基于STM32单片机的点阵显示设计
基于单片机的点阵显示设计
基于单片机的点阵显示设计引言：现代生活中，点阵显示技术得到了广泛的应用，如计算机屏幕、电子表、时钟等。
本文旨在介绍基于单片机的点阵显示设计，并详细讨论设计思路、硬件选型、软件编程、实验结果等。
一、设计思路：1.点阵模块的选型：考虑点阵模块的尺寸、亮度、显示分辨率等因素，选择合适的点阵模块。
2.控制方式的选择：点阵模块可以通过行列扫描方式或者面阵驱动方式进行控制，需要根据具体情况选择合适的控制方式。
3.嵌入式系统的设计：嵌入式系统可以通过使用单片机或者其他微处理器来实现，需要根据系统的要求选择适合的单片机芯片，并设计合适的电路接口。
二、硬件选型：1.单片机芯片：选择合适的单片机芯片，如STC系列、PIC系列等，根据系统的要求选择芯片的类型、存储容量、I/O端口数量等。
2.点阵模块：选择合适的点阵模块，如LED点阵模块、LCD模块等，考虑模块的尺寸、亮度、显示分辨率等因素。
3.开发板：选择合适的开发板，可以加快开发过程并简化连接与调试工作。
三、软件编程：1.单片机程序设计：使用C语言或汇编语言编写单片机程序，实现图像或字符的处理与发送。
2.数据传输与显示控制：通过单片机的I/O口与点阵模块进行数据传输与显示控制，其中包括行列扫描控制、数据传输方式、显示亮度控制等。
3.图像或字符处理算法：对于需要显示的图像或字符信息，需要设计相应的处理算法，如图像的二值化、字符的ASCII码转换等。
四、实验结果：通过以上设计思路、硬件选型和软件编程，我们进行了点阵显示设计的实验。
实验结果显示出了预期的效果，可以正常显示图像或字符信息，并具备一定的动态效果。
结论：。
基于单片机的LED点阵显示屏设计
基于单片机的LED点阵显示屏设计LED点阵显示屏是一种常用的电子显示设备，可以用于显示各种图像、文字和动画效果。
它由多个LED点阵组成，通过单片机控制，可以实现对显示内容的控制。
一、LED点阵显示屏的基本原理LED点阵显示屏是由多个LED灯组成的，每个LED可以亮或灭，通过对这些LED的亮灭控制，可以显示出各种图像和文字。
LED点阵显示屏通常由行和列组成，LED点阵的每个交叉点称为像素，可以通过对不同的像素设置来控制显示屏显示的内容。
控制LED点阵显示屏的核心是单片机，单片机通过GPIO口来控制LED点阵的行和列，从而实现对每个像素的控制。
在显示过程中，单片机通过扫描的方式，逐个点亮每一个像素，从而形成完整的图像。
二、LED点阵显示屏的设计步骤1.硬件设计硬件设计包括选取适合的LED点阵、编码器、单片机等元件，并进行电路原理图和PCB设计。
2.软件设计软件设计主要包括编写控制程序，实现对LED点阵的控制。
在编写程序时，需要了解单片机的特性和寄存器的使用方法，掌握相应的编程语言。
3.点阵扫描点阵扫描是将图像或文字分解为一个个像素，并通过控制LED点阵的亮灭来绘制出图形或文字。
点阵扫描可以采用行扫描或列扫描的方式，具体的实现方式根据实际需求来确定。
4.图像转换图像转换是将要显示的图像或文字转换为控制LED点阵的像素点的亮灭状态。
可以通过编写程序来实现图像的灰度处理、二值化等操作，使得图像在点阵显示屏上具有良好的效果。
5.动画效果除了静态图像和文字的显示，还可以通过编写程序实现动态的图像和文字显示效果。
例如通过对LED点阵的亮灭控制来实现滚动、闪烁等动画效果，使得显示效果更加生动。
三、应用领域LED点阵显示屏广泛应用于各个领域，如室内显示屏、室外广告牌、交通信号灯、舞台背景等。
由于其体积小、成本低、效果好等特点，被广泛使用。
四、设计注意事项1.选择合适的LED点阵和单片机，根据实际需求来确定其规格和性能。
基于单片机的点阵显示屏设计
基于单片机的点阵显示屏设计
单片机的点阵显示屏设计主要包括以下几个步骤：
1. 选型和硬件连接：根据需求选型合适的单片机和点阵显示屏，然后进行硬件连接，包括引脚对接和电源连接。
2. 编写驱动程序：根据点阵显示屏的控制方式，设计对应的驱
动程序，使得单片机能够控制点阵显示屏，实现字符、图形等的显示。
3. 设计显示内容：根据实际需要，设计具体的显示内容，包括
字符、数字、图形等，编写生成相关数据的程序。
4. 调试和优化：完成代码后，进行调试和优化，确保程序稳定
可靠，能够正常地运行和显示。
在整个设计中，关键是选型和驱动程序的设计。
选型需要根据
具体的需求和要求，考虑单片机的处理速度、存储容量、IO口数量
和芯片价位等因素，选择合适的单片机和点阵显示屏。
驱动程序的
设计则需要根据点阵显示屏的特性和控制方式，理解并掌握相关协
议和信号，编写相应的程序，实现特定的显示功能。
基于单片机的点阵LED显示屏设计
基于单片机的点阵LED显示屏设计点阵LED显示屏是一种常见且重要的显示技术，可以广泛应用于各种电子设备中。
它由许多LED点阵组成，可以显示各种字符、数字、符号和图像。
在设计基于单片机的点阵LED显示屏时，需要考虑以下几个方面：硬件设计、软件设计和用户界面设计。
硬件设计方面，需要选择合适的单片机和点阵LED模块。
单片机可以选择常用的51系列或AVR系列，具有较好的性能和易用性。
点阵LED模块可以选择常见的8x8、16x16或32x32等规格，也可以根据需要定制。
接下来是电路设计，需要为单片机和点阵LED模块设计适当的电源和驱动电路。
单片机通常需要稳定的5V电源，可以使用稳压芯片实现；点阵LED模块需要驱动电路将单片机的控制信号转换为适当的电流和电压。
可以采用常用的行列扫描法，通过行驱动IC和列驱动IC实现。
软件设计方面，需要编写单片机的控制程序，实现将字符、数字、符号和图像显示在点阵LED模块上。
