划分为多个模块,简化设计流程.同时便于团队协作,将多个任务分配给三个学生完成.硬件电路主要是最小系统电路、ED点阵显示电路及其驱动电路、L光电检测电路组成.并且LED显示屏在环境光强改变时,能自动连续调节屏幕显示亮度.2.1最小系统电路系统使用的是89C58最小系统方式[2],单片机采用由STC公司的89C58RD+单片机和必要的外围芯片构成,用于接受光电笔模块发送的脉冲信号,计算脉冲所在点阵的位置坐标,控制点阵点亮该点.使液晶显示点阵坐标.另一方面系统会在四种不同状态下工作,接受键盘的中断,可根据不同的按键实现系统的四种工作状态和复位系统,显示不同的功能.各类按键功能用途和驱动模块的I/O接口,单片机40脚足够用;系统要求实现若干字符数据的存储,经过实验发现通用51单片机不能满足程序设计要求和文字的存储,选用的89C58RD+单片机RAM空间1K完全可以满足设计对存储空间的需求,电路设计原理图如图2所示.此时最小系统的设计基本完成,但是系统设计完成后发现,为了满足LED的显示要求,其刷新率应不低于30次/秒.所以在元器件最低干扰的前提条件下,应选择较高的晶振提高刷新率.图2单片机最小系统原理图Fig.2SCMminimumsyst