專利名稱：觸摸屏輸入led漢字顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是基于ATMEL公司的AT89S52單片機控制的觸摸屏輸入LED漢字顯示系統(tǒng)，屬工業(yè)自動化產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
目前大部分LED漢字顯示系統(tǒng)是不能夠?qū)⑿枰@示的漢字實時輸入系統(tǒng)的，主要將漢字字型碼編寫到程序中，靠數(shù)據(jù)線將程序下載到控制芯片中，這種方式耗時費力，不僅需要專業(yè)的下載設(shè)備，而且要求使用者具有較高的計算機程序編寫能力。并且，使用這種方法顯示的漢字字型過于單調(diào)，無法顯示出手寫的效果。同時，有些LED顯示屏放置在位置較高或較為偏僻的地方，編程人員在進行操作時需要承擔較大的生命危險。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的:本實用新型的目的主要有兩個。一，使LED漢字顯示系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自由的信息輸入，用先進的技術(shù)替代過時的人工操作，不僅大大節(jié)省了勞動資源，而且允許更多的用戶根據(jù)需要在LED顯示屏上顯示漢字；二，避免操作人員到危險位置現(xiàn)場操作的情況，保護人員的生命安全；三，能夠使LED顯示出類似書寫體的漢字，而不是印刷體的漢字。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:整個系統(tǒng)包括觸摸屏輸入電路、觸摸屏控制電路、漢字顯示控制電路、16 X 16LED點陣顯示電路、驅(qū)動電路和相關(guān)軟件組成。觸摸屏輸入電路由4線電阻式觸摸屏構(gòu)成并通過導(dǎo)線與觸摸屏控制電路連接，能夠?qū)⒆饔糜谟|摸屏上的位置觸動信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓信號并輸出到觸摸屏控制電路上。觸摸屏控制電路是基于ADS7843芯片構(gòu)成的并通過導(dǎo)線與漢字顯示控制電路相連，能夠?qū)⒂|摸屏輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)X、Y坐標的數(shù)字量并輸出到漢字顯示控制電路中。在使用時為了減少對漢字顯示控制電路中單片機輸入輸出接口的占用，采取通過軟件編程實現(xiàn)串行通信協(xié)議的方式模擬串口通信，實現(xiàn)信息的傳輸。漢字顯示控制電路主要是由AT89S52單片機及時鐘、復(fù)位、電源等外圍電路構(gòu)成，是系統(tǒng)的核心，能夠根據(jù)觸摸屏控制電路輸入的位置坐標信號計算出所需顯示漢字的字型碼并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過串行口輸出到驅(qū)動電路中，對整個系統(tǒng)的運行進行控制。在顯示時采用動態(tài)掃描的方式，通過計時器將掃描頻率設(shè)定在25Hz。驅(qū)動電路能夠?qū)纹瑱C輸出的串行字型碼信號轉(zhuǎn)換成能夠點亮16X16LED點陣的并行信號，并為16X16LED點陣的正常工作提供電能，是實現(xiàn)系統(tǒng)工作的重要保證。16X16LED點陣顯示電路能夠根據(jù)單片機輸出的字型碼顯示出相應(yīng)的漢字。本系統(tǒng)是在Keil Software軟件公司開發(fā)的Keil C51編程環(huán)境下完成的相關(guān)程序的編寫，使系統(tǒng)具有根據(jù)觸摸屏輸入顯示出相應(yīng)的漢字的能力。由于采取上述技術(shù)方案，使本實用新型完全代替了以往通過軟件編程才能改變LED顯示屏所顯示的漢字的方式，不僅大大降低了工人的勞動強度，也減少了操作者在對放置于危險環(huán)境的LED屏的編程時可能受到的傷害。同時，大大擴展了能夠顯示在LED上的漢字的書寫風(fēng)格。

圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型的LED點陣電路圖圖3為本實用新型的控制器晶振電路圖圖4為本實用新型的控制器復(fù)位電路圖標注:1、觸摸屏輸入電路；2、基于ADS7834的觸摸屏控制電路；3、基于AT89S52單片機的漢字顯示控制電路；4、驅(qū)動電路；5、16X16LED顯示電路；3_1、IOMHz晶振。
具體實施方式
本實用新型包括觸摸屏輸入電路(I)、觸摸屏控制電路(2)、漢字顯示控制電路
(3)、驅(qū)動電路(4)和16X 16LED顯示電路(5)五部分。漢字顯示控制電路(3)還需要相關(guān)的外圍電路——時鐘輸入電路和復(fù)位電路來保證其正常工作。當觸動觸摸屏?xí)r，觸摸屏據(jù)能夠?qū)⒂|動位置的橫縱坐標以電壓的形式輸出給觸摸屏控制電路。觸摸屏控制電路基于ADS7843芯片構(gòu)成，在檢測到有位置觸動信息后對其進行消除抖動處理以減少誤操作，并將符合規(guī)范的位置觸動信息的轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進制數(shù)字量，同時將這些數(shù)字量按照串行通訊協(xié)議輸出給漢字顯示控制電路。漢字顯示控制電路根據(jù)觸摸屏控制電路輸出的觸動位置坐標計算出所需要顯示的漢字的字型碼，并將這些數(shù)據(jù)通過單片機的串行接口輸出給驅(qū)動電路。驅(qū)動電路基于74HC595芯片，一方面將單片機輸出的串行字型碼信息轉(zhuǎn)換成能夠控制LED顯示的并行信號，另外一方面提供給LED顯示屏正常工作所需的電能。