LED屏

LED屏（精选7篇）

LED屏 篇1

旋转LED球形屏是一款新型的新颖的居家装饰品和字幕宣传工具, 适合家庭、汽车、娱乐场所等的装饰, 也同样适合作为超市、宾馆、商厂、大型广场等的宣传显示工具。其主要目的是能够360度全方位观赏屏幕显示的内容, 给人以立体的观赏效果, 给观众带来美的享受。

基本思路

1.用最少的LED开发一种新型的立体显示屏幕, 可以从各个方向欣赏到显示的内容, 并且功耗要低!

2.设计一款中型的点阵屏幕, 不需要拆卸即可以通过无线方式随时随地改变屏幕显示的内容, 像书写普通的液晶屏一样方便。

3.可以很方便的使屏幕内容处于静止、放大或者旋转状态, 使屏幕更加人性化。

4.可以水平放置、垂直放置、悬挂放置, 适合不同的用户固定到不同的场地。

5.设计出一种新颖的居家装饰品, 能够营造出一种舒适温馨的场景, 给人带来愉悦的心情。

基本原理

本屏幕由核心控制模块、旋转显示模块、无线模块、字库模块、电机驱动模块、对管定位模块等模块及外壳、电源构成。

旋转的扇叶设计为圆形, 在扇叶上设有一圈LED, LED的发光颜色为单色或多色, 当扇叶围绕着中心轴旋转时, 会产生一个球面, 而且在球面上全部都是LED, 配合字模软件, 当扇叶走到相应的位置时, 点亮相应的点, 这样就可以控制一个球面的显示内容了。

硬件设计

1. 核心控制模块

核心控制模块采用STC12C5A60S2系列1T单片机, 控制模块主要是无线接收过来的数据进行判断, 从而执行不同的动作。是整个屏幕的控制核心处理各种数据, 控制外部期间执行各种动作。如图1所示。

2. 旋转显示模块

旋转显示模块采用阵列的方式排列LED, 布线非常方便, 而且对单个点或多个点控制方便, 控制显示简单易行, 而且显示效果很好。

3. 无线模块

无线模块使用的是RF2401, 2.4GHz全球开放ISM频段免许可证使用、最高工作速率1Mbps、高效GFSK调制、抗干扰能力强、内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制、低功耗、内置2.4GHz天线、可软件设地址等功能。如图2所示。

4.字库模块

字库模块是用字库芯片GT21L16S2W, 该芯片是一款内含11×12点阵和15×16点阵的汉字库芯片, 支持GB2312国标简体汉字 (含有国家信标委合法授权) 、ASCII字符及GB2312与Unicode编码互转表。如图3所示。

5.对管定位模块

对管定位模块是有双对管控制, 为处理器提供位置脉冲, 处理器会根据当前显示屏的模式来对接收到的对管脉冲进行判断, 可以选择单球屏显示或者双半球屏显示, 使显示更加赏心悦目。

6.电机驱动模块

在电机驱动方式上, 采用LM2596开关电压调节器直接驱动直流电机, 该芯片是降压型电源管理单片集成电路, 能够输出3A的驱动电流, 同时具有很好的线性和负载调节特性, 用滑动变阻器直接调节输出电压来调节直流电机的转速, 操作简便。如图4所示。

软件设计

系统采用C语言编程实现各项功能。由于本系统处理的数据较多、较复杂, 利用C语言的优势完全可以体现出来。

1.系统主程序的实现

主程序主要起到一个导向和决策功能, 决定整个系统应如何正常运行。本系统各种功能的实现主要是通过调用子程序完成的。

当系统上电后, 程序开始执行初始化, 然后进入待机状态, 等待接收外部控制器发送过来的控制字符及操作字符, 然后通过判断控制字符来调用相应的子程序。主程序流程图如图5所示。

2.各个子函数的实现

各个子函数主要是通过对字库的调用、旋转显示板的控制来实现各个模式的功能。如图6所示。

演示方式中的各种模式与上图类似, 只是发送相应的控制字后执行的是屏幕自带的相应的演示程序, 这里就不再一一列举了。

3.无线刷屏技术的实现

本球形屏采用无线技术刷新屏幕, 方便实用。主要是通过RF2401模块实现无线通信, 该屏幕的大脑STC12C5A60S2全面分析接收过来的信息, 然后快速把处理的数据送至各个模块, 执行下一步动作。无线发送的数据构成整个屏幕运行的血液, 控制着整个屏幕的运行状态。

(1) 测试数据

经测试得出电流的数据如表1。

(2) 测试结果分析

通过实际测量, 发现该旋转LED球形屏功耗在2W左右, 而显示相同内容的点阵屏功耗在10W左右的, 功耗降低到1/5左右。利用LED的高亮度, 还可以作为警示效果, 比如高压警示, 水深警示等危险场所;由于其炫酷的显示效果、小巧轻便等诸多效果是送朋友生日新型的时尚礼物。

