LED點陣書寫顯示屏的設計

摘要：LED顯示屏的設計硬件主要由STC89C58單片機最小系統、32×32的雙色點陣顯示陣列、光筆、按鍵、液晶顯示屏等組成。雙色點陣中的紅色LED始終工作在微亮的掃描狀態，STC89C58單片機利用自制的光筆中紅外光電三極管檢測光筆觸及位置處紅色LED燈的點亮，計算出光筆位置的行列坐標，并根據按鍵設置的不同工作模式控制LED顯示，從而實現點亮、劃亮、反顯、清屏、筆畫拖動、輪流顯示等功能。顯示屏能根據環境光強自動調節顯示屏的顯示亮度，當在設定時間內光筆未接觸顯示屏或按鍵未按下時關閉所有顯示，并使系統進入休眠狀態，減少電能消耗，當有按鍵按下時系統恢復運行。
關鍵詞：STC89C58；LED雙色點陣；紅外光電三板管光筆

0 引言
近年來，點陣LED顯示屏利用發光二極管構成的點陣模塊或像素單元組成可變面積的顯示屏幕，以可靠性高、使用壽命長、環境適應能力強、性能價格比高、使用成本低等特點，已成為眾多顯示媒體以及戶外作業顯示的電子工具，廣泛地應用于車站、賓館、金融、證券、郵電、體育等廣告發布或交通運輸等行業。目前LED顯示屏的設計已經有多種方法可以實現，本設計是基于STC89C58單片機利用自制的光筆中紅外光電三極管檢測光筆觸及位置處紅色LED燈的點亮，計算出光筆位置的行列坐標，并根據按鍵設置的不同工作模式控制LED顯示，從而實現點亮、劃亮、反顯、清屏、筆畫拖動、輪流顯示等功能。

1 系統設計方案
用雙色LED點陣(紅色和綠色)模塊組合成32×32的LED點陣屏。其中紅色LED作微亮掃描檢測用，綠色LED作顯示用，用紅外光電三極管自制光筆。在檢測時依次點亮紅色LED，當點亮到某個LED時，如果此時光筆放在該LED時，這時紅外光電三極管的阻值會發生變化，通過相應的檢測電路可以得出一個高低電平的變化，單片機檢測到信號變化時就可以判斷光筆的當前位置。
該方案簡單易行，對光筆位置判斷的靈敏度較高，抗外界干擾能力強。采用雙色點陣和紅外光電三極管能夠有效地減少環境可見光和顯示LED(綠色)所發的光線對光筆中光電三極管的干擾。

2 系統結構及單元模塊設計
2．1 系統總體框圖
系統主要由微處理器STC89C58，32×32雙色LED點陣顯示、光筆及檢測電路、外界光照強度檢測電路、按鍵輸入電路、液晶顯示模塊等幾個部分組成。系統硬件結構框圖如圖1所示。

單片機STC89C58片內有1 KB的片外RAM，能夠滿足保存四屏顯示信息要求，該單片機性價比很高。系統原理圖如圖2所示。