LED點(diǎn)陣書寫顯示屏的設(shè)計(jì)
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2．2 光筆及檢測電路
用紅外光電三極管自制光筆，光筆檢測電路如圖3所示。圖中Q2是用紅外光電三極管，用來完成對(duì)32×32點(diǎn)陣紅色LED燈點(diǎn)亮或熄滅的檢測；R6，RP1用于對(duì)Q2進(jìn)行限流，另外還可以調(diào)節(jié)RP1來提高或減小輸出的電壓值；R7，R8是用于給U3A(比較器)的同相端提供基準(zhǔn)電壓值，通過它跟采集信息輸出來的電壓值進(jìn)行比較(U2>U3，U1=Umin)，R12是U3A的輸出上拉電阻。工作原理如下：當(dāng)紅光照到紅外光電三極管上時(shí)，紅外光電三極管的電阻變小，其射極電壓升高，此時(shí)2腳電壓比3腳電壓高，比較器1端輸出為低電平。當(dāng)電容C11充電一段時(shí)間之后，比較器2腳電壓比3腳電壓低，比較器1端輸出為高電平。由此，當(dāng)檢測到光信號(hào)時(shí)，該電路將產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。由于在電路中加了耦合電容，可有效地防止環(huán)境對(duì)光筆的影響。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/168730.htm
在本系統(tǒng)中，光筆是一個(gè)非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了更好的穩(wěn)定工作，必須添加適當(dāng)?shù)目垢蓴_措施。在信號(hào)傳輸方面采用屏蔽軟同軸銅線，在紅外光電三極管外圍套加黑色熱縮管，紅外光電三極管比單個(gè)LED燈的直徑小，以確保少受外界紅外線的干擾。
2．3 LED雙色點(diǎn)陣顯示與驅(qū)動(dòng)電路
LED雙色(紅、綠)點(diǎn)陣的型號(hào)有很多，其中最為常用的有4×4，8×8，16×16式模塊，本設(shè)計(jì)需要一個(gè)32×32的雙色顯示，其顯示亮度、體積由設(shè)計(jì)者自行定義?？紤]到采購的因素，選擇由16塊8×8雙色點(diǎn)陣模塊組成32×32點(diǎn)陣顯示屏，利用由74HC154和74HC595芯片來驅(qū)動(dòng)顯示，由串行口工作在模式0(速度快)將顯示信息快速送入74HC595。
LED是一個(gè)非線性元器件，當(dāng)它兩端的電壓達(dá)到一定的值后，通過它本身的電流會(huì)急劇上升?？紤]32×32點(diǎn)陣式由1 024個(gè)發(fā)光二極管組成，當(dāng)它們同時(shí)點(diǎn)亮?xí)r的電流很大，必須考慮電源供電能力。一般LED的電流值為5～20 mA，取最大值20 mA，同時(shí)點(diǎn)亮兩行，有：I=20×64= 1 280mA。
2．4 外界光照檢測電路
外界光照檢測電路如圖4所示。電路采用光敏電阻RP串聯(lián)一個(gè)固定電阻R9，將光照變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，此電壓信號(hào)通過芯片AD833進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(A／D)后，由5腳送入單片機(jī)處理，以控制亮度的調(diào)節(jié)。
根據(jù)分壓原理，有：
可見選擇不同的R9的阻值可改變Vin的大小，使輸入信號(hào)在合適的范圍之內(nèi)。光敏電阻RP隨光照變化的阻值變化為3～4 kΩ，由上式可計(jì)算出R9為3～4 kΩ，取R9=4 kΩ。
2．5 超時(shí)低功耗設(shè)計(jì)
超時(shí)低功耗設(shè)計(jì)通過軟件實(shí)現(xiàn)，利用按鍵設(shè)定時(shí)間常數(shù)，當(dāng)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)光筆未接觸顯示屏或按鍵未按下時(shí)關(guān)閉所有顯示，使系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，減少電能消耗，當(dāng)有按鍵按下時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行。
評(píng)論