【正文】 。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解和實(shí)踐，同時(shí)學(xué)到了很多以前沒(méi)有接觸過(guò)的東西，使自己有了很大提高。如：由于對(duì)芯片特性的不了解，導(dǎo)致連接錯(cuò)誤，最終無(wú)法點(diǎn)亮 LED 點(diǎn)陣。 休眠喚醒功能的測(cè)試 系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)后，按下休眠喚醒功能鍵，看系統(tǒng)能否再次工作，結(jié)果按下休眠喚醒鍵后，系統(tǒng)再次正常工作，休眠喚醒功能測(cè)試正常 整體功能的測(cè)試 點(diǎn)亮功能測(cè)試 給系統(tǒng)上 電，按相應(yīng)按鍵使系統(tǒng)處于點(diǎn)亮模式下，光筆接觸 LED 顯示屏上的某點(diǎn)，看該點(diǎn)是否被點(diǎn)亮，結(jié)果該點(diǎn)被點(diǎn)亮，光筆離開 LED 屏該點(diǎn)熄滅，測(cè)試多個(gè)點(diǎn)都是如此，點(diǎn)亮功能實(shí)現(xiàn)。共可以顯示 2 行 X 16 個(gè)字符，每個(gè)字符是由 5 X 8點(diǎn)陣組成的字符塊集。 極性 :PNP。 引腳圖 如下 22 圖表 10 74HC154引腳圖 引腳說(shuō)明 111 1317 ：輸出端。 抗靜電性能優(yōu)勢(shì)超強(qiáng)：制作環(huán)境有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)還有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的絕緣設(shè)計(jì)。輸出飽和電壓被輸出晶體管大約60ohm 的 γSAT 限制。 18 比較器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖表 7 圖表 7 比較器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 1 OUT1 輸出端 1 2 IN(1) 反向輸入端 1 3 IN+(1) 正向輸入端 1 4 GND 地 5 IN+(2) 正向輸入端 2 6 IN(2) 反向輸入端 2 7 OUT2 輸出端 2 8 VCC 電源 LM393 是高增益 ,寬頻帶器件，象大多數(shù) 比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩。 17 當(dāng)具有光敏特性的 PN 結(jié)受到光輻射時(shí)，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個(gè)放大了相當(dāng)于 β 倍的信號(hào)電流。其結(jié)構(gòu)如 圖表 6 16 圖表 6 光筆結(jié)構(gòu)圖 光敏三極管 功能概述 光敏三極管與普通半導(dǎo)體三極管一樣，是采用半導(dǎo)體制作工藝制成的具有 NPN 或 PNP 結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體管。 這里我們選用 STM32F103 系列作為控制系統(tǒng)。想要實(shí)現(xiàn)此功能，就需要對(duì)軟件部分、硬件部分有很多的了解。 LCD 顯示設(shè)計(jì) 采用 LCD 液晶顯示器來(lái)顯示光筆的精確位置，使系統(tǒng)更直觀。 方案三：采用光敏三極管，其工作原理與光敏二極管相似。 時(shí)鐘頻率為 72MHz， 是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品 。同時(shí)，我們還設(shè)計(jì)了 LCD 液晶顯示屏，來(lái)顯示光筆位置的精確坐標(biāo)。用戶在手寫板和觸摸屏上書寫的筆畫以類似于矢量圖的形式被計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)下來(lái)，通過(guò)對(duì)文字圖像的抬筆、落筆、筆跡上各像素的空間位置等信息進(jìn)行處理與對(duì)照，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)所使用的文字代碼進(jìn)行輸出。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來(lái)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定。 設(shè)計(jì)方案運(yùn)用了 416線譯碼器 74HC154 和鎖存器 74LS273 來(lái)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的行和列，通過(guò) STM32 的控制實(shí)現(xiàn)顯示功能。 本設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)包括：光筆的設(shè)計(jì)、 32 32 LED 點(diǎn)陣的連接、 32 32 LED 點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)控制電路、顯示電路部分功能及原理、鍵盤的使用及設(shè)計(jì)等。 LED 之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的。 手寫識(shí)別技術(shù)是指通過(guò)手寫板等軌跡捕獲設(shè)備獲得書寫者的書寫信息，將手寫字轉(zhuǎn)換輸入計(jì)算機(jī)。在設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用了 416 線譯碼器 74HC154 和鎖存器 74LS273 來(lái)控制點(diǎn)陣的行和列，通過(guò) STM32 的控制實(shí)現(xiàn)書寫顯示功 7 能。 STM32 系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的 ARM CortexM3 內(nèi)核。 方案二：采用光敏二極管，與光敏電阻相比有較好的高頻特性，具有一定的可靠性，功耗低 .相比于光敏電阻而言靈敏度較差，需要較高 倍數(shù)的放大器才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別的效果。這樣節(jié)省了資源的同時(shí)，也節(jié)約了時(shí)間。 系統(tǒng)作用 本設(shè)計(jì)的主要作用是通過(guò) STM32 來(lái)控制點(diǎn)陣和光筆，實(shí)現(xiàn)手寫輸入的功能。時(shí)鐘頻率 72MHz 時(shí)，從閃存執(zhí)行 代碼， STM32 功耗 36mA，是 32位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品，相當(dāng)于 。