【正文】 但是，由于知識(shí)、水平有限，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到了很多困難。 29 劃亮功能的測(cè)試 給系統(tǒng)上電，按相應(yīng)按鍵使系統(tǒng)處于劃亮模式下，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)未熄滅，光筆劃過的地方都變亮，劃亮功能實(shí)現(xiàn)。 材料 :硅 。 可靠性能強(qiáng)：相對(duì)于 SMD 和 LED LAMP 來說 ， LED DOTMATRIX 平整性非常好，很有美學(xué)上的觀感。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí)，輸出電壓過渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問題，標(biāo)準(zhǔn) PC 板的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入 — 輸出寄生電容耦合是有助的。它在結(jié)構(gòu)上與半導(dǎo)體三極管相似，它的引出電極通常只有兩個(gè)，也有三個(gè)的。其中軟件部分通過 C 語言在 Keil uVision4 中 編譯完成，硬件部分由 STM3 74HC15 74LS27 LED 點(diǎn)陣、光敏三極管、LCD 液晶顯示屏和獨(dú)立按鍵等部分完成。但光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外，還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。通過按鍵來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不同的功能。LED 的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著 更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。自制一支光電感應(yīng)畫筆，當(dāng) 畫筆在 LED點(diǎn)陣上隨意移動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)能實(shí)時(shí)捕捉畫筆筆尖在 LED 點(diǎn)陣上的位置信息，最終 LED 點(diǎn)陣能顯示出由畫筆描繪的圖案。廣告人的創(chuàng)作靈感往往就在那么一瞬間，如果這種帶手寫筆的 LED顯示屏得到發(fā)展，人們就可以看到在廣場(chǎng)上的藝術(shù)展?！?LED點(diǎn)陣光筆”檢測(cè)精度要求高且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大，選擇適合的控制模塊，能確保其快速實(shí)現(xiàn) 9 穩(wěn)定及達(dá)到系統(tǒng)要求的基本條件。當(dāng)書寫前，點(diǎn)陣處于微亮掃描狀態(tài)，光筆劃過后，正常顯示劃過的點(diǎn)，結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣的正常顯示。兩個(gè)系列都內(nèi)置 32K 到 128K 的閃存，不同的是 SRAM 的最大容量和外設(shè)接口的組合。為適應(yīng)光電轉(zhuǎn)換的要求，它的基區(qū)面積做得較大，發(fā)射區(qū)面積做得較小，入射光主要被基區(qū)吸收。 差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件，保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過。由于整屏顯示是 1024 個(gè)燈循環(huán)亮，為提高顯示亮度，限流電阻取 1k 歐姆（取消也可以，但為了防止制作調(diào)試過程中燒壞 LED 燈，不取消為好），電路如 圖表 9所示。 頻率 :150MHz 放大倍數(shù) B85160 C120200 D160300 L100200 H200350. 為了滿足系統(tǒng)在工作時(shí)能準(zhǔn)確顯示光筆對(duì)應(yīng)亮點(diǎn)所處的行列坐標(biāo)值，我們采用 1602A液晶顯示器顯示。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加深了我對(duì)硬件的了解。還有所有給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。只有親自設(shè)計(jì)實(shí)踐了，才能完全明白其中的奧秘。其 電路如 圖表 14 27 圖表 14 鍵盤電路圖 按鍵功能： 按鍵 1：點(diǎn)亮，筆畫擦除，連 字 多寫 按鍵 2：休眠時(shí)間設(shè)置 按鍵 3，寫字保存 按鍵 4；喚醒 第五章 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果 光筆的測(cè)試 給光筆上電，輸出端不與 STM32 連接，用萬用表測(cè)量輸出端電壓，為 5V輸出高電平，把光筆靠近點(diǎn)陣的發(fā)光點(diǎn)再次用萬用表測(cè)量輸出端電壓，輸出低電平，光筆工作正常。 圖表 12 74LS273引腳圖 D0~D7 ：出入； Q0~Q7 ：輸出 ； WR ： 1 腳， 主清除端，低電平觸發(fā)，即當(dāng)為低電平時(shí)，芯片被清除，輸出全為0（低電平）； CP（ CLK）：觸發(fā)端，上升沿觸發(fā)，即當(dāng) CP 從低到高電平時(shí)， D0~D7 的數(shù)據(jù)通過芯片，為 0時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存， D0~D7 的數(shù)據(jù)不變。