基于PIC單片機的LED點陣手寫屏設計

光敏電阻安裝在光筆筆頭，用于感應點陣掃描光。光筆電路圖如圖3所示。電路經過放大器LM324進行正相輸入/反相輸入電壓比較,輸出高低電位。經測量可知，在光照條件下，LM324輸出端為0V（RB0），光敏電阻兩端電壓為0V；無光時，光敏電阻兩端電壓為2.8V，LM324輸出端為高電位。由分壓公式可得出RP阻值為7360Ω。當光筆接收到不同光線時，只需調節電位器，光筆正常工作。所以，在不同環境下，只需調節電位器，點陣顯示屏一樣正常工作。

圖3 光筆電路圖

點陣屏驅動參數設計無現成的32×32點陣LED模塊，因此采用16塊8×8點陣拼成32×32點陣。但這樣占用單片機I/O過多，必須對其進行擴展。點陣工作電壓在1.5V~2.2V左右，驅動電流較大。

（2）屏亮自動調節設計

屏亮自動調節設計采用光敏電阻和LM317（三端可調正電壓穩壓器）實現屏亮自動調節。由光敏電阻光電特性原理可知，光敏電阻在不同光線照射下，阻值不一樣。根據此原理，光敏電阻與LM317可調電阻并聯。當光線不一樣時，LM317輸出不一樣的電壓阻值。屏亮自動調節電路如圖4所示。

圖4 LID屏亮度自動調節電路

LM317輸出電壓計算，Vout由調節端的總電阻R和電流I共同決定。其輸出電壓計算公式為：
。這里通過改變電阻而改變電壓。

（3）超時關顯示節電設計

當光筆長時間（1~5min時間可由控制器輸入設定）未接觸顯示屏，能自動關閉顯示并進入休眠狀態。進入休眠狀態由程序控制，單片機進入休眠后，消耗電流在2mA以下。

電路設計

（1）點陣顯示屏電路設計

32×32點陣LED顯示屏共有32個端口，如不驅動點陣，占用單片機I/O過多。這里采用74HC595（八外設驅動陣列）、ULN2803A（8位串行輸入/輸出移位寄存器）點陣行驅動和74HC154、7404點陣列驅動。共同完成32×32點陣LED顯示屏驅動。顯示屏行驅動電路如圖5所示、列驅動電路圖如圖6所示。僅僅用到8個I/O口，點用資源少，易控制并且顯示效果很好。

圖5 顯示屏行驅動電路圖

圖6 顯示屏列驅動電路圖