(整理)LED点阵书写显示屏.
LED点阵书写显示屏设计方案
LED点阵书写显示屏设计方案第一章设计任务及要求1.1、任务设计并制作一个基于32x32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(如下图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1.1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图1.2、要求(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。
第二章系统整体框架系统整体框架图如图一所示，分为控制模块、显示模块、光笔模块、LED点阵模块和辅助模块(包括键盘、数据存储等)。
图2.1 系统整体框架图第三章方案论证与比较3.1、控制模块在数字信号处理中，常用的控制器有FPGA、DSP及嵌入式51单片机。
FPGA可以直接用硬件扫描、编码、解码、纠错，速度快、稳定性高，但其价格昂贵，很多的功能在本设计难以使用到。
DSP都有较快的数据处理速度，能实时地、快速地监测信号量的变化，但其受采样频率的限制，处理频率围有限。
AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8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。
LED点阵书写显示屏的设计
[理论物理学与应用物理学研究]2011Mar .2010年3月咸阳师范学院学报.2011第26卷第2期Journal of Xianyang Normal UniversityVol .26No .21设计目的设计并制作一个基于16×32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，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。
设计后达到的效果：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）；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 ；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；在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
2设计方案根据设计要求，采用AT89S52单片机结合三极管驱动电路和译码器电路进行行列扫描，利用人眼收稿日期：2010-12-19作者简介：高均立（1983-），男，河南南阳市人，西安航空技术高等专科学校助教，陕西师范大学硕士研究生，主要从事单片机理论及技术研究。
LED 点阵书写显示屏的设计高均立（西安航空技术高等专科学校电气工程系，陕西西安710077）摘要：系统采用单片机AT89S52作为的控制核心，设计并制作了一个基于16×32点阵LED 模块显示屏。
该点阵可以实现扫描微亮和显示点亮两种工作模式，能够通过自制光笔检测在点阵处于扫描微亮状态时获取其行列坐标信息，并能通过数码管显示出来，同时能依据功能要求控制检测点处LED 的亮灭，在屏幕上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除”等书写显示功能，并且通过按键可以实现不同功能之间的切换。
LED点阵原理图
LED点阵书写显示屏的设计2011-12-23 22:51:14 来源:21IC关键字：STC89C58LED双色点阵红外光电三板管光笔近年来，点阵LED显示屏利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，已成为众多显示媒体以及户外作业显示的电子工具，广泛地应用于车站、宾馆、金融、证券、邮电、体育等广告发布或交通运输等行业。
目前LED显示屏的设计已经有多种方法可以实现，本设计是基于STC89C58单片机利用自制的光笔中红外光电三极管检测光笔触及位置处红色LED灯的点亮，计算出光笔位置的行列坐标，并根据按键设置的不同工作模式控制LED显示，从而实现点亮、划亮、反显、清屏、笔画拖动、轮流显示等功能。
1 系统设计方案用双色LED点阵(红色和绿色)模块组合成32×32的LED点阵屏。
其中红色LED作微亮扫描检测用，绿色LED作显示用，用红外光电三极管自制光笔。
在检测时依次点亮红色LED，当点亮到某个LED时，如果此时光笔放在该LED时，这时红外光电三极管的阻值会发生变化，通过相应的检测电路可以得出一个高低电平的变化，单片机检测到信号变化时就可以判断光笔的当前位置。
该方案简单易行，对光笔位置判断的灵敏度较高，抗外界干扰能力强。
采用双色点阵和红外光电三极管能够有效地减少环境可见光和显示LED(绿色)所发的光线对光笔中光电三极管的干扰。
2 系统结构及单元模块设计2．1 系统总体框图系统主要由微处理器STC89C58，32×32双色LED点阵显示、光笔及检测电路、外界光照强度检测电路、按键输入电路、液晶显示模块等几个部分组成。
系统硬件结构框图如图1所示。
单片机STC89C58片内有1 KB的片外RAM，能够满足保存四屏显示信息要求，该单片机性价比很高。
系统原理图如图2所示。
2．2 光笔及检测电路用红外光电三极管自制光笔，光笔检测电路如图3所示。
led点阵显示屏工作原理
led点阵显示屏工作原理
LED点阵显示屏是一种使用LED灯珠组成像素点的显示设备，可以显示文字、图像和动态效果。
它是由许多个LED灯珠组
成的矩阵，每个LED灯珠充当一个像素点。
