LED點陣書寫顯示屏的設計

摘要：LED顯示屏的設計硬件主要由STC89C58單片機最小系統(tǒng)、32×32的雙色點陣顯示陣列、光筆、按鍵、液晶顯示屏等組成。雙色點陣中的紅色LED始終工作在微亮的掃描狀態(tài)，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燈的點亮，計算出光筆位置的行列坐標，并根據(jù)按鍵設置的不同工作模式控制LED顯示，從而實現(xiàn)點亮、劃亮、反顯、清屏、筆畫拖動、輪流顯示等功能。顯示屏能根據(jù)環(huán)境光強自動調節(jié)顯示屏的顯示亮度，當在設定時間內光筆未接觸顯示屏或按鍵未按下時關閉所有顯示，并使系統(tǒng)進入休眠狀態(tài)，減少電能消耗，當有按鍵按下時系統(tǒng)恢復運行。
關鍵詞：STC89C58；LED雙色點陣；紅外光電三板管光筆

0 引言
近年來，點陣LED顯示屏利用發(fā)光二極管構成的點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、環(huán)境適應能力強、性能價格比高、使用成本低等特點，已成為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的電子工具，廣泛地應用于車站、賓館、金融、證券、郵電、體育等廣告發(fā)布或交通運輸?shù)刃袠I(yè)。目前LED顯示屏的設計已經(jīng)有多種方法可以實現(xiàn)，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燈的點亮，計算出光筆位置的行列坐標，并根據(jù)按鍵設置的不同工作模式控制LED顯示，從而實現(xiàn)點亮、劃亮、反顯、清屏、筆畫拖動、輪流顯示等功能。

1 系統(tǒng)設計方案
用雙色LED點陣(紅色和綠色)模塊組合成32×32的LED點陣屏。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。在檢測時依次點亮紅色LED，當點亮到某個LED時，如果此時光筆放在該LED時，這時紅外光電三極管的阻值會發(fā)生變化，通過相應的檢測電路可以得出一個高低電平的變化，單片機檢測到信號變化時就可以判斷光筆的當前位置。
該方案簡單易行，對光筆位置判斷的靈敏度較高，抗外界干擾能力強。采用雙色點陣和紅外光電三極管能夠有效地減少環(huán)境可見光和顯示LED(綠色)所發(fā)的光線對光筆中光電三極管的干擾。

2 系統(tǒng)結構及單元模塊設計
2．1 系統(tǒng)總體框圖
系統(tǒng)主要由微處理器STC89C58，32×32雙色LED點陣顯示、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部分組成。系統(tǒng)硬件結構框圖如圖1所示。

單片機STC89C58片內有1 KB的片外RAM，能夠滿足保存四屏顯示信息要求，該單片機性價比很高。系統(tǒng)原理圖如圖2所示。