基于单片机的LED点阵书写显示屏的设计

第２ｏ１．２１．Ｎｏ．４１卷第４期　　　　　　　　　　　　　　湖南工程学院学报　　　　　　　　　　　　Ｖ

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎ０１１年１２月　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２ｇｇｅｃ．２０１１　　Ｄ

基于单片机的ＬＥＤ点阵书写显示屏的设计

陈爱萍，张　青

（）湖南工程学院电气信息学院，湘潭４１１１０１

设计了ＬＥＤ显示屏不能现场修改显示内容的缺点，ＥＤ点阵书写显示屏的控制器，　　摘　要：针对现有Ｌ

提出了一种新的控制方案：可手写输入修改显示内容，并实现“点亮、划亮、反显、擦除、连写多字、对象拖

移和整屏显示”等书写显示功能．本系统由控制模块、点阵及驱动模块、光笔、液晶显示等组成．设计了硬件和软件，并制作了样机，试验调试结果表明，效果非常好．关键词：Ｌ单片机；光笔；书写显示屏ＥＤ点阵；

）中图分类号：ＴＰ２７１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１６７１－１１９Ｘ（２０１１０４－００１０－０３画面清晰、色彩鲜ＥＤ显示屏由于其亮度高、　　Ｌ

使用寿命长、功耗低等，使得它在公众多媒体显艳、

示领域一枝独秀，应用广泛．

本文设计并制作了基于单片机的１６×１６点阵在单片机的控制下，显示屏可工ＬＥＤ书写显示屏，

作在微亮扫描和高亮显示模式下；当光笔触及ＬＥＤ点阵模块时，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从坐标处的ＬＥＤ是否点亮至人眼可见的显示状态，而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦连写多字、对象拖移”等书写显示功能，也可整屏除、

显示汉字和图形．

小系统组成．用于接收光笔送过来的脉冲信号，通过并程序计算出探测到的脉冲所在点阵的坐标位置，在外界辅助电路的控制下实现对整个系统的控制．主控电路如图２所示

．

１　系统的硬件设计

系统主要由主控制模块、点阵及驱动模块、光笔、按键控制、液晶显示和电源等组成．系统总体框图如图１所示

．

图２　主控电路

由四块８×８的点阵Ｌ１６×１６ＬＥＤ点阵屏，ＥＤ显示屏小模块拼接而成，采用串口方式发送显示代用７列驱码，４ＨＣ５９５移位寄存器作为行驱动电路，动电路用三极管．通过光敏三极管对点阵屏微亮扫描点进行采样，当检测到有光闪烁时，就会导通，产生一个脉冲信号，经比较放大后作为单片机的输入信号．按键模块为四个独立式按键，用以控制在不

同模式之间的切换、确认和数据的存储．当有按键按／下时，给对应的Ｉ供程序判Ｏ口提供一个低电平，

图１　系统总体框图

控制模块为整个系统的核心部分，由单片机最

收稿日期：２０１１－０６－２９

，作者简介：陈爱萍（女，硕士，副教授，研究方向：嵌入式系统、数字信号处理、数字图像处理．１９６４－）

断是否有按键按下，执行相应功能．

液晶显示模块可显示汉字和１２８×６４字符及图用以显示光笔检测到的坐标位置和程序在形点阵．

不同功能模块之间切换的指示．

电源采用外部９Ｖ的电源适配器接入系统，通过ＬＭ７８０５稳压输出５Ｖ电压供给单片机及各电路．

和处理、各功能模块的切换及标志位的处理及缓冲区数据的处理和各功能模块液晶界面的刷新．定时当为笔画擦除模式时，则开启器Ｔ１负责微亮扫描．笔画擦除模式的微亮显示，为其他各功能模块时，则开启第二套微亮扫描．两套微亮扫描的开启和关闭受进出相应功能模块的标志位的控制．

