led点阵书写显示屏

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1、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

2、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

3、、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

4、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、STM32(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STC89

5、C58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CMOS8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4KBEEPROM，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

6、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。1、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。2.3LCD

7、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。2.516×16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L