基于單片機控制的LED手寫廣告發布系統

摘要：本設計主要以STC12C5A60S2單片機為核心，采用串行傳輸、動態掃描技術，制作一款擁有智能管理的基于LED點陣屏的手寫廣告發布系統。在控制器的管理下，廣告發布者首先通過投入足夠的硬幣，啟動手寫輸入功能。

關鍵詞：單片機 LED點陣屏 廣告發布系統

1、引言

LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業企業管理和其它公共場所。在實際應用中的顯示屏由于成本和可靠性的因素常采用一種稱為動態掃描的顯示方法。本設計實現“點亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字”等書寫顯示，并且系統可將所輸入信息進行存儲，同時按照發布順序滾動播出，實現了個人廣告電子化發布功能。

2、LED手寫廣告發布系統設計原理

（1）核心控制模塊的選擇

STC12C5A60S2單片機相對傳統的51系列單片機，具有更高的集成度和更強的功能，與C語言有很好的兼容性，擁有1T時鐘比傳統的8051單片機速度快8倍。隨著其越來越廣泛的應用，必將取代51系列成為單片機的主流。其主要功能包括看門狗、FLASH程序存儲器、EEPROM、A/D轉換器、定時器、計數器、USART接口等多種功能，這使得本測試系統的硬件實現變得簡單，可靠。基于以上分析，擬采用STC12C5A60S2單片機作為核心控制單元。

（2）硬幣檢測設計的方案選擇

采用紅外對射式一體頭，其接收的工作原理與光敏三極管相似。除了具有將光信號轉換成電信號與對電信號放大的功能，還有其靈敏度更高，響應時間快等優點。

（3）光筆設計的方案選擇

采用光敏三極管，其工作原理與光敏二極管相似。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。所以其靈敏度更高，響應時間快。

（4）檢測電路設計方案選擇

采用遲滯比較器；遲滯比較器是一個具有遲滯回環傳輸特性的比較器。在反相輸入單門限電壓比較器的基礎上引入正反饋網絡，就組成了具有雙門限值的反相輸入遲滯比較器。由于反饋的作用這種比較器的門限電壓是隨輸出電壓的變化而變化的。它的靈敏度低一些，但抗干擾能力卻大大提高。

（5）16×32LED點陣驅動控制電路方案選擇

使用數字芯片74HC138與74HC595進行驅動；用兩塊74HC138 3-8線譯碼器組合成4-16線譯碼器，并對16X32LED點陣的16行進行驅動。用4塊74HC595進行32列驅動，74HC595支持串口控制，并可無限級擴展，對現今的控制與后期的擴展有利。且電路設計簡單，且其支持SPI協議，利用串口將使傳送速度更快，程序更簡單。

3、程序設計與流程圖

整個系統中都是圍繞處理器為中心而工作的，系統可以分為三個部分：數據的采集、數據處理及數據顯示。

數據采集由硬幣檢測與手寫筆組成；硬幣檢測用以檢測是否有硬幣投入，如果有硬幣投入，硬件將結果化為開關量傳給處理器，告之有硬幣投入，并啟動外部中斷1。手寫筆則是通過檢測是否有光，如果有光，則同樣將結果轉為開關量傳給處理器，并啟動外部中斷0。

數據處理主要分析處理采集過來的數據；分析采集的數據是否真實，而且對確定的數據進行處理、整合及相應的運算，并將結果存儲或輸出。

數據顯示主要有兩部分：數碼管和LED顯示屏。數碼管是對投幣數的顯示，圖3-1主程序流程圖

而LED顯示屏則是對存儲數據與手寫內容的顯示。主程序流程圖如圖3-1所示。

4、結論

雖然本設計只使用了八塊8×8LED點陣，電路簡單，但是已經包涵了LED顯示屏的電路基本原理和基本程序，在設計的過程中應該使顯示圖形和文字穩定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。本系統具有硬件少，結構簡單，容易實現，性能穩定可靠，成本低等特點，具有廣闊的市場推廣價值。

參考文獻：

[1]譚浩強.C程序設計（第二版）[M].北京：清華大學出版社，1999.12：30-47.

[2]姜承昊.最新LED驅動電路設計、應用與制造新技術新工藝實用手冊[M].北京：中國科學技術文獻出版

社，2008.3：125-135.

[3]魏洪興.嵌入式系統設計與實例開發實驗教材I[M].北京：清華大學出版社，2005.9：45-70.

[4]童詩白.模擬電子技術基礎（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2001.1：55-65.

[5]閻石.數字電子技術基礎（第四版）[M].北京：高等教育出版社，1998.11：33-57.