LED点阵显示屏的工作原理是通过控制每个LED灯珠的亮灭
状态来显示图像。
每个像素点都有一个控制器，控制器通过电信号控制LED灯珠的开关状态。
当需要显示某个像素点时，
相应的控制器发送控制信号，使对应的LED灯珠点亮，而其
他灯珠则保持熄灭状态。
通过不同的LED灯珠亮灭组合，可
以显示出不同的图案和文字。
LED点阵显示屏通常采用的是逐行扫描的方式进行显示。
当
需要显示一行像素点时，控制器按照预设的规律依次发送控制信号，点亮该行的LED灯珠。
然后快速切换到下一行，再次
发送控制信号。
通过不断重复这个过程，整个屏幕的像素点逐行点亮，最终形成完整的图案。
此外，LED点阵显示屏还需要外部的控制电路来生成控制信号。
通常使用的是微控制器或专门的驱动芯片，通过编程控制LED灯珠的亮灭状态。
控制信号可以通过串行通信或并行通
信的方式传输到控制器。
总的来说，LED点阵显示屏通过控制LED灯珠的亮灭状态来
显示图案和文字。
通过逐行扫描的方式进行显示，并使用控制电路生成相应的控制信号。
这样就能够实现LED点阵显示屏
的工作原理。
LED点阵显示屏设计
LED点阵显示屏设计简介LED点阵显示屏广泛应用于室内和室外的广告牌、交通信号灯、数字时钟等场合。
它由多个LED灯组成的二维阵列，可以显示文字、图形、动画等内容。
本文将介绍LED点阵显示屏的设计原理、硬件组成和软件控制。
设计原理LED点阵显示屏的设计原理基于LED〔Light Emitting Diode〕发光二极管技术。
它通过控制LED灯的亮灭来实现信息的显示。
在LED点阵显示屏中，每个LED灯都是点阵的一个元素，通过适当的排列组成二维阵列。
每个LED灯可以分别控制其亮度和颜色，从而实现文字、图形和动画的显示。
硬件组成LED点阵显示屏的硬件组成主要包括LED灯、控制电路、电源和外壳。
LED灯LED点阵显示屏所使用的LED灯可以是单色LED或多色LED。
单色LED通常只能发出单一颜色的光，多色LED那么可以发出多种颜色的光。
在设计LED点阵显示屏时需要根据实际需求选择适合的LED灯。
控制电路控制电路是LED点阵显示屏的核心局部，它负责接收来自软件的控制信号，并通过对LED灯的控制来实现信息的显示。
常见的控制电路包括驱动芯片和控制模块。
驱动芯片负责将控制信号转化为对LED灯的驱动信号，控制模块那么负责提供控制信号。
电源LED点阵显示屏需要稳定的电源来正常工作。
电源可以使用交流电源或直流电源，需要根据实际情况选择适宜的电源类型。
同时，还需要考虑电源的容量和可靠性，以确保LED点阵显示屏能够正常工作。
外壳LED点阵显示屏通常需要在室内或室外使用，因此需要选择适宜的外壳来保护LED灯和控制电路不受环境影响。
外壳应具有防水、防尘、耐高温、抗冲击等特性，以确保LED点阵显示屏的正常工作。
软件控制LED点阵显示屏的软件控制主要包括显示内容的编辑和控制信号的发送两局部。
显示内容的编辑显示内容的编辑通常通过计算机或专用软件完成。
用户可以通过编写文本、图形和动画等内容来定义显示的内容，并将其转化为控制信号发送给LED点阵显示屏。
LED点阵书写显示屏(文稿最终)-11.21
LED点阵书写显示屏的设计摘要以ARM系列主流32位微处理器STM32为控制核心设计LED点阵书写显示屏系统。
系统主要包括主控模块、光笔模块、键盘输入模块、液晶显示模块、电源模块和32×32LED点阵屏。
系统通过键盘进行功能切换，光电三极管作为光笔的感应器件，在STM32的控制下进行信号采集，进而实现LED点阵屏的“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移、点阵屏亮度调节、超时休眠”等功能。
经测试，系统功能齐全，响应速度快，书写流畅，各项性能指标均达到了设计要求。
Abstract：Writing Dot Matrix LED Display System is designed,which control core is ARM-series of mainstream 32-bit microprocessor of STM32.Which mainly includes Control module,Light pen module,Keyboard input module,Liquid crystal display modules,Power modules,and 32 ×32LED dot-matrix display.Function Switch is conducted by keyboard keys,a light pen sensing devices is photoelectric transistor,Under the control of the STM32 signal acquisition,LED dot-matrix screen’s function are reslized of Light,zoned light,anti-evident,and the entire screen erase,stroke erase,write continuously-word,object drag,dot-matrix screen brightness adjustment,overtime sleep,and so on.Been tested,which fully functional,fast response,writing fluency,the performance indicators have reached the design requirement.一、方案的选择和论证根据题目要求，系统可以分为几个基本模块，各模块的实现方案如下：1、控制器模块方案一：采用89C51单片机，技术成熟，调试方便，价格便宜。
