LED书写点阵屏遥控器.doc

韶 关 学 院 科研立项论文 论文题目：L ED书写点阵屏遥控器 学生姓名：何广赢、刘润江 学 号：09101071008 院（系）：物理与机电工程学院 专 业：电子信息科学与技术 班 级：09级1班 指导教师姓名及职称： 洪远泉 讲师 起止时间：2011年5月—— 2012年5月 LED书写点阵屏遥控器 摘要 本作品由两部分：一个为LED书写点阵屏，一个为LED点阵显示屏。LED书写点阵屏以12单片机为核心，设计并制作了一个基于16×16点阵LED模块显示屏。该点阵可以实现扫描微亮和显示点亮两种工作模式，能够通过自制光笔检测在点阵处于扫描微亮状态时获取其行列坐标信息，并能通过液晶显示出来，同时能依据功能要求控制检测点处LED的亮灭，在屏幕上实现“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，并且通过按键可以实现不同功能之间的切换。设计方案运用了74HC164驱动点阵的行和运用74HC595驱动点阵的列，通过单片机的控制实现各种显示功能。在书写功能完成后，加上无线发送模块，把书写的数据发送到LED点阵显示屏上。LED点阵显示屏用于模拟LED书写点阵屏的遥控功能，通过接收书写点阵屏的数据，把数据显示出来。 关键词：16×16点阵LED显示屏、单片机、74HC164、74HC595、光笔 目录 1 前言 1 1．1课题研究的背景及意义 1 1．2项目创新点与技术指标 1 2 项目的整体设计 2 3 方案论证与比较 2 3.1核心控制模块 2 3.2光笔设计的方案选择 3 3.3人机交互模块 3 3.4定位方法 3 4 系统硬件设计 3 4.1系统的总体设计 4 4.2单元模块的设计及参数计算 4 （1）光笔的设计及单元参数的设计 4 （2）16×16LED点阵的连接及驱动控制电路 4 （3）键盘的使用及设计 5 （4）无线收发模块A7125 6 5 软件设计 7 5.1 主程序流程图 7 5.2 子程序流程图 8 6 测试结果 9 7 总结 10 参考文献 11 附件 12 实物图 12 电路图 12 1 前言 1．1课题研究的背景及意义 目前，国内的LED显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM内，当需要更改内容显示内容十分困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内的另一种显示屏—可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。 随着社会经济的迅速发展，如今的LED点阵广告牌，都存在着显示内容丰富，信息量大、信息更新速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而LED书写点阵屏就能很好地突破这个问题，能进行实时更新，操作简单方便，不用重新编写程序以及烧录程序等繁琐步骤。除了书写单个字外，还可以进行反显、整屏擦除、笔画擦除功能，并具有数据存贮、多字连写、对象拖移等功能。 用户只需通过操作界面，进入“连写多字”模式，把需要显示的内容写在显示屏上，进行存贮，然后再把显示的内容进行左移（或右移）显示，确定显示的内容后，把存贮的数据通过无线模块发送到另外一个LED点阵显示屏进行显示，从而实现无线控制LED点阵显示屏的功能。 1．2项目创新点与技术指标 LED书写点阵屏遥控器具有以下创新点： （1）功能多样化。除了书写单个字外，还可以进行反显、整屏擦除、笔画擦除功能，并具有数据存贮、多字连写、对象拖移等功能； （2）实时更新内容。通过连写多字的功能，把存储的数据发送到LED显示屏上进行更新显示； （3）节能环保。光笔在连续二十分钟没有接触点阵屏，点阵屏自动进行休眠。 LED书写点阵屏遥控器的技术指标： （1）光笔在LED点阵屏接触一点时，要能返回该点的坐标（x,y）。同时，要求在2S内，能画亮40个LED； （2）在“连写多字”功能下，能结合自选的擦除方式，在30s内在屏上以“划亮”方式逐个写出四个汉字（总笔画数不大于30）且存入机内，写完后再将所存四字在屏上逐个轮流显示；在确定显示的内容后，把数据发送到LED显示屏进行显示，从而达到模拟远程遥控LED点阵显示屏（远程距离不超过50米）； 除了上述功能外，还具有对整屏的反显、整屏擦除以及笔画擦除。 2 项目的整体设计 设计并制作一个基于16×16点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1所示。在控制器的管理下，LED书写点阵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