基于stm32的led點陣光筆設計方案-展示頁
2025-05-15 00:19本頁面
【正文】 基本條件。根據課題要求，LED點陣光筆由主控模塊、LED點陣模塊、光筆電路、LED點陣驅動、LCD顯示和按鍵電路等部分組成。本課題實現一種小型的光筆輸入裝置，應達到以下要求：設計并制作一個規(guī)模為32x32的LED點陣,該LED點陣能逐點高速程控點亮熄滅；設計并制作一支光電感應畫筆，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計制作完成，通過三極管感應光強的變化，從而引起電壓變化獲得光筆所在位置，實現點亮。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，設計了一款可以在3232LED點陣上寫字的光筆，可以實現在點陣上書寫，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)將數據轉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展。由于LED顯示屏必須通過電腦終端控制，所以為其中內容修改帶來了不便。 當前，LED顯示屏的應用已涉及社會經濟的許多領域。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)控調度中得到了廣泛的應用。寫字板可以免去學習打字的煩惱，使用起來相當方便。基于STM32的LED點陣光筆設計方案第一章 緒論隨著計算機技術的發(fā)展，各種硬件設備也日新月異，在輸入設備中，為了應對手寫文字輸入與繪畫輸入的需要，出現了各種手寫繪畫輸入設備，包括寫字板、繪畫板等。LED顯示屏就是其中一種寫字板。目前寫字板在智能識別技術已相當成熟，就算字跡潦草些也不用擔心電腦無法識別。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)點分不開的。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。LED顯示屏主要應用領域為廣告業(yè)，它的出現為廣告產業(yè)帶來了一種新的視覺沖擊，廣告業(yè)的蓬勃發(fā)展帶動了LED顯示屏技術的創(chuàng)新，漸漸的LED顯示屏的一些不足也開始進入了人們的“視線”，所謂誰把握先機誰就離成功越近，這就突出了廣告的實時性。為了解決LED顯示屏中內容修改不便的問題，就需要設計一種可以在其上寫字的光筆，這樣不僅可以把LED顯示屏與電腦終端脫離，而不影響其工作，而且直接在LED顯示屏上寫字給人的視覺沖擊也是相當的震撼。手寫識別技術是指通過手寫板等軌跡捕獲設備獲得書寫者的書寫信息，將手寫字轉換輸入計算機。
手寫漢字識別技術發(fā)展至今，無論在識別率（幾個大廠商幾乎都可以達到98%以上）還是識別速度方面都可以稱之為相當成熟的技術了，完全能夠滿足實際應用的要求。LED點陣可以實現掃描微亮和顯示點亮，用STM32控制，使LED點陣能逐點高速程控點亮熄滅，即工作在人眼不易察覺的掃描微亮情況下。運算之后點亮位置坐標處的LED，即實現了書寫功能。在設計中，我們運用了416線譯碼器74HC154和鎖存器74LS273來控制點陣的行和列，通過STM32的控制實現書寫顯示功能。通過按鍵來實現系統(tǒng)不同的功能。系統(tǒng)結構如圖表 1所示圖表 1 LED點陣光筆系統(tǒng)結構示意圖第二章 系統(tǒng)結構設計本設計主要由軟件部分和硬件部分構成。系統(tǒng)框圖如圖表 2所示圖表 2 系統(tǒng)框圖核心控制模塊是系統(tǒng)的大腦，控制著系統(tǒng)的所有輸入輸出、計算、判斷與決策。STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM CortexM3內核。內置32K到128K的閃存，運行速度快、低功耗（在72MHz時消耗36mA(所有外設處于工作狀態(tài))，待機時下降到2 uA）、高集成度（集成了復位電路、低電壓檢測、調壓器、精確的RC振蕩器等），功能和性能都要比51系列強大很多。光筆設計的關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時間的傳感器才能完成系統(tǒng)的要求及功能。光敏電阻是將光能轉換為電能的一種傳感器件，它是構成光電式傳感器的主要部件。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，需要較高倍數的放大器才能實現精準識別的效果。但光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能?；谝陨戏治觯覀儾捎霉饷羧龢O管作為光筆的檢測部件。將點陣的驅動電路設成兩種狀態(tài)，一種為正常電壓，可以正常顯示；另一種通過硬件電路調節(jié)恰好能使點陣處于微亮狀態(tài)。這樣節(jié)省了資源的同時，也節(jié)約了時間。LCD有明
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