led点阵显示屏工作原理
led点阵显示屏工作原理
LED点阵显示屏工作原理：
1. LED点阵显示屏是通过许多小型LED灯组成的。
每个LED
灯都代表一个像素，并可以独立控制其亮度和颜色。
2. 在LED点阵显示屏的背后，有一个控制电路来控制LED灯
的工作。
这个控制电路接收来自输入源的信号，并将其转换为LED灯的亮度和颜色控制信号。
3. 控制电路会将输入信号转换为合适的电压和电流，使LED
灯发光。
LED灯发光的原理是当电流通过LED芯片时，电子
和空穴在PN结附近重新结合，释放出能量，产生可见光。
4. 控制电路会根据输入信号的要求，控制LED灯的亮度和颜色。
可以通过改变电流的大小来控制LED灯的亮度，而改变
三原色（红、绿、蓝）的电流比例来控制LED灯的颜色。
5. LED点阵显示屏的控制电路还可以通过行列扫描的方式控
制LED灯的亮灭。
具体地，控制电路会按照一定的顺序逐行
激活LED灯，使其发光，以形成显示内容。
6. 最终，LED点阵显示屏上的LED灯会相互组织，形成图形、文字或动画等显示效果。
这些效果是通过控制电路和输入信号产生的。
基于单片机和CPLD的LED点阵书写显示屏设计
基于单片机和 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ的 Ｌ Ｄ点阵书写显示屏设计 Ｅ
Ｄｅ ｉ ｆ Ｌ ｔ ｓｇｎ ｏ ＥＤ Ｄｏ －Ｍａ ｒ ｎ ｗｒｔ ｎ Ｄｉｐａ ｔｉ Ｈａ ｄ ｉｅ ｓ ｌｙ ｘ ｔ
田相 鹏 李 伟 余 敏 （ 浙江理工大学信息电子学院， 浙江 杭州 ３０ １ ） １０８
Ａｂｓｒ ｃ ｔａ ｔ
Ｔ ｉ ａ ｅ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｉｅ ｉ ｌｙ ｂ ｓ ｄ ｎ ｔ ｅ １ １ Ｅ ｏ — ｔｉ ｗｈ ｎ ｔ ｅ ｌ ｈ — ｅ ｏ ｃ ｅ ｈ ｏ — ｈｓ ｐ ｐ ｒ ｄ ｓ ｓ ａ ｈ ｎ ｗｒｔ ｎ ｄｓ ａ ａ ｅ ｏ ｈ ６ｘ ６ Ｌ Ｄ ｄ ｔ ｍａ ｒ ． ｅ ｈ ｉ ｔ ｐ ｎ ｔ ｕ ｈ ｓ ｔ ｅ ｄ ｔ ｇ ｔ ｐ ｘ ｇ
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led点阵显示屏知识
LED点阵显示屏知识1. 概述LED点阵显示屏是一种常见的电子显示设备，由许多LED（发光二极管）组成的矩阵构成。
它可以用来显示数字、字符、图形等信息，被广泛应用于计算机、电子产品以及室内外广告等领域。
2. LED点阵显示原理LED点阵显示屏的原理非常简单。
它由多个LED组成，每个LED 可以独立控制亮灭状态。
通过控制不同LED的亮灭组合，可以显示出不同的字符、数字或图形。
LED点阵显示屏通常采用共阳极或共阴极的方式驱动。
对于共阳极显示屏，所有的阳极端都连接在一起，而对于共阴极显示屏，则是所有的阴极端连接在一起。
通过对某一行（或列）的LED点亮，可以选择显示的位置。
LED点阵显示屏根据LED的颜色和尺寸可以分为多种类型。
常见的LED点阵显示屏有七段式和十六段式。
3.1 七段式LED点阵显示屏七段式LED点阵显示屏一般用于显示数字。
它由7个LED组成，分别可以显示0-9的数字。
通过对不同的LED点亮或熄灭，可以显示不同的数字。
3.2 十六段式LED点阵显示屏十六段式LED点阵显示屏可以显示更加复杂的字符和图形。
它由16个LED组成，每个LED可以显示多种状态。
通过控制不同的LED 点亮组合，可以显示出字母、数字、符号等。
LED点阵显示屏的控制需要通过控制电流和电压来实现。
其中，电流大小决定LED的亮度，电压的正反决定LED的亮灭。
LED点阵显示屏通常通过控制芯片来实现。
常见的控制芯片有MAX7219、TM1637等，它们可以通过串行通信方式来控制多个LED 的状态。
5. LED点阵显示屏的应用LED点阵显示屏在电子产品中有着广泛的应用。
它可以用于显示时间、温度、湿度等数据，也可以用于显示滚动广告、跑马灯等。
此外，LED点阵显示屏还可以用于室内外广告牌、大屏幕显示、舞台演出等场合。
它具有亮度高、能耗低、寿命长、可靠性好等优点。
6. 总结LED点阵显示屏作为一种常见的电子显示设备，已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
LED点阵书写显示屏资料大全
论文一第一章绪论1.1课题来源本课题来源于全国大学生电子设计竞赛LED点阵书写显示屏，它是一种控制半导体发光二极管的显示装置，其主要功能是实现“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。
1.2设计任务及要求设计并制作一个基于32×32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1-1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，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1-1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图设计的最终要求是：在点亮功能下当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该LED；在划亮功能下当光笔快速划过时，能同步点亮划过的各LED，其速度要求2S内能划过并点亮40点LED；在反显功能下能对屏上显示的信息实现反向显示；在屏幕擦除功能下能实现对屏上所显示信息整屏擦除；在笔画擦除功能下，能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画；在连写多字功能下，能结合自选的擦除方式，在30S内以划亮方式写出四个汉字且存入机内；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；当光强改变时，能自动连续调节屏上显示亮度；当光笔连续未接触屏面的时间超过1-5MIN时，自动关闭屏上显示，并使系统进入休眠模式。