可以使用C语言或汇编语言进行编程。
首先需要定义字符、数字、符号和图像的数据，然后通过单片机的GPIO 口输出控制信号，将数据发送到点阵LED模块对应的位置。
用户界面设计方面，可以根据实际需求设计相应的用户界面。
可以添加按键、旋转编码器等输入设备，方便用户进行操作。
可以设计菜单、选择项、调整参数等功能，扩展点阵LED显示屏的应用范围。
在实际设计过程中，还需要考虑一些细节问题。
比如，如何进行点阵LED模块的布局和焊接、如何进行电路的调试和优化、如何添加保护电路和减少功耗等。
总之，基于单片机的点阵LED显示屏设计是一个综合性的工程，需要充分考虑硬件、软件和用户界面等方面的要求。
通过合理的设计和实施，可以实现丰富的显示功能和用户友好的操作界面，满足不同应用场景的需求。
基于单片机的点阵电子显示屏的设计
基于单片机的点阵电子显示屏的设计电子显示屏是现代科技产品中不可或缺的一部分，它被广泛应用于电子印刷、生产控制、工业检测以及图形用户界面等领域。
而基于单片机的点阵电子显示屏因其低成本、低功耗、易于控制和灵活性，逐渐成为当前设计中的一个热门选择。
本文将介绍基于单片机的点阵电子显示屏的设计原理、操作方法和应用场景。
一、设计原理基于单片机的点阵电子显示屏主要是由点阵驱动芯片和单片机控制芯片构成。
点阵驱动芯片是将显示内容转换为点阵信号的核心组件，它通常采用串行数据输入、并行数据输出的方式，以节省芯片面积和减小功耗。
而单片机控制芯片则负责获取外部信号，处理并将其转换为点阵驱动芯片所需要的控制信号，从而实现对点阵屏幕的控制。
二、操作方法1. 硬件连接首先需要将点阵驱动芯片和单片机控制芯片进行连接。
通常情况下，这两个芯片之间通过SPI或I2C接口进行数据传输。
另外，由于点阵电子显示屏需要供电，因此需要将供电模块与芯片通电。
2. 软件编程在完成连接后，需要编写控制程序。
编写程序需要根据具体的芯片型号和自己的需求来进行。
通常需要完成以下几个步骤：①初始化芯片在打开电源后，需要先对芯片进行初始化，包括设置端口、时钟等参数。
②设置显示内容通过写入相应的数据（如ASCII码），来显示你想要的内容。
③控制显示位置可以通过设置显示的行数和列数，来控制显示位置，从而达到屏幕滚动、闪烁等特效。
④控制亮度可以通过设置不同的PWM占空比，来控制显示的亮度。
⑤控制刷新率可以通过设置刷新间隔，来实现快速刷新或节能。
三、应用场景1. 电子看板基于单片机的点阵电子显示屏可以应用于电子看板，特别是室内电子看板。
通过在显示屏上展示店铺名称、营销信息等内容，可以吸引顾客的注意力，提高店铺曝光和转化率。
2. 工业监控工业监控系统需要监测和控制大量的设备和系统。
基于单片机的点阵电子显示屏可以在现场显示设备状态、警报消息等信息，以帮助工厂工作人员更快速地识别和解决问题。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
LED点阵显示屏是一种常见的电子产品，其具有显示内容清晰、色彩亮丽、体积小等优点，被广泛应用于信息展示、广告宣传等领域。
单片机作为一种主要的控制芯片，可以实现对LED点阵显示屏
的控制，控制点阵中每个LED的亮灭，从而呈现出所需的图像、文
字等信息。
设计单片机控制LED点阵显示屏的步骤如下：
1. 确定控制芯片：选择适合的单片机芯片，例如常用的
STC89C52，AT89S52等。
2. 界面电路：设计单片机与显示屏之间的连接接口，包括数据线、控制线等。
3. 控制程序设计：编写控制程序，实现对LED点阵的亮灭控制。
4. 系统集成：在单片机、LED点阵和支持电路板之间进行系统
集成，将各部分组装在一起。
5. 调试和优化：通过调试和优化，确保系统正常工作和稳定性。
在具体设计过程中，还需要考虑到屏幕大小、像素点数、颜色、亮度、刷新速度等因素，以及控制程序的优化和扩展等问题。
同时，需要结合具体应用场景，对LED点阵显示屏进行个性化定制，实现
更好的信息展示效果。
基于单片机的点阵显示设计毕业论文
基于单片机的点阵显示设计毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 论文设计要求 (1)1.3 设计内容 (2)第2章方案论证与选择 (3)1.1 系统硬件方案 (3)2.1.1 显示屏主控制器 (3)2.1.2 通信系统 (4)2.1.3 LED点阵显示屏 (5)2.1.4 硬件设计方案 (6)2.2 系统软件方案 (7)2.2.1 单片机编程语言 (7)2.2.2 系统软件编译器介绍 (8)2.2.3 上位机控制传输软件 (8)第3章系统硬件设计 (9)3.1 硬件整体设计概述及功能分析 (9)3.2 控制单元设计 (9)3.2.1 AT89C51简介 (10)3.2.2 控制系统设计 (13)3.3 译码电路设计 (14)3.3.1 74HC154 4-6 线译码器 (14)3.3.2 74HC154译码电路 (16)3.4 通信系统硬件设计 (16)3.5 电源设计 (17)3.6 大屏幕LED显示屏 (18)第4章系统软件设计 (20)4.1 程序设计 (20)4.2 显示程序的设计 (21)4.2.1 LED显示屏的显示方式 (21)4.2.2 点阵数据表达方式 (21)4.2.3 显示程序的设计 (22)4.3 通信程序的设计 (23)第5章仿真调试 (26)5.1 程序编写 (26)5.2 硬件仿真 (28)5.3 仿真结果 (30)结论 (31)参考文献 (32)附录1：硬件原理图 (33)附录2：设计程序 (34)第1章绪论1.1课题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常用的显示装置，它由许多LED灯组成的阵列组成，可以显示文字、数字、图像等。
