基于PIC单片机的LED点阵手写屏设计

光敏电阻安装在光笔笔头，用于感应点阵扫描光。光笔电路图如图3所示。电路经过放大器LM324进行正相输入/反相输入电压比较,输出高低电位。经测量可知，在光照条件下，LM324输出端为0V（RB0），光敏电阻两端电压为0V；无光时，光敏电阻两端电压为2.8V，LM324输出端为高电位。由分压公式可得出RP阻值为7360Ω。当光笔接收到不同光线时，只需调节电位器，光笔正常工作。所以，在不同环境下，只需调节电位器，点阵显示屏一样正常工作。

图3 光笔电路图

点阵屏驱动参数设计无现成的32×32点阵LED模块，因此采用16块8×8点阵拼成32×32点阵。但这样占用单片机I/O过多，必须对其进行扩展。点阵工作电压在1.5V~2.2V左右，驱动电流较大。

（2）屏亮自动调节设计

屏亮自动调节设计采用光敏电阻和LM317（三端可调正电压稳压器）实现屏亮自动调节。由光敏电阻光电特性原理可知，光敏电阻在不同光线照射下，阻值不一样。根据此原理，光敏电阻与LM317可调电阻并联。当光线不一样时，LM317输出不一样的电压阻值。屏亮自动调节电路如图4所示。

图4 LID屏亮度自动调节电路

LM317输出电压计算，Vout由调节端的总电阻R和电流I共同决定。其输出电压计算公式为：
。这里通过改变电阻而改变电压。

（3）超时关显示节电设计

当光笔长时间（1~5min时间可由控制器输入设定）未接触显示屏，能自动关闭显示并进入休眠状态。进入休眠状态由程序控制，单片机进入休眠后，消耗电流在2mA以下。

电路设计

（1）点阵显示屏电路设计

32×32点阵LED显示屏共有32个端口，如不驱动点阵，占用单片机I/O过多。这里采用74HC595（八外设驱动阵列）、ULN2803A（8位串行输入/输出移位寄存器）点阵行驱动和74HC154、7404点阵列驱动。共同完成32×32点阵LED显示屏驱动。显示屏行驱动电路如图5所示、列驱动电路图如图6所示。仅仅用到8个I/O口，点用资源少，易控制并且显示效果很好。

图5 显示屏行驱动电路图

图6 显示屏列驱动电路图