第二章系统方案设计2.1．系统的总体设计根据课题要求，LED点阵书写显示屏由主控模块，按键电路、LED点阵模块、光笔电路及LED点阵驱动显示等部分组成。
系统框图如图2-1所示：图2-1系统框图2.2各模块的设计。
2.2.1．核心控制模块的的设计核心控制模块是系统的大脑，控制着系统的所有输入输出、计算、判断与决策。
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LED点阵显示屏的设计摘要本设计是基于16 ×16 点阵 LED 电子显示屏的设计。
设计以STC89C52RC 为核心，介绍了以它为控制系统的LED 点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
本设计主要模块组成：主控CPU模块、按键输入模块，光笔检测电路，LCD信息显示器，16 ×16 点阵 LED点阵显示与驱动模块。
设计中16 ×16 点阵 LED点阵显示与驱动模块中，CPU输出信号先经74HC245进行锁存，再输出信号经由38译码器74HC138译码选通APM4953驱动行，由移位寄存器74HC595作为列驱动，单片机控制系统程序采用C语言进行模块化编程，控制各显示点对应 LED 阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。
文中详细介绍了 LED 点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。
所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库中提取。
经实践证明，该系统显示误差小，性能稳定，结构合理，扩展能力强。
关键词： STC89C52单片机； LED ；点阵书写显示；动态显示； C语言。
一、技术指标1.1设计意义LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。
LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。
本设计基于LED点阵的普通显示效果加上光笔检测模块，实现自由书写显示功能。
它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
1．2 功能实现（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20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）自定义显示字符。
二、方案论证2.1 主控CPU的选择与比较1、STM 32(STM32F103VCT6)：具有多功能定时器，低功耗，速度高，256KHz嵌入式闪存寄存器，稳定性强等特点，具有最高72MHz的CPU工作频率和很强的控制和运算能力，能够实现点阵屏的高速扫描的一些复杂的控制和运算功能。
但相比于STC89C58其功能实现复杂。
2、CPLD(EPM240T100C5)：具有丰富的I/O口、内部逻辑和连线资源、运行速度快、能够显示大量的信息，但CPLD实现运算功能复杂，在该系统中，需要显示的信息量较少，但是控制和运算功能较多，用CPLD实现一些运算功能复杂。
3、STC89C52：CPU采用低成本、多功能的STC89C52单片机。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
该单片机性价比很高，且相对容易控制，基本能够实现所需功能。
经比较，选择STC89C52作为主控芯片。
2.2 光笔检测的选择与比较1、光敏电阻：光谱响应范围宽，体积小，但灵敏度低，响应速度慢，受温度影响大，很难确定点亮点坐标。
2、光敏二极管（2CU2B ）：光电流小，响应时间短，使用于要求光电流与照度成线性关系或要求工作频率高的电路，但其灵敏度较低，光电流较小，不易判断所在处LED 在点阵屏中的坐标。
光敏三极管（3DU35C ）：光电流大，响应时间短，且其灵敏度非常高，易判断所在处LED 在点阵屏中的坐标。
经比较，选择光敏三极管作为光笔检测敏感器件。
2.3 LCD 显示屏的选择考虑到有系统低功耗的要求，采用价格低廉的1602液晶作为显示。
LCD 功耗比较低，不需要循环扫描，且信息量大，能灵活多变的显示多种信息。
2.4 键盘输入模块的选择键盘采用4×4标准矩阵键盘，用8个I/O 口控制16个键，4个I/O 口接4行，另外4个接4列，通过行列扫描获得按键值。
2.5 16×16点阵屏模块的选择由4块8×8单色LED 点阵(红色)模块组合成16×16的LED 点阵屏。
用红外光电三极管自制光笔。
在检测时依次点亮红色LED ，当点亮到某个LED 时，如果此时光笔放在该LED 时，这时红外光电三极管的阻值会发生变化，通过相应的检测电路可以得出一个高低电平的变化，单片机检测到信号变化时就可以判断光笔的当前位置。
该方案简单易行，对光笔位置判断的灵敏度较高，抗外界干扰能力强。
采用红色点阵和红外光电三极管能够有效地减少环境可见光对光笔中光电三极管的干扰。
