大学毕业设计LED点阵书写显示屏

大学毕业设计LED 点阵书写显示屏

题目: LED点阵书写显示屏

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专业:

班级:

学号:

姓名:

指导老师: 郑思凡

答辩日期: 二〇〇九年三月二日

题目: LED点阵书写显示屏

——硬件电路

部分

同组人及分工:

摘要:

本设计主要是制作一个基于32×32点阵LED模块的书写显示屏, 其系统结构如图1所示。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( 如图1中光笔接触处的深色LED点已被点亮) , 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

关键词( 主题词) : LED点阵书写显示屏扫描光笔软硬件设计方案单片机控制器擦除显示功能点阵模块

一、设计目的

( 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LED。( 3) 在”反显”功能下, 能对屏上显示的信息实现反相显示( 即: 字体笔画处不亮, 无笔画处高亮) 。( 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。

( 5) 在”笔画擦除”功能下, 能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画。( 6) 在”连写多字”功能下, 能结合自选的擦除方式, 在30s内在屏上以”划亮”方式逐个写出四个汉字( 总笔画数不大于30) 且存入机内, 写完后再将所存四字在屏上逐个轮流显示。( 7) 在”对象拖移”功能下, 能用光笔将选定显示内容在屏上进行拖移。先用光笔以”划亮”方式在屏上圈定欲拖移显示对象, 再用光笔将该对象拖移到屏上另一位置。( 8) 当环境光强改变时, 能自动连续调节屏上显示亮度。( 9) 当光笔连续未接触屏面的时间超过1～5min时(此时间可由控制器设定), 能自动关闭屏上显示, 并使整个系统进入休眠状态, 此时系统工作电流应不大于5mA。

二、课题实现方案:

2.1硬件实现总体框图

系统框图

2.1.1 主控制器

单片机AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制

器, 具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造, 与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程, 亦适于常规编程器。在单芯片上, 拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash, 使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash, 256字节RAM, 32 位I/O 口线, 看门狗定时器, 2 个数据指针, 三个16 位定时器/计数器, 一个6向量2级中断结构, 全双工串行口, 片内晶振及时钟电路。另外, AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作, 支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下, CPU 停止工作, 允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下, RAM内容被保存, 振荡器被冻结, 单片机一切工作停止, 直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器8K 字节在系统可编程 Flash AT89S52 。

2.1.2 显示电路

点阵显示电路基于16个共阳的点阵LED模块构成的32*32的电子点阵显示屏及其驱动电路组成的, 用来显示光笔的轨迹。液晶显示电路是由12864的液晶模块及其驱动电路组成的, 用来显示坐标和菜单的功能。

2.1.3温度传感器

DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器, 与传统的热敏电阻等测温元件相比,

它能直接读出被测温度, 而且可根据实际要求经过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下:

?独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;

?多个DS18B20能够并联在惟一的三线上, 实现多点组网功

能;

?无须外部器件;

?可经过数据线供电, 电压范围为3.0~5.5V;

?零待机功耗;

?温度以9或12位数字;

?报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度( 温度报警条

件) 的器件;

?负电压特性, 电源极性接反时, 温度计不会因发热而烧毁, 但

不能正常工作。