本文将介绍基于单片机的LED点阵显示屏的设计。
首先，我们需要选择适合的单片机来驱动LED点阵显示屏。
目前常用的单片机有AVR、STM32等，这些单片机拥有丰富的外设资源和较高的运算速度。
在选择单片机时，需要考虑到点阵屏的显示分辨率以及需要显示的内容的复杂程度。
接下来，我们需要设计硬件电路，以连接单片机和LED点阵显示屏。
电路主要包括外部晶振、电源电压稳定器、电流驱动芯片、阻抗匹配电路等。
其中，外部晶振用于提供单片机的时钟信号，电源电压稳定器用于为单片机和LED点阵显示屏提供稳定的电压，电流驱动芯片用于控制LED的亮度和颜色，阻抗匹配电路用于匹配单片机和LED点阵显示屏之间的电阻。
接下来，我们需要编写适当的软件程序，以控制单片机来实现对LED点阵显示屏的驱动。
软件程序主要包括以下几个方面：1.初始化：对单片机的外设进行初始化设置，包括串口、定时器等。
2.显示内容的处理：对需要显示的文字、数字、图像等进行处理，转换成适合点阵显示的格式。
比如，将文字转换成对应的字模，将数字转换成对应的数码管显示。
3.显示控制：通过设置相应的引脚电平来控制LED点阵显示屏的亮灭状态。
可以使用行列扫描的方式，逐行点亮LED点阵，从而实现整个屏幕的显示。
同时，需要注意控制LED的亮度和刷新频率，以实现良好的显示效果。
4.外部输入控制：可以考虑添加外部输入设备，如按钮、旋钮等，通过这些设备来控制LED点阵显示屏的显示内容或显示方式。
最后，我们需要进行测试和优化。
测试主要针对硬件电路和软件程序的功能和稳定性进行验证，包括显示内容的正确性、驱动电路的可靠性等。
根据测试结果，可以对硬件电路和软件程序进行调整和优化，以提高整个系统的性能。
总结起来，基于单片机的LED点阵显示屏的设计涉及到单片机的选择、硬件电路的设计、软件程序的编写和优化等多个方面。
基于STM32的LED点阵屏的设计与实现
基于STM32的LED点阵屏的设计与实现近年来，随着信息产业的高速发展，点阵LED 显示屏已广泛应用于金融行业、邮电行业、体育馆、广告业等各种广告发布和信息显示系统，成为信息传送的重要手段。
本文介绍的LED 书写点阵屏，不但可以像普通显示屏一样作为信息输出设备，而且可以通过光笔直接在LED 显示屏上进行信息输入，普通的显示屏也具有手写的功能了。
1 硬件系统设计本系统总体框1. 1 核心控制模块本系统以STM32F103VCT6 为控制核心。
STM32 是32 位微处理器，具有低功耗，中断延迟小，高性能等特点。
STM32 处理器采用了指令预测和流水线技术，它的取指、译码和执行是同时进行的，分支预测给流水线提供连续的指令流，流水线可以不断地执行有效指令，因此STM32 的速度比8051 快得多; STM32 处理器内部集成锁相环可实现最大72MHZ 的工作频率，为实现高速的系统响应( 高速的扫描) 提供了基础; 其内置的两个看门狗定时器( 独立看门狗和窗口看门狗) 使系统更加稳定[1]. STM32F103VCT6 有1 个12 位的us 级的A /D 转换器，9 个定时器，2 个I2C 接口，5 个UART 接口，3 个SPI 接口，为以后的扩展提供了条件。
1. 2 光笔电路设计人眼能分辨刷屏次数为24 次，根据经验本系统点阵屏的刷屏速度采用每秒70 次的经验刷屏次数，即70Hz,故要求光笔的反应速度大于70Hz.扫描方式是每一时刻只有一个点点亮，并且这个亮点朝一个方向移动，这时主控扫描的速度是1M.使用的点阵屏为32 乘以32.当每秒刷屏次数超过24 次时才看不出点阵屏闪烁，在本系统中每秒刷屏68 次，所以光电器件所要达到的频率最小为68Hz,光电三极管( 3DU33) 灵敏度高，响应时间短，光敏三极管输出的脉冲经过74HC14 整形输出。
光笔电路1. 3 LED 点阵屏模块32 乘以32 LED 点阵屏电路原理框STM32 主控器I /0 口作为点阵屏模块的输入控制信号，其中OE 为使能端，CLK 为时钟线，LT 为锁存信号，DA 为数据线，A、B、C、D 为行选通地址线[2].电路中74HC245 起总线缓冲作用，2 片74HC138 构成4 - 16 译码器，实现16 路的行选通，选通信号经由4953MOS 管激励为行驱动，行驱动为H1 ~ H16,每一行驱动负责32 乘以32 点阵两行的选通( 如H1 控制第1 行和第17 行，H2 控制第2 行和第18行) .串行数据由74HC245 缓冲后，送入级联的74HC595 串并转换和驱动，电路中共设计有8 片74HC595,其中4 片用于第1 行~ 第16 行的列数据转换，另外4 片用于第17 行~ 第32 行的列数据转换。
基于STM32的LED点阵光笔设计方案
基于STM32的LED点阵光笔设计方案第一章绪论1.1课题的背景和意义随着计算机技术的发展，各种硬件设备也日新月异，在输入设备中，为了应对手写文字输入与绘画输入的需要，出现了各种手写绘画输入设备，包括写字板、绘画板等。
LED 显示屏就是其中一种写字板。
写字板可以免去学习打字的烦恼，使用起来相当方便。
目前写字板在智能识别技术已相当成熟，就算字迹潦草些也不用担心电脑无法识别。
LED显示屏面积可以根据需要由单元模块任意拼装，以其变化丰富的色彩，图案实时动态的显示模式，完美的多媒体效果，强大的视觉冲击力将信息、文字、图片、动画、视频等多种方式显示出来,成为信息传播的划时代产品,在铁路民航、体育场馆、会议厅、高速公路、广场、大型商场、证券市场以及多种监控调度中得到了广泛的应用。
