目 录
前言 2
第1章 方案选择 3
第1.1节 单片机芯片的选择 3
第1.2节 显示模块的选择 3
第1.3节 光笔的选择 3
第1.4节 LED点阵模块选择 4
第2章 硬件电路设计 5
第2.1节 系统硬件设计及组成 5
第2.2节 主控CPU 5
第2.3节 电源模块 6
第2.4节 光笔检测电路设计 7
第2.5节 LCD显示模块 7
第2.6节 LED点阵驱动模块 8
第2.7节 系统硬件连接图 8
第3章 系统软件设计 10
第3.1节 应用软件设计原则 10
第3.2节 软件的总体设计 10
第3.3节 软件程序设计 10
第3.4节 软件设计说明 16
第4章 系统测试 18
第4.1节 测试仪器 18
第4.2节 测试方案与测试结果 18
第4.3节 测试结果分析与改进 18
结论 19
参考文献 19
致谢 21
附录 22
附录：部分源程序 22 【摘要】：设计并制作一个由单片机控制的16×16LED点阵书写显示屏，采用感光性能优良的光敏三极管作为完成信号采集功能的光笔。该书写显示屏在光笔和控制器的作用下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下，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坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。文章给出了以单片机AT89S52为核心的软硬件设计方案,并完成了系统中各模块的设计,使LED点阵从单一的输出显示设备,变成了可书写可显示的多功能设备。 【关键词】：LED点阵；书写显示屏；光笔
前言
LED点阵电子显示屏制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，但是这种电子显示屏只能做单一的“显示”作用，显示内容的更改、擦除等功能的实现都要在上位机上实现。本设计用LED点阵显示屏实现“书写”功能，就如触摸屏一般。
本设计制作的是一个16×16点阵LED书写显示屏。书写式LED点阵显示系统分为微控制器单元、X／Y轴扫描驱动单元、LED点阵模块和光笔传感器单元。在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下。当光笔触及LED点阵模块表面时，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坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。
第1章 方案选择
第1.1节 单片机芯片的选择
方案一：采用CPLD作为核心控制。CPLD复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。具有丰富的I/O单元互连结构、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实现运算功能较复杂。但在该系统中，需要显示的信息量较少，但是控制和运算功能较多，用CPLD实现一些运算功能较复杂。
方案二：采用AT89S52芯片作为硬件核心。AT89S52单片机具有系统结构简单，具有单片机一般功能，性能稳定，成本低等优点。AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器，有利于程序编写。
方案三：采用AT89C51作为主控器件，用来实现题目所要求的各种功能。此方案最大的特点是系统规模可以做得很小，成本较低。但是AT89C51的CPU工作频率较低，RAM存储区较小，实现 “点亮”，“连写多字”和 “对象拖移”三个功能实现较复杂。
根据设计要求，方案二更适合本系统，故选择方案二。
第1.2节 显示模块的选择
方案一：采用数码管显示。数码管体积小、重量轻，适合显示数字，成本较低，但是由于数码管不能显示汉字跟一些基本的符号，并且本课题需要显示的信息内容比较多，所以不适宜选用数码管。
方案二：采用液晶显示器，它不仅可以显示基本数字信息，而且可以显示丰富的符号信息以及文字信息，显示信息丰富且直观易懂。液晶显示有功耗低，体积小，重量轻，寿命长，不产生电磁辐射污染，界面清晰，操作方便等优点。
液晶显示器能够很好的满足题目的要求，因此系统采用方案二。
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