基于PIC單片機的LED點陣手寫屏設計

概述

本文采用PIC 16F877A單片機為主要核心控制元件，設計了一個32×32 LED點陣模塊的書寫顯示屏。它主要由光筆模塊和點陣顯示模塊組成，光筆模塊利用光敏電阻的光電特性，實現(xiàn)微亮檢測功能。光筆反饋信號經(jīng)放大器LM324比較后，送給單片機處理。32×32點陣顯示模塊、驅(qū)動模塊由74HC595外設驅(qū)動陣列和8位串行輸入/輸出移位寄存器ULN2803A組成。光筆通過顯示屏微亮掃描尋找坐標值，按鍵和LED指示燈可實現(xiàn)“點亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示功能。

系統(tǒng)系統(tǒng)總體構(gòu)成

本系統(tǒng)設計包括三大部分：PIC 16F877A單片機主控器、光筆控制器、點陣顯示屏。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

PIC系列單片機是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片，具有與8051兼容的微控制器內(nèi)核，與MCS-51指令集完全兼容。其內(nèi)部還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其他數(shù)字外設及功能部件，并包括A/D和D/A模塊，執(zhí)行速度快，功能強大。

光筆選用光敏電阻作為感應器件，根據(jù)光敏電阻的光電特性，光敏電阻兩瑞電壓因光電阻的變化而變化。電壓值經(jīng)電壓比較器LM324比較后可輸出高/低電平。光電特性非線性易調(diào)節(jié)，且靈敏度較好。

LED與數(shù)碼管同步使用，LED用于功能指示燈，數(shù)碼管用于32×32點陣LED模塊書寫顯示屏當前光筆所在的行/列坐標值。

分析與計算

（1）光筆選取與參數(shù)設計

點陣用微亮的光進行掃描，光筆用來感應。當光筆感應到光時，通過程序可獲當前點陣光對應的坐標值。從而做出相對應的處理。光筆起著關(guān)鍵作用，其感應器件是光敏電阻。光敏電阻的光電特性如圖2所示。

圖2 光敏電阻光電特性