机电系LED点阵论文.pdf

2009 年 H题 LED点阵书写显示屏核心提示：由于元器件的易购性，我们使用了16 个 8× 8 的点阵发光模块， 组成了 32× 32 发光点阵 电源电路通过变压整流元件为单片机和其他电路提供稳定的+5V 工作电压通过阳极驱动电路向 32× 32 点阵送字型码，本设计采用74LS06N通过阴极驱动电路对 32× 32 点阵进行列扫描目 录摘要 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 第一部分：系统方案 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 第二部分：系统设计 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2 第三部分：软件设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,4 第四部分：测试 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 总结 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 LED 点阵书写显示屏一、系统方案 1. 中心控制系统 方案一：采用可编程逻辑器件作为核心控制器产生LED 点阵的行、 列驱动信号 由于该系统不仅要实现信息的显示，还要具备键盘控制器、显示亮度连 续可调、实时时钟显示、与PC 机通讯等功能及其他发挥功能，这就要 求需要用中大规模的PLD，设计多个接口电路，开发周期长，不易进一 步扩展，同时系统的成本会急剧上升（相对于第二种方案）。

因此，本设 计并未采用这种方案方案二：采用单片机系统来实现鉴于SPCE061A 单片机是 16 位比传统的51系列 8 位单片机具有更加丰富的资源，而且数据处理速度快所以，我们选择了第二种方案2. 光笔设计方案 方案一：采用光笔，电子计算机的一种输入设备， 与显示器配合使用 对光敏感， 外形像钢笔，多用电缆与主机相连可以在屏幕上进行绘图等操作但 成本稍高 方案二：利用光敏电阻，设计并制作一光笔，利用光敏电阻在不同的光照下，阻 值不同，由于电路简单，成本较低，所以采用此方案 二、系统设计1、总体设计思路以 SPCE061A单片机为中心控制系统制作一个基于32×32点阵 LED 模块的书写显示屏，在控制器的管理下，LED 点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED 点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED 点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED 是否点亮至人眼可见的显示状态，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、 笔画擦除、 连写多字、 对象拖移” 等书写显示功能图 1 LED 点阵书写显示屏系统结构示意图2、各模块具体实现原理分析和说明 2．1 主控部分主要采用凌阳16位单片机。

凌 阳 单 片机驱动器LED点 阵光笔图 2 2．2 LED点阵显示设计主要采用 8*8 点阵组成 32*32 点阵图 3 2．3 主流程图图 4 2．4 光笔电路设计1310kVCC图 5 2.5 驱动电路图设计图 6 三、软件设计程序全部由 C语言编写，程序流程图如下：*P_INT_Ctrl_New = 0x0300; // 开 EXT1 、EXT2 中断源__asm(“IRQ On“); // 开 IRQ 总开关while(1) { unsigned int readiob10; scan(); *P_Watchdog_Clear=0x0001; while(flag1==1) { *P_IOA_Buffer=temphang; *P_IOB_Buffer=templie; readiob10=*P_IOB_Data; /*if((readiob10 __asm(“IRQ ON“); }*/ } } } void delay() { /*int x; for(x=0;x<1;x++) { *P_Watchdog_Clear=0x0001; }*/ ;; } void scan() { for(hang=0;hang<32;hang++) { hang1=hang<<8; for(lie=0;lie<32;lie++) { lie1=lie<<11; temphang=(*P_IOA_Buffer *P_IOA_Buffer=temphang; templie=(*P_IOB_Buffer *P_IOB_Buffer=templie; *P_Watchdog_Clear=0x0001; delay(); } } } void IRQ3()__attribute__((ISR)); void IRQ3()// 外部中断{ __asm(“IRQ OFF“); *P_INT_Ctrl_New = 0x0000; if((*P_INT_Ctrl // *P_INT_Ctrl_New = 0x0000; flag1=1; hang=31; lie=31; *P_INT_Clear = 0x0100; } else // EXT2 { *P_INT_Clear = 0x0200; } 四、 测试 1、测试仪器 1) 由 8*8 组成的 32*32LED点阵 2) 光笔 3）液晶显示屏 2、测试数据次数应点亮总数点亮的点数没点亮点数点亮数 n% 第一次10 10 0 100% 第二次25 23 2 92% 第三次40 39 1 97.5% 第四次60 59 1 98.3% 第五次100 100 0 100% 表一（点亮点数测试）次数应点亮总数点亮的点数没点亮点数点亮数 n% 第一次20 18 2 90% 第二次35 33 2 94.3% 第三次50 49 1 98% 第四次60 59 1 98.3% 第五次100 100 0 100% 表二（划亮点数测试）五、结论 我们设计的系统以SPCE061A 芯片为核心控制达到了（1）在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED 时，能即时点亮该点LED，并在控制器上同步显示该点LED 的行列坐标值（左上角定为行列坐标原点）。

2）在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点 LED，其速度要求 2s 内能划过并点亮 40 点 LED3）在液晶屏上显示被点亮点的行列坐标值4）在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。