专利名称：触摸屏输入led汉字显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型是基于ATMEL公司的AT89S52单片机控制的触摸屏输入LED汉字显示系统，属工业自动化产品。
背景技术：
目前大部分LED汉字显示系统是不能够将需要显示的汉字实时输入系统的，主要将汉字字型码编写到程序中，靠数据线将程序下载到控制芯片中，这种方式耗时费力，不仅需要专业的下载设备，而且要求使用者具有较高的计算机程序编写能力。并且，使用这种方法显示的汉字字型过于单调，无法显示出手写的效果。同时，有些LED显示屏放置在位置较高或较为偏僻的地方，编程人员在进行操作时需要承担较大的生命危险。
发明内容发明目的:本实用新型的目的主要有两个。一，使LED汉字显示系统能够实现自由的信息输入，用先进的技术替代过时的人工操作，不仅大大节省了劳动资源，而且允许更多的用户根据需要在LED显示屏上显示汉字；二，避免操作人员到危险位置现场操作的情况，保护人员的生命安全；三，能够使LED显示出类似书写体的汉字，而不是印刷体的汉字。本实用新型的技术方案是这样实现的:整个系统包括触摸屏输入电路、触摸屏控制电路、汉字显示控制电路、16 X 16LED点阵显示电路、驱动电路和相关软件组成。触摸屏输入电路由4线电阻式触摸屏构成并通过导线与触摸屏控制电路连接，能够将作用于触摸屏上的位置触动信号转换成相应的模拟电压信号并输出到触摸屏控制电路上。触摸屏控制电路是基于ADS7843芯片构成的并通过导线与汉字显示控制电路相连，能够将触摸屏输出的模拟电压信号转换成对应X、Y坐标的数字量并输出到汉字显示控制电路中。在使用时为了减少对汉字显示控制电路中单片机输入输出接口的占用，采取通过软件编程实现串行通信协议的方式模拟串口通信，实现信息的传输。汉字显示控制电路主要是由AT89S52单片机及时钟、复位、电源等外围电路构成，是系统的核心，能够根据触摸屏控制电路输入的位置坐标信号计算出所需显示汉字的字型码并将相应的数据通过串行口输出到驱动电路中，对整个系统的运行进行控制。在显示时采用动态扫描的方式，通过计时器将扫描频率设定在25Hz。驱动电路能够将单片机输出的串行字型码信号转换成能够点亮16X16LED点阵的并行信号，并为16X16LED点阵的正常工作提供电能，是实现系统工作的重要保证。16X16LED点阵显示电路能够根据单片机输出的字型码显示出相应的汉字。本系统是在Keil Software软件公司开发的Keil C51编程环境下完成的相关程序的编写，使系统具有根据触摸屏输入显示出相应的汉字的能力。由于采取上述技术方案，使本实用新型完全代替了以往通过软件编程才能改变LED显示屏所显示的汉字的方式，不仅大大降低了工人的劳动强度，也减少了操作者在对放置于危险环境的LED屏的编程时可能受到的伤害。同时，大大扩展了能够显示在LED上的汉字的书写风格。
图1为本实用新型系统结构示意图图2为本实用新型的LED点阵电路图图3为本实用新型的控制器晶振电路图图4为本实用新型的控制器复位电路图标注:1、触摸屏输入电路；2、基于ADS7834的触摸屏控制电路；3、基于AT89S52单片机的汉字显示控制电路；4、驱动电路；5、16X16LED显示电路；3_1、IOMHz晶振。
具体实施方式
本实用新型包括触摸屏输入电路(I)、触摸屏控制电路(2)、汉字显示控制电路
(3)、驱动电路(4)和16X 16LED显示电路(5)五部分。汉字显示控制电路(3)还需要相关的外围电路——时钟输入电路和复位电路来保证其正常工作。当触动触摸屏时，触摸屏据能够将触动位置的横纵坐标以电压的形式输出给触摸屏控制电路。触摸屏控制电路基于ADS7843芯片构成，在检测到有位置触动信息后对其进行消除抖动处理以减少误操作，并将符合规范的位置触动信息的转换成相应的二进制数字量，同时将这些数字量按照串行通讯协议输出给汉字显示控制电路。汉字显示控制电路根据触摸屏控制电路输出的触动位置坐标计算出所需要显示的汉字的字型码，并将这些数据通过单片机的串行接口输出给驱动电路。