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概述
    本文采用PIC 16F877A單片機(jī)為主要核心控制元件，設(shè)計(jì)了一個(gè)32×32 LED點(diǎn)陣模塊的書寫顯示屏。它主要由光筆模塊和點(diǎn)陣顯示模塊組成，光筆模塊利用光敏電阻的光電特性，實(shí)現(xiàn)微亮檢測(cè)功能。光筆反饋信號(hào)經(jīng)放大器LM324比較后，送給單片機(jī)處理。32×32點(diǎn)陣顯示模塊、驅(qū)動(dòng)模塊由74HC595外設(shè)驅(qū)動(dòng)陣列和8位串行輸入/輸出移位寄存器ULN2803A組成。光筆通過顯示屏微亮掃描尋找坐標(biāo)值，按鍵和LED指示燈可實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對(duì)象拖移”等書寫顯示功能。

    （1）光筆選取與參數(shù)設(shè)計(jì)
    點(diǎn)陣用微亮的光進(jìn)行掃描，光筆用來感應(yīng)。當(dāng)光筆感應(yīng)到光時(shí)，通過程序可獲當(dāng)前點(diǎn)陣光對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值。從而做出相對(duì)應(yīng)的處理。光筆起著關(guān)鍵作用，其感應(yīng)器件是光敏電阻。光敏電阻的光電特性如圖2所示。

圖2 光敏電阻光電特性

    光敏電阻安裝在光筆筆頭，用于感應(yīng)點(diǎn)陣掃描光。光筆電路圖如圖3所示。電路經(jīng)過放大器LM324進(jìn)行正相輸入/反相輸入電壓比較,輸出高低電位。經(jīng)測(cè)量可知，在光照條件下，LM324輸出端為0V（RB0），光敏電阻兩端電壓為0V；無光時(shí)，光敏電阻兩端電壓為2.8V，LM324輸出端為高電位。由分壓公式可得出RP阻值為7360Ω。當(dāng)光筆接收到不同光線時(shí)，只需調(diào)節(jié)電位器，光筆正常工作。所以，在不同環(huán)境下，只需調(diào)節(jié)電位器，點(diǎn)陣顯示屏一樣正常工作。

圖3 光筆電路圖

    屏亮自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)采用光敏電阻和LM317（三端可調(diào)正電壓穩(wěn)壓器）實(shí)現(xiàn)屏亮自動(dòng)調(diào)節(jié)。由光敏電阻光電特性原理可知，光敏電阻在不同光線照射下，阻值不一樣。根據(jù)此原理，光敏電阻與LM317可調(diào)電阻并聯(lián)。當(dāng)光線不一樣時(shí)，LM317輸出不一樣的電壓阻值。屏亮自動(dòng)調(diào)節(jié)電路如圖4所示。

圖4 LID屏亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)電路

    （3）超時(shí)關(guān)顯示節(jié)電設(shè)計(jì)
    當(dāng)光筆長(zhǎng)時(shí)間（1~5min時(shí)間可由控制器輸入設(shè)定）未接觸顯示屏，能自動(dòng)關(guān)閉顯示并進(jìn)入休眠狀態(tài)。進(jìn)入休眠狀態(tài)由程序控制，單片機(jī)進(jìn)入休眠后，消耗電流在2mA以下。
    電路設(shè)計(jì)
    （1）點(diǎn)陣顯示屏電路設(shè)計(jì)
    32×32點(diǎn)陣led顯示屏共有32個(gè)端口，如不驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣，占用單片機(jī)I/O過多。這里采用74HC595（八外設(shè)驅(qū)動(dòng)陣列）、ULN2803A（8位串行輸入/輸出移位寄存器）點(diǎn)陣行驅(qū)動(dòng)和74HC154、7404點(diǎn)陣列驅(qū)動(dòng)。共同完成32×32點(diǎn)陣led顯示屏驅(qū)動(dòng)。顯示屏行驅(qū)動(dòng)電路如圖5所示、列驅(qū)動(dòng)電路圖如圖6所示。僅僅用到8個(gè)I/O口，點(diǎn)用資源少，易控制并且顯示效果很好。

圖5 顯示屏行驅(qū)動(dòng)電路圖

圖6 顯示屏列驅(qū)動(dòng)電路圖