與此同時(shí)，用一彈簧套在空管外部，并將其底部固定，這樣，當(dāng)筆管在點(diǎn) 陣屏上上下抖動(dòng)時(shí)，內(nèi)部光敏三極管就能很好的檢測(cè)了。和光敏二極管一樣，管子的芯片被裝在帶有玻璃透鏡金屬管殼內(nèi)，當(dāng)光照射時(shí)，光線通過(guò)透鏡集中照射在芯片上。2mV； 共模輸入電壓范圍寬， VIC=0～ ； 輸出與 TTL， DTL， MOS， CMOS 等兼容； 輸出可以用開路集電極連接 “或 ”門； 采用雙列直插 8 腳塑料封裝（ DIP8）和微形的雙列 8 腳塑料封裝（ SOP8）。 LM393 的輸出部分是集電極開路，發(fā)射極接地的 NPN 輸出晶體管，可以用多集電極輸出提供或 OR ing 輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上，不受 Vcc 端電 壓值的限制 .此輸出能作為一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)地 SPS 開路 (當(dāng)不用負(fù)載電阻沒(méi)被運(yùn)用 )，輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的 β 值所限制 .當(dāng)達(dá)到極限電流 (16mA)時(shí)，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。 混色好：利用發(fā)光器件本身的微化處理和光的波粒二象性，使得紅光粒子，純綠光粒子，藍(lán)光粒子三種粒子都將得到充分地相互混合攪勻。 圖表 9 驅(qū)動(dòng)電路圖 74HC154 簡(jiǎn)介 是 4 線 —16線譯碼器 ,可以實(shí)現(xiàn)地址的擴(kuò)展。 管腳圖 24 發(fā)射極 基極 集電極 三極管參數(shù) 集電極 基極電壓 Vcbo： 40V 工作溫度： 55℃ to +150℃ 主要用途： 開關(guān)應(yīng)用 射頻放大 類型 :開關(guān)型 。 LCD 液晶顯示器的電路圖如圖 25 1602A 液晶屏概述 1602A 是一種字符型液晶模塊。 定時(shí)休眠功能的測(cè)試 光筆離開點(diǎn)陣屏，同時(shí)觀察 LCD 上的倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)結(jié)束看點(diǎn)陣屏是否關(guān)閉，結(jié)果點(diǎn)陣屏關(guān)閉，定時(shí)功能測(cè)試正常。但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還是遇到了很多問(wèn)題。 31 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)一個(gè)大學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和實(shí)踐。在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意。在這里，我要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。從中我體會(huì)到了，很多知識(shí)光靠書本學(xué)習(xí)是不行的，還要加入實(shí)踐。 連字多寫及存儲(chǔ)功能的測(cè)試 給系統(tǒng)上電，按相應(yīng)按鍵使系統(tǒng)處于寫字保護(hù)模式下，在 LED 點(diǎn)陣上連續(xù)寫下四個(gè)字后，屏上連續(xù)顯示剛才寫下的四個(gè)字，連字多寫及存儲(chǔ)功能測(cè)試正常。在程序中采用中斷掃描的方式，在沒(méi)有鍵操作時(shí) CPU 執(zhí)行正常程序，只在有鍵操作時(shí)才處理鍵盤程序。 直流電增益 :10 to 60。 74LS273 簡(jiǎn)介 74LS273 是一種帶清除功能的 8D 觸發(fā)器， 1D～ 8D 為數(shù)據(jù)輸入端， 1Q～ 8Q 為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作數(shù)據(jù)鎖存器 ,地址鎖存器。 亮度高：相對(duì) 0603 或 0805 等形式的分立表貼， LED 可以有更多的光通量被反射出，而且我司目前的 它的 優(yōu)點(diǎn)概括起來(lái)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定。其方 法是將點(diǎn)陣對(duì)應(yīng)的行線和列線分別進(jìn)行連接，使每一條行線引腳接一行 32個(gè) LED，列線也相同。 比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須接地。C +70176。不同 材料制成的光敏三極管具有不同的光譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。其主要特點(diǎn)有： ARM 32 位的 Cortex M3 CPU 最高 72MHZ 工作頻率，在存儲(chǔ)器的 0 的等待周期訪問(wèn)時(shí)可達(dá) 、MHZ（ ） 單周期乘法和硬件除法 從 64K 或者 128K 字節(jié)的閃存程序存儲(chǔ)器 高達(dá) 20K 字節(jié)的 SRAM 、復(fù)位和電源管理 供電和 I/O 引腳 上電 /斷電復(fù)位（ POR/PDR）、可編程電壓監(jiān)測(cè)器（ PVD） 416MHZ 晶振振蕩器 內(nèi)嵌經(jīng)出廠調(diào)教的 8MHZ 的 RC 振蕩器 內(nèi)嵌帶校準(zhǔn)的 40KMZ 的 RC 振蕩器 產(chǎn)生 CPU 時(shí)鐘的 PLL 帶校準(zhǔn)的 32KMZ 的 RC 振蕩器 睡眠、停機(jī)和待機(jī)模式 12 Vbat 為 RTC 和后備寄存器供電 2 個(gè) 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 1us 轉(zhuǎn)換時(shí)間（多達(dá) 16 個(gè)輸入通道） 轉(zhuǎn)換范圍： 0 至 雙采樣和保持功能 溫度傳感器 7 通道 DMA 控制器 支持的外設(shè)：定時(shí)器、 ADC、 SPI、 I 平方 C 和 USRT 80 個(gè)快速 I/O 端口 26/37/51/80 個(gè) II/O 口，所有 I/O 口一顆映像到 16 個(gè)外部中斷；幾乎所有的端口均可容忍 5V 信號(hào) 串行單線調(diào)試（ SWD)和 JTAG 借口 7 個(gè)定時(shí)器 3 個(gè) 16 位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有多達(dá) 4 個(gè)用于輸入捕獲 /輸出比較 /PWM 或脈沖計(jì)數(shù)