制作过程

制作这款旋转LED球形屏跨越了好几个月的时间, 总共制作了三版, 现在看到的是最终版。

第一版是我用万用板做的, 外形跟现在的基本相似, 也是一个圆, 圆面上焊接的插装的LED, 所有的都是飞线连接, 工作量可想而知。做了好几天才焊好。结果还算可以, 跟网上传的差不多, 但是效果没人家理想, 主要是供电做的不好, 还有就是插装的LED旋转起来的效果不好。

第二版是用DXP软件制作电路板, 画这种图是很累人的, 电路板腐蚀是用的盐酸+双氧水, 为了防止线被腐蚀断, 在画PCB时把线画的都是比较粗的, 单面板肯定是画不成的, 所以画的PCB是双面的, 焊接的LED是用的贴片的, 面积明显小了很多, 而且更加轻便了, 更加像是一件工艺品。制作出来后发现在旋转的情况下, 普通0808封装的贴片LED亮度有点小, 不过还凑合, 还有就是LED个数少, 导致分辨率不高, 但是作为普通的使用还是足够了。

为了精益求精, 制作了第三版, 还是采用双面的PCB, 只不过采用1206封装的LED, 个数比第二版的提高了一倍。由前两次的经验, 这次做的还是比较快的, 效果还算理想。

通过制作旋转LED球形屏, 我学到了很多, 发现自己要做的还有很多。下面是我制作旋转LED球形屏的总结。

1.供电方式

a.采用模仿电机供电, 把固定读硬盘的磁头那一部分取下来当作电刷用, 收音机天线的铝管当作换向器, 如此可以把直流电通过“电刷”传给“换向器”, 再传给上部旋转部分的控制器及LED。

实验结果:自制的电刷及换向器的导电效果很不好, 时有断电的情况, 即使是在上部旋转部分的供电处并联一个很大的电容也不行, 效果不理想。

b.采用电机本身供电, 就是从电机的换向器上引线, 一般是细铜丝, 从电机上部引出, 铜线跟电机轴同步, 把上部旋转部分固定到电机轴上, 电源通过电机本身的电刷及换向器。

实验效果:这种方式是网上很推崇的, 也是最稳定的一种。但是由于本人在做硬件改造方面做的不好, 改了两个电机都是以失败而告终。

c.采用在电机上套装与直流电机同样的换向器及电刷, 把与电机同规格的换向器及电刷套到电机伸出的轴上, 固定的这个换向器与上部的旋转部分相连接, 电源通过该电刷把电源传给换向器, 再传给上部旋转部分。

实验效果:效果很好, 没有出现断电的情况, 这样与下部电机基本上没有关系, 不会产生很大的干扰。

2.电机选择

a.选用直流电机, 直流电机控制方便, 改变速度效果明显, 之前一直在用直流电机。但是直流电机有个最大的缺点就是改装不方便, 噪声大, 速度跟力矩的比例关系太大。

b.选用无刷电机, 无刷电机改造容易, 可以很方便的从中间安装一个轴, 这个轴可以固定上部旋转部分, 速度快, 稳定, 力矩也大。但是研究了一星期也没有搞定无刷电机的控制方式, 最笨的方法就是直接用硬盘的驱动板, 感觉那样没啥意思, 就放弃了这种方案。

3. 电路的选择

a.采用74LS595级联控制LED, 电路图简单, 布线方便。但是最大的缺点是不能位控, 最少是8位控制, 不符合最初的设想。

b.采用矩阵的方式控制LED, 通过3片74LS138控制矩阵的X、Y, 选择点亮的点, 控制方便、灵活、速度快。

4. 书写屏幕的方式

a.采用自制的电刷, 采用自制的电刷, 弄四个环当换向器用, 这四个环分别连接上部旋转部分的电源正、负、RXD、TXD, 通过串口传输数据。

实验结果:数据传输很不稳定, 经常出现错误, 而且由于制作工艺问题, 电刷与换向器连接不是很好, 影响速度。

b.采用无线通信的方式, 把需要传输的数据通过无线的方式传给上部旋转部分, 使上部旋转部分改变显示的内容。

实验结果:经过多次验证, 最后确定供电方式采用在电机上套装与直流电机同样的换向器及电刷, 电机用直流电机, 电路用矩阵的方式控制LED, 书写屏幕的方式采用无线通信方式。