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。
当前，LED显示屏的应用已涉及社会经济的许多领域。
LED显示屏主要应用领域为广告业，它的出现为广告产业带来了一种新的视觉冲击，广告业的蓬勃发展带动了LED显示屏技术的创新，渐渐的LED显示屏的一些不足也开始进入了人们的“视线”，所谓谁把握先机谁就离成功越近，这就突出了广告的实时性。
由于LED显示屏必须通过电脑终端控制，所以为其中容修改带来了不便。
为了解决LED显示屏中容修改不便的问题，就需要设计一种可以在其上写字的光笔，这样不仅可以把LED显示屏与电脑终端脱离，而不影响其工作，而且直接在LED显示屏上写字给人的视觉冲击也是相当的震撼。
广告人的创作灵感往往就在那么一瞬间，如果这种带手写笔的LED显示屏得到发展，人们就可以看到在广场上的艺术展。
手写识别技术是指通过手写板等轨迹捕获设备获得书写者的书写信息，将手写字转换输入计算机。
单片机点阵显示课程设计
单片机点阵显示课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机点阵显示的基本原理，掌握点阵显示模块的使用方法。
2. 使学生掌握点阵显示程序的设计与调试技巧，能够实现简单字符和图形的显示。
3. 帮助学生了解点阵显示在现实生活中的应用，拓展知识视野。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成点阵显示模块的硬件连接和程序编写。
2. 提高学生的问题解决能力，能够分析并解决点阵显示过程中遇到的问题。
3. 培养学生的团队协作能力，能够在小组合作中发挥各自优势，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机编程的兴趣，培养自主学习、积极探索的精神。
2. 培养学生认真负责的态度，对待每一个项目都能够严谨、细致地进行设计与实施。
3. 增强学生的创新意识，鼓励尝试新方法，培养学生的创新精神和实践能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标将具体学习成果分解为以下几点：1. 掌握点阵显示原理和模块使用方法，能够实现基本字符和图形的显示。
2. 熟练运用编程软件和开发工具，编写并调试点阵显示程序。
3. 在实际操作中，能够发现并解决点阵显示的问题，提高项目实施效果。
4. 通过小组合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
5. 培养学生对单片机编程的兴趣，提高学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 点阵显示原理：介绍点阵显示的基本概念、构成和工作原理，使学生理解点阵显示模块的内部结构和显示原理。
2. 硬件连接：讲解点阵显示模块与单片机的硬件连接方法，包括电源、数据线、控制线的连接。
3. 点阵显示程序设计：分析点阵显示程序的设计思路，包括初始化设置、显示缓存区操作、扫描显示等环节。
- 显示字符：教授如何利用点阵显示模块显示基本字符，包括编程方法和调试技巧。
- 显示图形：拓展教学内容，教授如何显示简单图形，提高学生的编程能力。
4. 教学案例：结合教材案例，讲解点阵显示在实际应用中的具体实现方法，让学生了解所学知识在实际工程中的应用。
基于STM32LED书写点阵屏设计与实现
除、 连写 多字 、 象拖 移 、 对 亮度 自动调 节 、 时休 眠” 超 等功 能 。
关键词 ：Ｔ ３ ；Ｅ Ｓ Ｍ ２ Ｌ Ｄ书 写点 阵屏 ； 光笔 ； 整屏擦 除
近年来 ， 随着信息产业的高速发展 ， 点阵 Ｌ Ｄ显 Ｅ 示屏 已广泛应用于金融行业 、 邮电行业 、 体育馆、 广 告业等各种广告发布和信 息显示 系统 ， 为信息传 成
行的， 分支预测给流水线提供连续 的指令 流 ， 水 流 线可 以不 断地执行有效 指令 ， 因此 Ｓ Ｍ３ Ｔ ２的速 度
比 ８５ ０ ｌ快 得 多 ； Ｔ ２处 理 器 内 部 集 成 锁 相 环 Ｓ Ｍ３
可实现最 大 ７ Ｍ Ｚ的工作频率 ， ２ Ｈ 为实现高速的系
统 响应 （ 高速 的扫描 ） 提供 了基础 ； 内置 的两个 其
计 。 系统 包括 主控模 块 、 光笔模 块 、 盘模 块 、 示模块 、 键 显 电源模 块 和 ３ ３Ｌ Ｄ 点 阵屏 等 。 系统通 过键 盘进 ２× ２ Ｅ
行 功 能切换 ， 用光 电三极 管作 为光 笔的 感应 器件 ， 而 实现 Ｌ Ｄ 点 阵屏 “ 亮 、 亮、 显 、 屏擦 除、 画擦 从 Ｅ 点 划 反 整 笔
第２ ４卷
第 １ 期
郑州铁路职业技 术学院学报
Ｊｕ ａ ｏ ｈｎ ｚｏ ａｗ ｙＶ ｃｔｎｌ Ｔｃｎｃ ｏｅｅ ｏ ｒｌ ｆ ｅｇｈｕＲ ｉ ａ ｏａｏ ａ ＆ ｅｈ ｉ Ｃ ｌ ｇ ｎ Ｚ ｌ ｉ ｌ ａ ｌ
Ｖ １２ Ｎ ． ｏ．４ ｏ １
Ｍａ．０ ２ ｒ２ １
２１ ０ ２年 ３月
１３ Ｌ Ｄ点 阵屏模 块 ． Ｅ
３ ３ Ｅ ２× ２Ｌ Ｄ点阵屏 电路 原理 框 ／ 作为点阵屏模块的输入控制信 号， 其中 Ｏ Ｅ为使能端 ，Ｌ Ｃ Ｋ为时钟线 ，Ｔ为锁存信 Ｌ
基于STM32的LED点阵光笔设计方案
基于STM32的LED点阵光笔设计方案第一章绪论1.1课题的背景和意义随着计算机技术的发展，各种硬件设备也日新月异，在输入设备中，为了应对手写文字输入与绘画输入的需要，出现了各种手写绘画输入设备，包括写字板、绘画板等。
LED 显示屏就是其中一种写字板。
写字板可以免去学习打字的烦恼，使用起来相当方便。