三、系统简述本设计主要模块组成：主控CPU 模块、按键输入模块，光笔检测电路，LCD 信息显示器，16 ×16 点阵 LED 点阵显示与驱动模块。
使用具有价廉易购的STC89C52单片机编程控制，通过修改程序可方便实现系统升级。
系统的框图结构如下：四、硬件设计LCD 信息显示器按键输入模块16×16点阵LED 显示与驱动模块光笔检测电路主控CPU 模块图1 系统原理框图系统主要部件包括8×8的LED点阵屏、STC89C52RC单片机、方向可控的八路缓冲器74HC245、38译码器74HC138、P沟道的增强型场效应管APM4953、移位寄存器74HC595、液晶显示器1602，双电压比较器LM393，光敏三极管3DU5C。
辅助元件包括电阻、电容、晶振、电源、按键等。
4．1 系统各器件简介4.1.1 STC89C52RC单片机STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。
图STC89C52RC引脚图STC89C52RC引脚功能说明VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚）：接地P0端口（P0.0～P0.7，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。
作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。
在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。
此时，P0口内部上拉电阻有效。
在Flash ROM编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。
验证时，要求外接上拉电阻。
P1端口（P1.0～P1.7，1～8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。
对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。
P1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流（）。
P2端口（P2.0～P2.7，21～28引脚）：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。
对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。
P2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（）。
在对Flash ROM编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号。
P3端口（P3.0～P3.7，10～17引脚）：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。
对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。
P3做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流（）。
在对Flash ROM编程或程序校验时，P3还接收一些控制信号。
P3口除作为一般I/O口外，还有其他一些复用功能，如下表所示：P3口引脚复用功能引脚号复用功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 （外部中断0）P3.3 （外部中断1）P3.4 T0（定时器0的外部输入）P3.5 T1（定时器1的外部输入）P3.6 （外部数据存储器写选通）P3.7 （外部数据存储器读选通）XTAL1（19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。
4.1.2 方向可控的八路缓冲器74HC245总线收发器，典型的CMOS型三态缓冲门电路。
由于单片机或CPU的数据/地址/控制总线端口都有一定的负载能力，如果负载超过其负载能力，一般应加驱动器。
主要用于实现数据总线的双向异步通信。
为了保护脆弱的主控芯片，通常在主控芯片的并行接口与外部受控设备的并行接口间添加缓冲器。
当主控芯片与受控设备之间需要实现双向异步通信时，自然就得选用双向的八路缓冲器了，245就是面向这种需求的。
常见于同并口液晶屏、并口打印机、并口传感器或通讯模块等设备的接口上。
图3 74HC595引脚图引脚定义：第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。
第2~9脚“A”信号输入输出端，A0=B0，A7=B7，A0与B0是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入B1输出，其它类同。
如果DIR=“0”OE=“0”则B1输入A1输出，其它类同。
第11~18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不再描述。
第19脚OE，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。
第10脚GND，电源地。
第20脚VCC，电源正极。
真值表控制输入运行G DIRL L B 数据到A 总线L H A 数据到B 总线H X 隔开H=高电平 L=低电平×=不定4.1.3 38译码器74HC13874HC138是一款高速CMOS器件，74HC138引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。