外部中断０实现的功能有：待机恢复处理、行列扫描的切换、行列坐标的判断及存储和标志位的置点亮模式坐标的计算和数据存储、划亮模式和连位、

写多字模式坐标的计算及存储和相应标志位的置位、显示拖动模式坐标的计算和数据存储．

２　系统软件设计

如何精确判断光笔所在的坐标位置和高亮、微亮同时显示在Ｌ是本设计的难ＥＤ点阵显示屏上，点．要实现“开机初始界面、点亮、划亮、反显、整屏擦笔画擦除、连写多字、显示拖移”等显示和书写功除、

能，并且在光笔时隔规定的时间内没有检测到微亮扫描信号时能够实现超时待机功能，系统软件总体流程图如图３所示

．

３　系统调试

系统通电启动后，出现如图４所示的界面

．

图４　开机启动界面

（）在“点亮”模式下，当光笔接触屏上某点１

能即时点亮该点Ｌ并在控制器上同步ＬＥＤ时，ＥＤ，显示该点ＬＥＤ的行列坐标值．

（）在“划亮”模式下，当光笔在屏上快速划过２

时，能同步点亮划过的各点Ｌ其速度要求在２ｓＥＤ，内能划过并点亮４０点ＬＥＤ．

（）在“反显”模式下，能对屏上显示的信息实现３反相显示．

（）在“整屏擦除”模式下，能实现对屏上所显示４

信息的整屏擦除．

（）在“笔画擦除”模式下，能够实现把点亮的笔５画擦除．

（）在“连写多字”模式下，能够连续手写输入多６个汉字，并存储和显示出来．

（）在“显示拖动”模式下，能够把显示的高亮信７

在光笔的控制下进行拖动．息，

（）如果光笔在特定的时间内没有使用，能够实８

现超时待机功能．

通过试验调试，上述功能都能实现，效果非常好．

图３　系统软件总体流程图

系统的软件分为主程序：延时程序、７４ＨＣ５９５送数子程序、按键子程序、液晶ＬＥＤ点阵显示程序、显示程序．主程序用于调用各子程序模块，控制和实现整个系统的正常运行．液晶显示程序用于驱动液晶显示特定的内容信息，起到了人机交互界面的作用．定时器Ｔ按键扫描０主要完成待机计时和处理、

（）：２００１，１１１７７－１８２．

４　结束语

点阵显示屏一般通过连接上位机对其显示的内容和显示方法进行刷新和控制．本系统能对普通并附加ＬＥＤ显示屏通过手写输入修改其显示内容，“、“、“、“、“、点亮”划亮”反显”整屏擦除”笔画擦除”“、“连写多字”显示拖动”和“超时待机”等功能．

参　考　文　献

［］］国际光电与显示，１ＬＥＤ显示屏发展综述［Ｊ．　关积珍．

［］电子科技２ＬＥＤ点阵显示原理及工程技术［Ｍ］．　诸昌铃．

大学出版社，２０００．

［］］单片机控制Ｌ科技信息，３ＥＤ点阵屏［Ｊ．２００８，　周诗虎．

（）２５．

［］４ｈａｎＭｉｎｂｏ．ＤｅｓｉｎｏｆＭａｔｒｉｘＬＥＤＤｉｓｌａＳｓｔｅｍ　Ｚ　　　　ｇｇｇｐｙｙ　　

］ｉｎＭＣＵ［Ｊ．ＥｍｂｅｄｄｅＳｓｔｅｍ　＆ＳＯＣ，２００７，２Ｂａｓｅ　　　　ｙ（）：２８５－８６．

［］第九届全国大学生５　全国大学生电子设计竞赛组委会．

北京：北京理工大学电子设计竞赛获奖作品选编［Ｃ］．出版社，２０１０．

ＤｅｓｉｎｏｆＬＥＤＤｏｔａｔｒｉｘＷｒｉｔｉｎＤｉｓｌａＳｃｒｅｅｎＢａｓｅｄｏｎＭＣＵ　　　－Ｍ　　　　ｇｇｐｙ　　

，ＺＣＨＥＮ　ＡｉＨＡＮＧ　Ｑｉｎｉｎ－ｐｇｇ

（，Ｈ，）ＣｏｌｌｅｅｏｆＥｌｅｃｔ．ａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｕｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＸｉａｎｔａｎ４１１１０１，Ｃｈｉｎａ　　　　　　　ｇｇｇｇ

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