目前写字板在智能识别技术已相当成熟，就算字迹潦草些也不用担心电脑无法识别。
LED显示屏面积可以根据需要由单元模块任意拼装，以其变化丰富的色彩，图案实时动态的显示模式，完美的多媒体效果，强大的视觉冲击力将信息、文字、图片、动画、视频等多种方式显示出来,成为信息传播的划时代产品,在铁路民航、体育场馆、会议厅、高速公路、广场、大型商场、证券市场以及多种监控调度中得到了广泛的应用。
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。
当前，LED显示屏的应用已涉及社会经济的许多领域。
LED显示屏主要应用领域为广告业，它的出现为广告产业带来了一种新的视觉冲击，广告业的蓬勃发展带动了LED显示屏技术的创新，渐渐的LED显示屏的一些不足也开始进入了人们的“视线”，所谓谁把握先机谁就离成功越近，这就突出了广告的实时性。
由于LED显示屏必须通过电脑终端控制，所以为其中容修改带来了不便。
为了解决LED显示屏中容修改不便的问题，就需要设计一种可以在其上写字的光笔，这样不仅可以把LED显示屏与电脑终端脱离，而不影响其工作，而且直接在LED显示屏上写字给人的视觉冲击也是相当的震撼。
广告人的创作灵感往往就在那么一瞬间，如果这种带手写笔的LED显示屏得到发展，人们就可以看到在广场上的艺术展。
手写识别技术是指通过手写板等轨迹捕获设备获得书写者的书写信息，将手写字转换输入计算机。
基于单片机的点阵LED显示屏设计
基于单片机的点阵LED显示屏设计点阵LED显示屏是一种常用的显示设备，可以用来显示文本、数字和简单的图形。
它由多个LED组成，每个LED都可以独立地点亮或熄灭，通过控制每个LED的亮度和位置，可以绘制出各种图案。
在设计基于单片机的点阵LED显示屏时，需要考虑以下几个方面：1.硬件设计：-选择合适的单片机：根据需要的功能和性能要求选择合适的单片机，考虑其处理速度和存储容量。
-选择合适的点阵LED：根据需要的显示大小和亮度要求选择合适的点阵LED，注意LED的工作电流和驱动电压。
-连接方式：设计适当的电路来连接单片机和点阵LED，通常使用行列扫描的方式驱动点阵LED，可以利用移位寄存器减少IO口的使用。
2.软件设计：-显示控制：编写程序控制单片机通过行列扫描的方式驱动点阵LED，根据需要的显示内容和频率来控制亮灭的时间和亮度。
-数据存储：设计合适的数据结构来存储显示内容和图案的数据，可以使用数组或字符数组来表示每个LED的状态。
-显示模式：根据需要，设计不同的显示模式，如静态显示、滚动显示、闪烁显示等，可以使用定时中断来实现显示模式的切换。
3.功能拓展：-输入控制：根据需要，可以增加按键或其他输入设备，实现对显示内容和显示模式的控制。
-通信接口：可以增加串口或其他通信接口，实现与外部设备的数据交互，如通过串口接收和显示外部数据。
设计好硬件和软件后，可以通过编写程序将所需的图案或内容通过串口或其他输入设备输入到单片机，单片机通过驱动点阵LED显示所需的内容。
总结一下，基于单片机的点阵LED显示屏设计需要经过硬件设计和软件设计两个阶段。
在硬件设计中，要选择合适的单片机和点阵LED，并设计合适的连接方式。
在软件设计中，要编写程序控制单片机驱动点阵LED，并设计合适的数据结构和显示模式。
此外，还可以根据需要添加功能拓展，如输入控制和通信接口。
通过合理的设计和编程，可以实现各种显示需求。
基于STM32单片机的点阵显示设计教材
基于STM32单片机的点阵显示设计一、系统的硬件设计1.1系统的硬件设计方案STM32F103x6是基于ARM核心的增强型32位带闪存、USB、ADC和CAN的微控制器。
在电机驱动和应用控制、医疗和手持设备、智能仪表、警报系统和视频对讲中有广泛的应用。
通过使用STM32F103x6进行LED点阵显示的设计，学习STM32单片机的使用方法。
1.2 STM32单片机简介根据本课题需要采用用了STM32F103x6型号单片机STM32F103XX增强型系列拥有ARM的Cortex-M3核心，它为实现MCU的需要提供了低成本、缩减的管脚数目、降低的系统内耗，同时提供了卓越的计算性能和先进的中断系统响应。
它的原理图如图1-2所示。
图1-2 STM32单片机原理图1.2.1 STM32F103x6单片机的功能■核心--ARM 32位的Cortex-M3CPU--单周期硬件乘法和除法，加快计算■存储器--从32K字节到128K字节闪存程序存储器--多重自举功能■时钟、复位和供电管理--2.0至3.6伏供电和I/O管脚--上电/断电复位、可编程电压检测器、掉电检测器--内嵌4至16MHZ高速晶体振荡器--内嵌PLL供应CPU时钟--内嵌使用32KHZ晶体的RTC振荡器■低功耗--3种省电模式：睡眠、停机和待机模式--VBAT为RTC和后备寄存器供电■2个12位模数转换器，1us转换时间--双采样和保持功能--温度传感器■调试模式--串行调试和JTAG接口■DMA--支持的外设：定时器、ADC、SPI、I2C和USART■多达80个快速I/O口--26/36/51/80个多功能双向5V兼容的I/O接口■多达7个定时器--多达3个同步的16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道--两个看门狗定时器--系统时间定位器：24位的带自动加载功能的■多达9个通信接口--多达2个I2C接口--多达3个USART接口--多达2个SPI同步串行接口--CAN接口--USB2.0接口1.2.2 STM32单片机的主要特色STM32系列32位闪存微控制器使用来自于ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核，该内核是专门设计于满足集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格于一体的嵌入式领域的要求。
