基于PIC單片機的LED點(diǎn)陣手寫(xiě)屏設計

光敏電阻安裝在光筆筆頭，用于感應點(diǎn)陣掃描光。光筆電路圖如圖3所示。電路經(jīng)過(guò)放大器LM324進(jìn)行正相輸入/反相輸入電壓比較,輸出高低電位。經(jīng)測量可知，在光照條件下，LM324輸出端為0V（RB0），光敏電阻兩端電壓為0V；無(wú)光時(shí)，光敏電阻兩端電壓為2.8V，LM324輸出端為高電位。由分壓公式可得出RP阻值為7360Ω。當光筆接收到不同光線(xiàn)時(shí)，只需調節電位器，光筆正常工作。所以，在不同環(huán)境下，只需調節電位器，點(diǎn)陣顯示屏一樣正常工作。

圖3 光筆電路圖

點(diǎn)陣屏驅動(dòng)參數設計無(wú)現成的32×32點(diǎn)陣LED模塊，因此采用16塊8×8點(diǎn)陣拼成32×32點(diǎn)陣。但這樣占用單片機I/O過(guò)多，必須對其進(jìn)行擴展。點(diǎn)陣工作電壓在1.5V~2.2V左右，驅動(dòng)電流較大。

（2）屏亮自動(dòng)調節設計

屏亮自動(dòng)調節設計采用光敏電阻和LM317（三端可調正電壓穩壓器）實(shí)現屏亮自動(dòng)調節。由光敏電阻光電特性原理可知，光敏電阻在不同光線(xiàn)照射下，阻值不一樣。根據此原理，光敏電阻與LM317可調電阻并聯(lián)。當光線(xiàn)不一樣時(shí)，LM317輸出不一樣的電壓阻值。屏亮自動(dòng)調節電路如圖4所示。

圖4 LID屏亮度自動(dòng)調節電路

LM317輸出電壓計算，Vout由調節端的總電阻R和電流I共同決定。其輸出電壓計算公式為：
。這里通過(guò)改變電阻而改變電壓。

（3）超時(shí)關(guān)顯示節電設計

當光筆長(cháng)時(shí)間（1~5min時(shí)間可由控制器輸入設定）未接觸顯示屏，能自動(dòng)關(guān)閉顯示并進(jìn)入休眠狀態(tài)。進(jìn)入休眠狀態(tài)由程序控制，單片機進(jìn)入休眠后，消耗電流在2mA以下。

電路設計

（1）點(diǎn)陣顯示屏電路設計

32×32點(diǎn)陣LED顯示屏共有32個(gè)端口，如不驅動(dòng)點(diǎn)陣，占用單片機I/O過(guò)多。這里采用74HC595（八外設驅動(dòng)陣列）、ULN2803A（8位串行輸入/輸出移位寄存器）點(diǎn)陣行驅動(dòng)和74HC154、7404點(diǎn)陣列驅動(dòng)。共同完成32×32點(diǎn)陣LED顯示屏驅動(dòng)。顯示屏行驅動(dòng)電路如圖5所示、列驅動(dòng)電路圖如圖6所示。僅僅用到8個(gè)I/O口，點(diǎn)用資源少，易控制并且顯示效果很好。

圖5 顯示屏行驅動(dòng)電路圖

圖6 顯示屏列驅動(dòng)電路圖