74HC595芯片的每個輸出引腳連接著16X16LED顯示屏的一列或一行發(fā)光二級管，控制著相應(yīng)行或列的發(fā)光二級管的開通與關(guān)斷。為了盡量少占用芯片管腳，在顯示時采用動態(tài)掃描的方式，每次只控制一列發(fā)光二級管的開通與關(guān)斷，此時對應(yīng)列的74HC595的輸出引腳為高電平，連接在每一行發(fā)光二級管的74HC595芯片引腳輸出顯示該列信息的字型碼，延時一段時間之后顯示下一列，這樣逐列掃描顯示漢字。16 X 16LED顯示電路在接收驅(qū)動電路的并行控制信息之后，點亮相應(yīng)位置的發(fā)光二級管。根據(jù)人眼存在短暫的視覺停留，在顯示時通過AT89S52單片機內(nèi)部的定時器產(chǎn)生的中斷將掃描頻率控制在25Hz。有益效果:本實用新型在實際應(yīng)用時可以將觸摸屏輸入部分(I)放置在操作者容易接觸的地方，能夠使操作人員隨時根據(jù)需要顯示所需的漢字而不需要修改單片機中的程序，極大地簡化了操作過程和勞動強度。在LED板需要放置在位置較高或較為危險的地方的情況下，這種操作模式可以避免使操作人員進入危險的操作環(huán)境，減少人員受到傷害的幾率。
權(quán)利要求1.觸摸屏輸入LED漢字顯示系統(tǒng)，包括觸摸屏輸入電路、觸摸屏控制電路、漢字顯示控制電路、驅(qū)動電路、LED顯示電路五個部分，其特征在于:所述的觸摸屏輸入電路由一塊四線電阻式觸摸屏組成并通過導(dǎo)線與觸摸屏控制電路連接，能夠?qū)⒂|摸屏上的觸動位置信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號并輸出到觸摸屏控制電路中；觸摸屏控制電路基于ADS7843芯片構(gòu)成，能夠?qū)⒂|摸屏電路輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并通過導(dǎo)線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綕h字顯示控制電路中；漢字顯示控制電路基于AT89S52單片機構(gòu)成，能夠?qū)斎胛恢米鴺诵盘栠M行處理，并將得到的數(shù)據(jù)通過串口輸出；驅(qū)動電路基于74HC595芯片構(gòu)成，通過導(dǎo)線與單片機相連接，能夠?qū)纹瑱C輸出的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，并為LED的發(fā)光提供電能；LED顯示電路通過導(dǎo)線與驅(qū)動電路相連接，能夠根據(jù)驅(qū)動電路接收的并行數(shù)據(jù)點亮相應(yīng)位置的發(fā)光二級管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏輸入LED漢字顯示系統(tǒng)，其特征是:LED顯示電路的每一行發(fā)光二級管的陽極分別與驅(qū)動電路的74HC595芯片的輸出管腳通過導(dǎo)線連接，16行共需要兩個74HC595芯片；每一列發(fā)光二級管的陰極分別與驅(qū)動電路的74HC595芯片的輸出管腳通過導(dǎo)線連接，16列共需要兩個74HC595芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏輸入LED漢字顯示系統(tǒng)，其特征是:漢字顯示控制電路是基于AT89S52單片機的數(shù)字處理系統(tǒng)，在工作時需要外接時鐘輸入電路和復(fù)位電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏輸入LED漢字顯示系統(tǒng)，其特征是:漢字顯示控制電路在輸出時通過TX引腳串行輸出數(shù)據(jù)，通過RX引腳輸出同步輸出的時鐘信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏輸入LED漢字顯示系統(tǒng)，其特征是:觸摸屏控制電路通過導(dǎo)線與漢字顯示控制電路的輸入輸出接口連接，在使用時通過軟件編程實現(xiàn)串行通信協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。
專利摘要本實用新型是基于Atmel公司的AT89S52單片機控制的觸摸屏輸入LED漢字顯示系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要包括觸摸屏輸入電路、觸摸屏控制電路、漢字顯示控制電路、驅(qū)動電路和16×16LED顯示屏五部分。同時，為了使單片機能夠正常工作，需要外圍電路時鐘電路和復(fù)位電路。操作人員可以通過觸摸屏向觸摸屏控制器輸入需要顯示的漢字，觸摸屏控制電路和漢字顯示控制電路對輸入信息進行處理并計算出所需顯示漢字的字型碼以便輸出到16×16LED顯示屏中，16×16LED顯示屏在驅(qū)動電路的支持下將相應(yīng)的漢字顯示出來。本系統(tǒng)能夠隨時改變顯示的漢字內(nèi)容，避免人員進入危險的操作環(huán)境，保障操作人員的安全。
文檔編號G06F3/041GK202976028SQ20122070941
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者劉小旭, 王勝權(quán), 譚杰, 盧林輝, 李進中, 楊洲, 楊歡, 胡振濤, 徐彤, 張霄霄, 于婷 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)