基于STM32F103C8T6单片机的LCD显示系统设计
基于STM32F103C8T6单片机的LCD显示系统设计一、引言随着科技的不断进步，单片机逐渐成为各种电子设备中不可或缺的核心芯片。
而LCD（液晶显示器）作为一种常见的显示设备，广泛应用于各种电子产品中。
本文将介绍一种，该设计能够实现图形和文本的显示，并且具有较高的灵活性和可扩展性。
本文以STM32F103C8T6单片机为基础，通过编程和电路设计实现了LCD的驱动和控制，从而实现了一种简单而实用的LCD显示系统。
二、设计方案1. 硬件设计（1）STM32F103C8T6单片机STM32F103C8T6是一款由意法半导体（STMicroelectronics）生产的32位ARM Cortex-M3内核的单片机，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，非常适合用于LCD显示系统的设计。
（2）LCD模块我们选择了一块128x64点阵的LCD模块，该模块具有较大的显示区域和较高的分辨率，能够满足大部分应用需求。
（3）与STM32F103C8T6单片机连接的电路设计根据LCD模块的接口规范，设计一个与STM32F103C8T6单片机相连接的电路，包括数据线和控制线的连接。
使用合适的电平转换电路，将STM32F103C8T6单片机输出的信号适配到LCD模块。
2. 软件设计（1）LCD驱动程序设计设计一个LCD驱动程序，实现与LCD模块的通信和控制。
通过配置STM32F103C8T6单片机的GPIO端口，向LCD模块发送指令和数据，并设置显示模式、显示位置等参数，控制LCD的显示内容。
（2）图形显示程序设计设计一个图形显示程序，实现在LCD上绘制简单的图形，如线段、矩形等。
通过调用相关图形库函数，将需要显示的图形绘制在指定的位置。
（3）文本显示程序设计设计一个文本显示程序，实现在LCD上显示字符串。
通过调用相关文本库函数，将需要显示的字符串按照指定的字体和样式显示在指定的位置。
三、实现与测试根据以上设计方案，进行硬件和软件的实现。
基于STM32的点阵屏电子席卡的设计
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图 ２无 线模块 原理 图
图 １总 体设 计 方框 图
文章说 的 Ｌ Ｅ Ｄ显示指的是 Ｌ Ｅ Ｄ图文显示 ， Ｌ Ｅ Ｄ图文屏的主要 特 点是 控 制 Ｌ Ｅ Ｄ中 的二极 管 的通 断 ， 而 不控 制 Ｌ Ｅ Ｄ发 亮程 度 。 不管 是 图形 还 是文 字 ， 都 与组 成 这 些 图形 或 文 字 的各 点 所在 位 置 相 对应 的Ｌ Ｅ Ｄ是 否 发 光有 关 。 ２ 系统 硬 件设 计 ２ ． １核 心 控制 模 块 本系统采用 ｓ Ｔ公司推 出的 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｅ Ｔ ６ ， 内置高速存储器 （ ６ ４ Ｋ Ｒ Ａ Ｍ， ５ １ ２ Ｋ Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ ） ，具 有 １ ０ ０引脚 Ｌ Ｑ Ｆ Ｐ封 装 。 Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２ 采 用 Ａ Ｒ Ｍ 最新 的 Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ — Ｍ３内 核 ，处 理 速 度 可 达 ７ ２ ＭＨ ｚ ，其 Ｒ Ｏ Ｍ 和 寄存器 ； 然后 ， 设置 Ｒ Ｔ Ｃ Ｃ Ｌ Ｋ ； 将Ｒ Ｔ Ｃ输入时钟选择为 Ｌ Ｓ Ｅ时钟输
图形 等 。
２ ． ２无线传输模块 Ｈ Ｃ 一 １ ２ 无线 串口通信模块是新一代的多通道嵌入式无线数传 模块 。 模 块 最 大发 射功 率 为 １ ０ ０ ｍ Ｗ（ ２ ０ ｄ Ｂ ｍ） ， ５ ０ ０ ０ ｂ ｐ ｓ 空 中波特 率 下 接 收灵 敏 度 一 １ １ ６ ｄ Ｂ ｍ， 开 阔地 １ ０ ０ ０ 米 的通 信 距 离 。产 品 特点 ： 远 距 离无线 传输 ， 工作频 率范 围（ ４ ３ ３ ． ４ — ４ ７ ３ ． ０ Ｍ Ｈ ｚ ， 多达 １ ０ ０ 个 通信 频 道） ， 发射功率（ 可设置 ８ 档功率 ） ， 其原理图如图 ２ 所示。
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基于STM32单片机的点阵显示设计一、系统的硬件设计1.1系统的硬件设计方案STM32F103x6是基于ARM核心的增强型32位带闪存、USB、ADC和CAN的微控制器。
在电机驱动和应用控制、医疗和手持设备、智能仪表、警报系统和视频对讲中有广泛的应用。
通过使用STM32F103x6进行LED点阵显示的设计，学习STM32单片机的使用方法。
1.2 STM32单片机简介根据本课题需要采用用了STM32F103x6型号单片机STM32F103XX增强型系列拥有ARM的Cortex-M3核心，它为实现MCU的需要提供了低成本、缩减的管脚数目、降低的系统内耗，同时提供了卓越的计算性能和先进的中断系统响应。
它的原理图如图1-2所示。
