概述

      本文采用PIC16F877A單片機為主要核心控制元件，設計了一個32×32 LED點陣模塊的書寫顯示屏。它主要由光筆模塊和點陣顯示模塊組成，光筆模塊利用光敏電阻的光電特性，實現微亮檢測功能。光筆反饋信號經放大器LM324比較后，送給單片機處理。32×32點陣顯示模塊、驅動模塊由74HC595外設驅動陣列和8位串行輸入/輸出移位寄存器ULN2803A組成。光筆通過顯示屏微亮掃描尋找坐標值，按鍵和LED指示燈可實現“點亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示功能。

系統系統總體構成

　　本系統設計包括三大部分：PIC16F877A單片機主控器、光筆控制器、點陣顯示屏。系統的結構如圖1所示。
 

圖1 系統結構圖

　　PIC系列單片機是完全集成的混合信號系統級芯片，具有與8051兼容的微控制器內核，與MCS-51指令集完全兼容。其內部還集成了數據采集和控制系統中常用的模擬部件和其他數字外設及功能部件，并包括A/D和D/A模塊，執行速度快，功能強大。

　　光筆選用光敏電阻作為感應器件，根據光敏電阻的光電特性，光敏電阻兩瑞電壓因光電阻的變化而變化。電壓值經電壓比較器LM324比較后可輸出高/低電平。光電特性非線性易調節，且靈敏度較好。

　　LED與數碼管同步使用，LED用于功能指示燈，數碼管用于32×32點陣LED模塊書寫顯示屏當前光筆所在的行/列坐標值。

分析與計算

　　點陣用微亮的光進行掃描，光筆用來感應。當光筆感應到光時，通過程序可獲當前點陣光對應的坐標值。從而做出相對應的處理。光筆起著關鍵作用，其感應器件是光敏電阻。光敏電阻的光電特性如圖2所示。

圖2 光敏電阻光電特性

　　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