驱动电路基于74HC595芯片，一方面将单片机输出的串行字型码信息转换成能够控制LED显示的并行信号，另外一方面提供给LED显示屏正常工作所需的电能。74HC595芯片的每个输出引脚连接着16X16LED显示屏的一列或一行发光二级管，控制着相应行或列的发光二级管的开通与关断。为了尽量少占用芯片管脚，在显示时采用动态扫描的方式，每次只控制一列发光二级管的开通与关断，此时对应列的74HC595的输出引脚为高电平，连接在每一行发光二级管的74HC595芯片引脚输出显示该列信息的字型码，延时一段时间之后显示下一列，这样逐列扫描显示汉字。16 X 16LED显示电路在接收驱动电路的并行控制信息之后，点亮相应位置的发光二级管。根据人眼存在短暂的视觉停留，在显示时通过AT89S52单片机内部的定时器产生的中断将扫描频率控制在25Hz。有益效果:本实用新型在实际应用时可以将触摸屏输入部分(I)放置在操作者容易接触的地方，能够使操作人员随时根据需要显示所需的汉字而不需要修改单片机中的程序，极大地简化了操作过程和劳动强度。在LED板需要放置在位置较高或较为危险的地方的情况下，这种操作模式可以避免使操作人员进入危险的操作环境，减少人员受到伤害的几率。
权利要求1.触摸屏输入LED汉字显示系统，包括触摸屏输入电路、触摸屏控制电路、汉字显示控制电路、驱动电路、LED显示电路五个部分，其特征在于:所述的触摸屏输入电路由一块四线电阻式触摸屏组成并通过导线与触摸屏控制电路连接，能够将触摸屏上的触动位置信号转换为相应的电压信号并输出到触摸屏控制电路中；触摸屏控制电路基于ADS7843芯片构成，能够将触摸屏电路输入的电压信号转换为数字信号并通过导线将数据传输到汉字显示控制电路中；汉字显示控制电路基于AT89S52单片机构成，能够对输入位置坐标信号进行处理，并将得到的数据通过串口输出；驱动电路基于74HC595芯片构成，通过导线与单片机相连接，能够将单片机输出的串行数据转换成并行数据，并为LED的发光提供电能；LED显示电路通过导线与驱动电路相连接，能够根据驱动电路接收的并行数据点亮相应位置的发光二级管。
2.根据权利要求1所述的触摸屏输入LED汉字显示系统，其特征是:LED显示电路的每一行发光二级管的阳极分别与驱动电路的74HC595芯片的输出管脚通过导线连接，16行共需要两个74HC595芯片；每一列发光二级管的阴极分别与驱动电路的74HC595芯片的输出管脚通过导线连接，16列共需要两个74HC595芯片。
3.根据权利要求1所述的触摸屏输入LED汉字显示系统，其特征是:汉字显示控制电路是基于AT89S52单片机的数字处理系统，在工作时需要外接时钟输入电路和复位电路。
4.根据权利要求1所述的触摸屏输入LED汉字显示系统，其特征是:汉字显示控制电路在输出时通过TX引脚串行输出数据，通过RX引脚输出同步输出的时钟信号。
5.根据权利要求1所述的触摸屏输入LED汉字显示系统，其特征是:触摸屏控制电路通过导线与汉字显示控制电路的输入输出接口连接，在使用时通过软件编程实现串行通信协议来传输数据。
专利摘要本实用新型是基于Atmel公司的AT89S52单片机控制的触摸屏输入LED汉字显示系统，本系统主要包括触摸屏输入电路、触摸屏控制电路、汉字显示控制电路、驱动电路和16×16LED显示屏五部分。同时，为了使单片机能够正常工作，需要外围电路时钟电路和复位电路。操作人员可以通过触摸屏向触摸屏控制器输入需要显示的汉字，触摸屏控制电路和汉字显示控制电路对输入信息进行处理并计算出所需显示汉字的字型码以便输出到16×16LED显示屏中，16×16LED显示屏在驱动电路的支持下将相应的汉字显示出来。本系统能够随时改变显示的汉字内容，避免人员进入危险的操作环境，保障操作人员的安全。
文档编号G06F3/041GK202976028SQ20122070941
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者刘小旭, 王胜权, 谭杰, 卢林辉, 李进中, 杨洲, 杨欢, 胡振涛, 徐彤, 张霄霄, 于婷 申请人:中国矿业大学