基于stm32的led點陣光筆設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文硬件部分-文庫吧資料
2025-07-03 18:52本頁面
【正文】 滯后，否則直接插入IC(集成電路板integrated circuit，縮寫：IC) 并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩，如果輸入信號是脈沖波形，并且上升和下降時間相當快，則滯回將不需要。 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。18V； 消耗電流小， ICC=； 輸入失調(diào)電壓小， VIO=177。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。該電路的主要特點如下： 比較器數(shù):2 工作溫度范圍:0176。當具有光敏特性的PN 結(jié)受到光輻射時，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個放大了相當于β倍的信號電流。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。我們就是利用光敏三極管的這種特性來實現(xiàn)光筆的功能。有電流（Current）放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時也受光輻射的控制。其結(jié)構(gòu)如圖表 6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。光筆原理圖如圖表 5圖表 5 光筆原理圖在一空的筆殼內(nèi)，將光敏三極管放置在筆殼底端，光敏三極管的引腳從一個與其直徑等寬的空管引出至空管的頂部，并在其中一引腳中接一彈片，在接近的地方用銅片貫穿空管且正好卡在筆管的內(nèi)部。 VDD 為電源 VSS 為電源地 主控模塊原理圖圖表 4 主控模塊原理圖第四章 硬件設(shè)計 光筆的設(shè)計光筆采用PT3333C型光敏三極管檢測點陣屏發(fā)光的強弱變化電壓信號，LM393為比較器。 STM32F103功能概述 主要特點STM32F系列屬于中等容量增強型，32位基于ARM核心的帶64或者128K字節(jié)閃存的微控制器，具有USB,CAN,7個定時器，2個ADC,9個通信接口。這里我們選用STM32F103系列作為控制系統(tǒng)。兩個系列都內(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。按性能分成兩個不同的系列：STM32F103“增強型”系列和STM32F101“基本型”系列。本設(shè)計的關(guān)鍵是完成LED點陣和光筆的設(shè)計，這樣就能實現(xiàn)手寫輸入的功能。想要實現(xiàn)此功能，就需要對軟件部分、硬件部分有很多的了解。能很好的完成設(shè)計要求。 按鍵設(shè)計 系統(tǒng)采用四個獨立式按鍵來實現(xiàn)不用功能之間的切換。使整個控制系統(tǒng)更加人性化。 LCD顯示設(shè)計采用LCD液晶顯示器來顯示光筆的精確位置，使系統(tǒng)更直觀。當書寫前，點陣處于微亮掃描狀態(tài)，光筆劃過后，正常顯示劃過的點，結(jié)合軟件實現(xiàn)點陣的正常顯示。點陣屏采用16塊8 X 8的點陣，連接成一個32 X 32 的點陣，將每一行對應(yīng)的引腳相連，使每一行的32個LED燈相連，每一列的32個LED燈相連。所以其靈敏度更高，響應(yīng)時間快。方案三：采用光敏三極管，其工作原理與光敏二極管相似。光敏電阻結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格便宜，但經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)其響應(yīng)時間長，不易檢測。方案一：采用核心部件為光敏電阻制成的光筆檢測系統(tǒng)。所以我們選擇STM32為核心控制模塊。時鐘頻率為72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品?！癓ED點陣光筆”檢測精度要求高且數(shù)據(jù)存儲容量大，選擇適合的控制模塊，能確保其快速實現(xiàn)穩(wěn)定及達到系統(tǒng)要求的基本條件。根據(jù)課題要求，LED點陣光筆由主控模塊、LED點陣模塊、光筆電路、LED點陣驅(qū)動、LCD顯示和按鍵電路等部分組成。本課題實現(xiàn)一種小型的光筆輸入裝置，應(yīng)達到以下要求：設(shè)計并制作一個規(guī)模為32x32的LED點陣,該LED點陣能逐點高速程控點亮熄滅；設(shè)計并制作一支光電感應(yīng)畫筆，畫筆在LED點陣上隨意移動，系統(tǒng)能實時捕捉畫筆筆尖在LED點陣上的位置信息；LED點陣能顯示出由畫筆描繪的圖案。同時，我們還設(shè)計了LCD液晶顯示屏，來顯示光筆位置的精確坐標。光筆采用光敏三極管為核心設(shè)計制作完成，通過三極管感應(yīng)光強的變化，從而引起電壓變化獲得光筆所在位置，實現(xiàn)點亮。當光筆在點陣上劃過時，通過編程檢測獲得光筆所在位置的行列坐標，并記錄行列坐標。 本課題綜合運用LED顯示屏和手寫技術(shù)，設(shè)計了一款可以在3232LED點陣上寫字的光筆，可以實現(xiàn)在點陣上書寫，滿足人們的手寫輸入需要。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算機存儲下來，通過對文字圖像的抬筆、落筆、筆跡上各像素的空間位置等信息進行處理與對照，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機所使用的文字代碼進行輸出。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上的藝術(shù)展。由于LED顯示屏必須通過電腦終端控制，所以為其中內(nèi)容修改帶來了不便。 當前，LED顯示屏的應(yīng)用已涉及社會經(jīng)濟的許多領(lǐng)域。這些優(yōu)點概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定。 LED顯示屏面積可以根據(jù)需要由單元模塊任意拼裝，以其變化豐富的色彩，圖案實時動態(tài)的顯示模式，完美的多媒體效果，強大的視覺沖擊力將信息、文字、圖片、動畫、視頻等多種方式顯示出來,成為信息傳播的劃時代產(chǎn)品,在鐵路民航、體育場館、會議廳、高速公路、廣場、大型商場、證券市場以及多種監(jiān)控調(diào)度中得到了廣泛的應(yīng)用。寫字板可以免去學(xué)習(xí)打字的煩惱，使用起來相當方便。s handwritten input need, the input more simple, quick. This system to STM32 as
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