當(dāng)行給高電平，列給低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的二極管點(diǎn)亮。C 通道數(shù) :2 工作電源電壓范圍寬， 單電源、雙電源均可工作，單電源： 2～ 36V， 雙電源： 177。 VDD 為電源 VSS 為電源地 主控模塊原理圖 14 圖表 4 主控模塊原理圖 15 第四章 硬件設(shè)計(jì) 光筆的設(shè)計(jì) 光筆 采 用 PT3333C型光敏三極管檢測(cè)點(diǎn)陣屏發(fā)光的強(qiáng)弱變化電 壓信號(hào)， LM393 為比較器。 按鍵設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用四個(gè)獨(dú)立式按鍵來實(shí)現(xiàn)不用功能之間的切換。 方案一：采用核心部件為光敏電阻制成的光筆檢測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)光筆在點(diǎn)陣上劃過時(shí)，通過編程檢測(cè)獲得光筆所在位置的行列 坐標(biāo)，并記錄行列坐標(biāo)。寫字板可以免去學(xué)習(xí)打字的煩惱，使用起來相當(dāng)方便。 LED顯示屏就是其中一種寫字板。 7 LED 點(diǎn)陣可以實(shí)現(xiàn)掃描微亮和顯示點(diǎn)亮，用 STM32 控制，使 LED 點(diǎn)陣能逐點(diǎn)高速程控點(diǎn)亮熄滅，即工作在人眼不易察覺的掃描微亮情況下。 光筆設(shè)計(jì) 光筆設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是選擇合適的傳感器件，只有具有很高的靈敏度和一定的響應(yīng)時(shí)間的傳感器才能完成系統(tǒng)的要求及功能。采用 1602A 液晶顯示器，焊接電路時(shí)較為方便。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 12 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 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)的通道和增量編碼器輸入 1 個(gè) 16 位帶死區(qū)控制和緊急剎車，用于電機(jī)控制的 PWM 高級(jí)控制定時(shí)器 2 個(gè)看門狗定時(shí)器（獨(dú)立的和窗口型的） 系統(tǒng)時(shí)間定時(shí)器： 24 位自減型計(jì)數(shù)器 9 個(gè)通信接口 多達(dá) 2 個(gè) I 平方 C 接口 (支持 SMBus/PMBus) 多達(dá) 3 個(gè) USART 接口（支持 ISO7816 接口， LIN， IrDA 接口和調(diào)制解調(diào)控制） 多達(dá) 2 個(gè) SPI 接口 (18M 位 /秒） CAN 接口（ 主動(dòng)） USB 全速接口 CRC 計(jì)算單元， 96 位的新批唯一代碼 ECOPACK 封裝 引腳圖及功能概述 引腳圖 13 如 圖表 3 所示 圖表 3 STM32F103引腳圖 引腳功能 1— 15— 1 24— 2 29— 4 51— 7 76— 9 95— 98 為 GPIO 口，實(shí)現(xiàn)輸入輸出功能。C +70176。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。 74LS273 簡介 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。在程序中采用中斷掃描的方式，在沒有鍵操作時(shí) CPU 執(zhí)行正常程序，只在有鍵操作時(shí)才處理鍵盤程序。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。在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意。但是在設(shè)計(jì)過程中，還是遇到了很多問題。 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。 圖表 9 驅(qū)動(dòng)電路圖 74HC154 簡介 是 4 線 —16 線譯碼器 ,可以實(shí)現(xiàn)地址的擴(kuò)展。 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)簡單的對(duì)地 SPS 開路 (當(dāng)不用負(fù)載電阻沒被運(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。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)，光線通過透鏡集中照射在芯片上。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 。這樣節(jié)省了資源的同時(shí)，也節(jié)約了時(shí)間。 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。 手寫識(shí)別技術(shù)是指通過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)。 本設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)包括：光筆的設(shè)計(jì)、 32 32 LE