图1-2 STM32单片机原理图1.2.1 STM32F103x6单片机的功能■核心--ARM 32位的Cortex-M3CPU--单周期硬件乘法和除法，加快计算■存储器--从32K字节到128K字节闪存程序存储器--多重自举功能■时钟、复位和供电管理--2.0至3.6伏供电和I/O管脚--上电/断电复位、可编程电压检测器、掉电检测器--内嵌4至16MHZ高速晶体振荡器--内嵌PLL供应CPU时钟--内嵌使用32KHZ晶体的RTC振荡器■低功耗--3种省电模式：睡眠、停机和待机模式--VBAT为RTC和后备寄存器供电■2个12位模数转换器，1us转换时间--双采样和保持功能--温度传感器■调试模式--串行调试和JTAG接口■DMA--支持的外设：定时器、ADC、SPI、I2C和USART■多达80个快速I/O口--26/36/51/80个多功能双向5V兼容的I/O接口■多达7个定时器--多达3个同步的16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道--两个看门狗定时器--系统时间定位器：24位的带自动加载功能的■多达9个通信接口--多达2个I2C接口--多达3个USART接口--多达2个SPI同步串行接口--CAN接口--USB2.0接口1.2.2 STM32单片机的主要特色STM32系列32位闪存微控制器使用来自于ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核，该内核是专门设计于满足集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格于一体的嵌入式领域的要求。
Cortex-M3在系统结构上的增强，让STM32受益无穷；Thumb-2®指令集带来了更高的指令效率和更强的性能；通过紧耦合的嵌套矢量中断控制器，对中断事件的响应比以往更迅速；所有这些又都融入了业界领先的功耗水准。
STM32系列给MCU用户带来了前所未有的自由空间，提供了全新的32位产品选项，结合了高性能、实时、低功耗、低电压等特性，同时保持了高集成度和易于开发的优势。
它拥有出众和创新的外设，易于开发，可使产品快速进入市场。
1.3 STM32单片机开发板简介本课题采用了普中科技的STM32开发板，配备有STM32F103x6芯片。
开发板的引脚图如图1-3所示。
图1-3 普中科技的STM32开发板实物图1.3.1 STM32开发板的外围硬件资源--8*8双色点阵模块--五线四相步进电机--四线双极性步进电机--动态数码管/静态数码管--74HC595--74HC165--USB自动下载--MCU--矩阵键盘、独立按键--AD/DA/光敏/温敏--ISP、PS2等等。
其电路图如图1-3-1。
图1-3-1 普中科技的STM32开发板内部电路图1.3.2 STM32开发板的软件资源STM32开发板提供了丰富的标准例程，其例程列表如下：编号实验名称编号实验名称编号实验名称1 LED灯10 74HC595 19 定时器TIM211 74HC165 20 串口通信2 RCC系统时钟3 独立按键12 EXIT中断21 DS18B20温度检测4 晶体数码管13 FLASH保存22 RTC时钟显示数据5 动态数码管14 STM32-24C0223 ADC1-DMA6 SysTick定时器15 STM32-ADDA-PCF859124 彩屏例程7 步进电机16 STM-1602 25 CAN-BUS8 矩阵键盘17 硬件I2C读取24C02 26 VirtualCOMPort(USB转串口）9 LED点阵18 硬件SPI-5951.4 硬件电路本科创课题涉及的硬件电路如图1-4所示。
图1-4 STM32 LED点阵实验在开发板上的接线图二、系统的软件设计对于一个完整的嵌入式应用系统的开发，硬件的设计与调试工作仅占整个工作量的一半，应用系统的程序设计也是嵌入式系统设计一个非常重要的方面。
本次软件编写在Keil软件平台进行的。
如图2-1所示。
图2-1 Keil软件平台截图2.1对STM32端口进行配置对端口的配置程序如下：RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable, ENABLE); //关闭调试端口重新映射使用仿真器调试时，不能用此语GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 |GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 ; //所有GPIO为同一类型端口GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出的最大频率为50HZGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOB端口GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOB端口2.2 控制LED点阵显示的主程序设计控制LED点阵显示的程序如下：while (1){m++ ;if(m> 4) m=1;switch (m){case 1:for(j=0;j<3;j++)////从左到右3次{for(i=0;i<8;i++){//P2=taba[i];GPIOB->BSRR = taba[i] & 0x00ff; //将数据送到P2口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOB->BRR = (~taba[i]) & 0x00ff;// P1=0xff;GPIOA->BSRR = 0xff & 0x00ff; //将数据送到P1口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOA->BRR = (~0xff) & 0x00ff;Delay(0X0DFFFF);}}break;case 2:Delay(800);for(j=0;j<3;j++)////从右到左3次{for(i=0;i<8;i++){//P2=taba[7-i];GPIOB->BSRR = taba[7-i] & 0x00ff; //将数据送到P2口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOB->BRR = (~taba[7-i]) & 0x00ff;//P1=0xff;GPIOA->BSRR = 0xff & 0x00ff; //将数据送到P1口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOA->BRR = (~0xff) & 0x00ff;Delay(0X0DFFFF);}}break;case 3:Delay(800);for(j=0;j<3;j++)////从上至下3次{for(i=0;i<8;i++){//P2=0x00;GPIOB->BSRR = 0x00 & 0x00ff; //将数据送到P2口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOB->BRR = (~0x00) & 0x00ff;//P1=tabb[7-i];GPIOA->BSRR = tabb[7-i] & 0x00ff; //将数据送到P1口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOA->BRR = (~tabb[7-i]) & 0x00ff;Delay(0X0DFFFF);}break;case 4:Delay(800);for(j=0;j<3;j++)////从下至上3 次{for(i=0;i<8;i++){//P2=0x00;GPIOB->BSRR = 0x00 & 0x00ff; //将数据送到P2口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOB->BRR = (~0x00) & 0x00ff;//P1=tabb[i];GPIOA->BSRR = tabb[i] & 0x00ff; //将数据送到P1口并屏蔽高位，不干扰高8位IO的使用GPIOA->BRR = (~tabb[i]) & 0x00ff;Delay(0X0DFFFF);}}break;}}2.3 RCC函数的配置配置程序代码如下：void RCC_Configuration(void){//复位RCC外部设备寄存器到默认值RCC_DeInit();//打开外部高速晶振RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//等待外部高速时钟准备好HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) //外部高速时钟已经准别好{//开启FLASH的预取功能FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);//FLASH延迟2个周期FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);//配置AHB(HCLK)时钟=SYSCLKRCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//配置APB2(PCLK2)钟=AHB时钟RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);//配置APB1(PCLK1)钟=AHB 1/2时钟RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//配置PLL时钟== 外部高速晶体时钟*9 PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHzRCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);//使能PLL时钟RCC_PLLCmd(ENABLE);//等待PLL时钟就绪while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){}//配置系统时钟= PLL时钟RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);//检查PLL时钟是否作为系统时钟while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08){}}}2.4 NIVC函数配置配置的程序如下：void NVIC_Configuration(void){#ifdef VECT_TAB_RAMNVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM,0x0);#elseNVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0x0);#endif设置向量表的位置和偏移量，如果向量表位于RAM，则偏移量为0x0。