基于STC89C58單片機LED點陣書寫顯示屏的解決方案

在本系統(tǒng)中，光筆是一個非常重要的一個環(huán)節(jié)，為了更好的穩(wěn)定工作，必須添加適當?shù)目垢蓴_措施。在信號傳輸方面采用屏蔽軟同軸銅線，在紅外光電三極管外圍套加黑色熱縮管，紅外光電三極管比單個LED燈的直徑小，以確保少受外界紅外線的干擾。

2.3 LED雙色點陣顯示與驅(qū)動電路

LED雙色(紅、綠)點陣的型號有很多，其中最為常用的有4×4，8×8，16×16式模塊，本設計需要一個32×32的雙色顯示，其顯示亮度、體積由設計者自行定義?？紤]到采購的因素，選擇由16塊8×8雙色點陣模塊組成32×32點陣顯示屏，利用由74HC154和74HC595芯片來驅(qū)動顯示，由串行口工作在模式0(速度快)將顯示信息快速送入74HC595。

LED是一個非線性元器件，當它兩端的電壓達到一定的值后，通過它本身的電流會急劇上升?？紤]32×32點陣式由1 024個發(fā)光二極管組成，當它們同時點亮時的電流很大，必須考慮電源供電能力。一般LED的電流值為5～20 mA，取最大值20 mA，同時點亮兩行，有：I=20×64= 1 280mA。

2.4 外界光照檢測電路

外界光照檢測電路如圖4所示。電路采用光敏電阻RP串聯(lián)一個固定電阻R9，將光照變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，此電壓信號通過芯片AD833進行模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)后，由5腳送入單片機處理，以控制亮度的調(diào)節(jié)。

根據(jù)分壓原理，有：

可見選擇不同的R9的阻值可改變Vin的大小，使輸入信號在合適的范圍之內(nèi)。光敏電阻RP隨光照變化的阻值變化為3～4 kΩ，由上式可計算出R9為3～4 kΩ，取R9=4 kΩ。

2.5 超時低功耗設計

超時低功耗設計通過軟件實現(xiàn)，利用按鍵設定時間常數(shù)，當在設定時間內(nèi)光筆未接觸顯示屏或按鍵未按下時關閉所有顯示，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。

3 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)的軟件采用C語言編程，軟件在KeilμV3編程環(huán)境中編寫和調(diào)試。為了編寫和調(diào)試的方便，程序使用模塊化設計，根據(jù)按鍵、光筆掃描、LED點陣顯示、LCD液晶顯示、亮度調(diào)節(jié)等功能分別設計程序，大大簡化了程序的設計和調(diào)試工作，節(jié)省設計周期。

系統(tǒng)主程序流程圖如圖5所示。主程序開始對內(nèi)部功能寄存器、端口、液晶顯示模塊等初始化，然后在主循環(huán)中進行光筆位置掃描、LED顯示緩沖區(qū)數(shù)據(jù)更新、LED點陣輸出、液晶模塊輸出、可見光亮度檢測、低功耗判斷等功能。在定時器中斷子程序中進行按鍵掃描，完成顯示模式的識別，相應的顯示模式信息和光標坐標在液晶模塊上顯示。