基于MSP430F227单片机控制的LED点阵书写显示屏设计X倪祥明,温锦辉(黄冈职业技术学院,湖北,黄冈,438002摘要:以TI公司4单片机为主控制器,以光笔为检测工具,以按键和带字库的12864液晶为辅助设备的LED点阵书写显示屏系统,通过按键的设置可进入到系统的相应功能模式,以光笔可检测在LED点阵屏上接触的位置,从而实现点亮、划亮等功能,并将划亮点的位置用带字库的12864液晶屏同步显示。关键词:MSP430F2274单片机;LED点阵屏;光笔中图分类号:TP202文献标识码:A文章编号:1672-1047(201001-0020-03DOI:10.3969/j.issn.1672-1047.2010.01.06目前,LED点阵显示屏主要是采用电脑来控制,这种产品成本较高。如果能同步显示直接在LED点阵显示屏书上写书的内容,将给用户的操作带来很大方便。本设计采用TI公司4单片机为主控制器较好的解决了此问题,不仅大大降低制造成本,而且使用时功耗较低,同时也降低了使用成本。1方案选择1.1主控制器的方案选择采用MSP430F2274单片机作为主控制器。MSP430F2274单片机信息存储量大,系统频率高达49MHZ,通过软件设计,可较好避免闪烁停滞现象,具有低功耗睡眠功能,可以节能省电。有14个中断源,以及内部集成有AD、DA转换器,资源丰富,有利于程序编写。根据设计要求,方案1.2点阵屏的显示方案选择串行方式显示。这种方式可同时显示4个16@16点阵汉字或8个16@8点阵的汉字、字符或数字。点阵显示屏每个单元由16个8@8点阵LED显示模块,列信号选择译码器74HC154和行信号选择74HC595组成。单元显示屏可接收控制器或上一级显示单元模块传输下来的数据信息和命令信息,并可将这些数据信息和命令信息不经任何变化地再传到下一级显示模块单元中,因此显示屏可扩展至更多的显示单元,用于显示更多的内容。采用串行方式显示,占用的IO口较少,不用扩展。通过实验,采用串行方式显示效果比较稳定。故采用方案一。1.3显示电路的方案选择采用带字库的12864液晶显示。12864液晶屏,亮度高,可显示数字、字母、汉字图片,显示信息量大,采用串口通信,占用IO口少,性能较稳定。显示数据更加美观、大方、清晰,加上文字显示对数据显示进行说明,更加直观,便捷。2系统电路设计2.1系统总方框图图2.1系统总框图2.2理论分析与计算2.2.1光笔选取与参数设计光笔选用3DU33光敏三极管作为感应检测电#20#第12卷第1期2010年2月黄冈职业技术学院学报JournalofHuanggangPolytechnicVol.12No.1Feb.2010X收稿日期:2010-01-02作者简介:倪祥明,男,黄冈职业技术学院机电工程系副主任,讲师。路,检测电压改变量约为100mV,经8050和9013晶体管放大,再经CD40106BE施密特触发器整形,输出的电压信号幅度可达3V。而且脉宽较窄,利于单片机检测信号。2.2.2点阵屏驱动参数设计点阵屏为32@32个发光二极管组成,它由16块LG12088BH8@8的红色点阵屏模块组成,单个发光二极管的正常工作电压为Vf=1.8V,电流为If=10mA。动态点亮所有的发光二极管时总电流为I=32@32@If=1024mA,所得电能的总功率为P=Vf@I=1.8@1024W=1.84W。经上述分析后点阵屏采取并行驱动方式,驱动三极管选择8550三极管。32行接32个8550到地.一行工作是电流为(当32个发光二极管全点亮320mA。2.2.3屏亮度自动调节设计屏亮自动调节是由点阵屏扫描频率决定。当扫描频率较高时,点阵屏处于微亮状态。频率较低时,点阵屏会变亮。当频率太低时,点阵屏会很亮,但会闪烁。频率太高时,点阵屏的亮度会很弱,效果较稳定。2.2.4超时关显示节电设计超时关显示节电是利用单片机的省电模式来实现的,当超时未操作时,利用单片机内部的定时器设置进入省电工作模式的时间。2.3系统单元电路设计2.3.1点阵屏列驱动电路设计点阵屏的列驱动单元电路由2块74HC154芯片组成,其电路原理图如图2.2所示。U1控制L1~L16列线,U2控制L17~L32列线,两块74HC154芯片四个输入端并联分别用P4.0~P4.3口控制。P3.4为U1片选信号,P3.5为U2片选信号。2.3.2点阵屏行驱动电路设计点阵屏的行驱动电路4块74HC595芯片级联而成,如图2.3所示。用P3.2控制第14脚DS串口数据输入端,P3.1控制第12脚ST_CP数据存储寄存器控制端,P3.0控制第11脚ST_CP数据移位控制端。P3.4控制前半屏片选信号,P3.5控制后半屏片选信号。输出端与8050三极管的基极连接。发...