基于STC89C58單片機LED點(diǎn)陣書(shū)寫(xiě)顯示屏的解決方案

0 引言

近年來(lái)，點(diǎn)陣LED顯示屏利用發(fā)光二極管構成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成可變面積的顯示屏幕，以可靠性高、使用壽命長(cháng)、環(huán)境適應能力強、性能價(jià)格比高、使用成本低等特點(diǎn)，已成為眾多顯示媒體以及戶(hù)外作業(yè)顯示的電子工具，廣泛地應用于車(chē)站、賓館、金融、證券、郵電、體育等廣告發(fā)布或交通運輸等行業(yè)。目前LED顯示屏的設計已經(jīng)有多種方法可以實(shí)現，本設計是基于STC89C58單片機利用自制的光筆中紅外光電三極管檢測光筆觸及位置處紅色LED燈的點(diǎn)亮，計算出光筆位置的行列坐標，并根據按鍵設置的不同工作模式控制LED顯示，從而實(shí)現點(diǎn)亮、劃亮、反顯、清屏、筆畫(huà)拖動(dòng)、輪流顯示等功能。

1 系統設計方案

用雙色LED點(diǎn)陣(紅色和綠色)模塊組合成32×32的LED點(diǎn)陣屏。其中紅色LED作微亮掃描檢測用，綠色LED作顯示用，用紅外光電三極管自制光筆。在檢測時(shí)依次點(diǎn)亮紅色LED，當點(diǎn)亮到某個(gè)LED時(shí)，如果此時(shí)光筆放在該LED時(shí)，這時(shí)紅外光電三極管的阻值會(huì )發(fā)生變化，通過(guò)相應的檢測電路可以得出一個(gè)高低電平的變化，單片機檢測到信號變化時(shí)就可以判斷光筆的當前位置。

該方案簡(jiǎn)單易行，對光筆位置判斷的靈敏度較高，抗外界干擾能力強。采用雙色點(diǎn)陣和紅外光電三極管能夠有效地減少環(huán)境可見(jiàn)光和顯示LED(綠色)所發(fā)的光線(xiàn)對光筆中光電三極管的干擾。

2 系統結構及單元模塊設計

2.1 系統總體框圖

系統主要由微處理器STC89C58，32×32雙色LED點(diǎn)陣顯示、光筆及檢測電路、外界光照強度檢測電路、按鍵輸入電路、液晶顯示模塊等幾個(gè)部分組成。系統硬件結構框圖如圖1所示。

單片機STC89C58片內有1 KB的片外RAM，能夠滿(mǎn)足保存四屏顯示信息要求，該單片機性?xún)r(jià)比很高。系統原理圖如圖2所示。

2.2 光筆及檢測電路

用紅外光電三極管自制光筆，光筆檢測電路如圖3所示。圖中Q2是用紅外光電三極管，用來(lái)完成對32×32點(diǎn)陣紅色LED燈點(diǎn)亮或熄滅的檢測;R6，RP1用于對Q2進(jìn)行限流，另外還可以調節RP1來(lái)提高或減小輸出的電壓值;R7，R8是用于給U3A(比較器)的同相端提供基準電壓值，通過(guò)它跟采集信息輸出來(lái)的電壓值進(jìn)行比較(U2>U3，U1=Umin)，R12是U3A的輸出上拉電阻。工作原理如下：當紅光照到紅外光電三極管上時(shí)，紅外光電三極管的電阻變小，其射極電壓升高，此時(shí)2腳電壓比3腳電壓高，比較器1端輸出為低電平。當電容C11充電一段時(shí)間之后，比較器2腳電壓比3腳電壓低，比較器1端輸出為高電平。由此，當檢測到光信號時(shí)，該電路將產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號。由于在電路中加了耦合電容，可有效地防止環(huán)境對光筆的影響。