本系統以高速單片機STCF1132為核心，設計并制作了一個基于32×32點陣LED子產品顯示屏。該點陣可以實作掃描微亮和顯示點亮兩種工作模式，能夠通過自制光筆檢測在點陣處于掃描微亮狀态時擷取其行列坐标資訊，并能通過液晶顯示出來，同時能依據功能要求控制檢測點處LED的亮滅，在螢幕上實作“點亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示功能，并且通過按鍵可以實作不同功能之間的切換。同時還能夠根據環境光強的變化，自動連續調節顯示屏上顯示的亮度。設計方案運用了4-16線譯碼器74HC154驅動點陣的行和列，通過單片機的控制實作各種顯示功能，顯示屏亮度的自動調節采用光敏電阻檢測環境光強，通過A/D轉換、D/A轉換實作對顯示亮度的自動調節。
電能的一種傳感器件，它是構成光電式傳感器的主要部件。光敏電阻結構簡單、使用友善、價格便宜，但經調試發現其響應時間長，不易檢測。
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，功耗低.相比于光敏電阻而言靈敏度較差，需要較高倍數的放大器才能實作精準識别的效果。
方案三：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将光信号轉換成電信号的功能外，還有對電信号放大的功能。是以其靈敏度更高，響應時間快。
基于以上分析，我們采用光敏三極管作為光筆的檢測部件。
3．顯示方案的選擇
(1)顯示種類的選擇
方案一：采用LED數位管顯示器。LED數位管亮度高，醒目，但是其電路複雜，占用資源較多，顯示資訊量較小。
方案二：采用LCD液晶顯示器。LCD有明顯的優點：微功耗、尺寸小，超薄輕巧、顯示資訊量大、字迹清晰、美觀、視覺舒适。使整個控制系統更加人性化。
基于上面的比較分析和現有的LCD器件，選用方案二。
(2)液晶顯示子產品的選擇
方案一：采用SMCA1602并行口液晶顯示器，其功耗低且使用友善。但占用的I/O口線較多，而單片機I/O口資源有限。
方案二：采用LCM301液晶顯示器，其是串行口顯示，所需I/O口較少，節省了資源，焊接電路時也較為友善。本設計使用的I/O口比較多，基于以上分析，我們選擇方案二。
4．點陣顯示模式方案的選擇
方案一：采用PWM調制方式，用軟體來控制點陣的點亮與熄滅。但考慮到實作設計的要求需大的存儲空間，為節省資源我們放棄了這種方案。
方案二：将點陣的驅動電源分為兩路，一路為正常電壓，另一路通過硬體電路調節恰好能使點陣處于微亮狀态。結合軟體實作點陣的顯示模式的改變。這樣節省了資源的同時，也節約了時間。
基于以上分析我們選擇了方案二。
本設計以STCF1132為核心部件結合按鍵、LCD顯示、光筆檢測及LED點陣驅動顯示等部分組成。系統框圖如圖2所示：
| MCU |
| 驅動電 路 |
| LED點陣 |
| 光筆檢 測 |
| 按鍵 |
| LCD 顯示 |
| 光強檢 測 |
圖2 系統框圖
2．單元子產品的設計及參數計算
（1）光筆的設計及單元參數的設計
在一空的筆殼内，将光敏三極管放置在筆殼底端，光敏三極管的引腳從一個與其直徑等寬的空管引出至空管的頂部，并在其中一引腳中接一彈片，在接近的地方用銅片貫穿空管且正好卡在筆管的内部。與此同時，用一彈簧套在空管外部，并将其底不固定，這樣，當筆管在點陣屏上上下抖動時，内部光敏三極管就能很好的檢測了。其結構如圖3所示：
圖3 光筆的結構圖
為了能使設計的光筆更好的檢測，我們設計了如圖4所示的内部電路圖。其基本原理是基于光敏三極管，通過電壓比較器傳輸到單片機系統，進而實作光筆的檢測。
圖4 光筆電路圖
（2）32×32LED點陣的連接配接及驅動控制電路
經分析要想得到32×32的點陣需要用16個共陽型8×8點陣（其引腳圖如圖5所示）來建構。其方法是将點陣對應的行線和列線分别進行連接配接，使每一條行線引腳接一行32個LED，列線也相同。
圖5
分别将兩片74HC154四-十六譯碼器的Y0-Y15端口與32×32LED點陣的列的高低位相連，74HC154的輸入端口A、B、C、D、G1、G2與對應的單片機I/O口連接配接。單片機先通過74HC154的G1、G2片選端口實作信号的選擇輸出，進而實作列的掃描，電路如圖6a所示。與列的驅動相比，行的驅動有所不同。分别将兩片74HC154經過反相器後與每行相連接配接，而每片74HC154的G1、G2片選端由單獨的I/O口來控制。用一個+5V電源分成兩路對接好的點陣供電，目的是通過單片機控制一路用于點陣的掃描微亮，另一路用于點陣的顯示點亮。其電路圖如圖6b所示:
圖6a LED點陣列的驅動電路