LED动态广告屏的设计 篇2

社会经济的繁荣带动了各种产业迅速成长, 同时消息传递的方式也是各种各样。而出租车这个载客行业显然是一个非常庞大而且有不错效果的广告传媒方式。出租车在不停的运动中通过后方的LED广告屏可以把信息渗透到城市的每一个角落以达到信息传递的目的。LED显示屏自在全球迅速兴起后取得了长足的进步, 已发展成为重要的现代信息发布媒体手段并得到了广泛应用。由LED构成的广告屏相比于其他类型的信息传播系统如液晶显示屏等有着更好的抗震性, 耐冷热性, 耐腐蚀性, 更适用于出租车尾部安装, 而且造价低有利于节省成本。在户外广告屏的采用上, 无疑LED显示屏是很好的选择。现今, 我国已经进入快速发展的信息时代, 虽然LED行业有着巨大的潜力和不错的发展前景, 但也认识到国内与世界先进水平相比在相关技术方面还有着差距。因此本系统的实现对LED技术的进一步应用有着一定的实用价值和意义。

1 系统总体框架与硬件系统设计

出租车尾部的LED点阵显示屏系统属于户外工作, 需要很好的抗震性等, 因此对显示屏的质量有着很高的要求。通常为了便于给硬件系统电路保养, 选用将总体的系统分为几大模块的方式设计。如图1所示, 根据系统的显示功能将该系统分为两大部分, 分别是核心控制系统、显示电路部分。

控制系统是总体系统中极为主要的组成。作为核心控制部分, 开发员编写的程序写入后经过它的处理, 进而控制显示屏的工作。本设计已选定单片机作为中央控制器, 写入程序后通过各引脚向外围设备发送指令, 进行控制, 以达到显示的目的。

图1中, 通信体系是电脑将数据发送到显示支配体系的渠道。

1) 并行通信。

并行通信中数据的各位是同时进行传送的通信方式。这种方式数据传递速率迅速, 只是不足之处是需要的通讯线多、造价不低, 不适宜远途传播。

2) 串行通信。

串行通信中数据是一位一位按顺序传送的通信方式。它只需要几根通信线就可以, 但是传送的速度很慢, 却可以传送很远的距离。通常采用硬件来进行数据模式间的切换。该硬件电路一般采用通用异步收发传输器 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) , 通常称作UART。本设计选择串行通讯方法。

如图1, 系统的展示部分包括一块能够展示八个字的LED屏幕和屏幕的行列驱动电路。因为单片机的I/O引脚有限。单片机与屏幕不可以中间不加任何芯片就相连。需要选择添加I/O口的做法来增多单片机发出脉冲。LED又称为发光二极管。本设计需要大小为16×128的点阵屏, 采用发光二极管组成的点阵模块进行拼接, 通常有8×8、16×16等几种。同时为达到节约检修成本, 选择模块面积比较小的来减小检修的本钱。因此本设计LED屏幕选由8×8类型的模块共32个组合。同时, 设计中必须对单片机的I/O口实行扩充数量。因为单片机的低电平端口相当于是上不具有驱动能力。因此, 该类电路还须要有功能 (电流) 放大作用。

在总体框架下, 详细的系统硬件设计方案如图2所示。整个体系包含时钟、复位、键盘扫描控制以及单片机属于核心控制部分;发光二极管驱动电路、点阵屏幕属于展示部分。

2 系统软件设计与程序流程图

单片机系统的硬件电路设计确定后, 软件的设计以硬件电路为基础, 分为主程序、键盘扫描控制程序、显示模式程序、外部中断。

1) 本设计中采用了轻触开关来进行控制终中断, 因显示的模式不止一种, 所以需要用刷新按键来切换。

2) 主程序的功能除了对系统环境进行初始化, 设置定时器的中断, 总的中断, 启用中断工作等, 同时进行对子程序的调用。

3) 控制程序主要是向列驱动电路发送控制数据, 因为行驱动是对屏幕一行一行的进行扫描, 列驱动由单片机发送的质指令进行高低电平输出的控制。先输入8个字的字模到595模块, 然后进行行行扫描。

4) 显示程序主要是描述这几种显示模式的原理, 因为一屏幕可以显示八个字, 所以显示程序的编写是实现8个字的字模先发送, 然后是后面8个字, 依次类推。

系统总程序的流程图如图3所示。第一步是对系统运行环境的初始化;接下来整个系统已经进入显示状态, 本设计中默认的初始显示方式是上显模式, 根据需要可以按下其他的按键进行模式切换。

3 调试与仿真结果

在行驱动电路中, 可能会出现电流通过译码器流出不足以驱动如此多的LED模块, 使电路处于没有电平的状态。因此设计在行驱动电路和LED显示屏之间加上74HC04大功率放大器或者是三极管, 通过放大电流以使LED屏可以稳定显示。系统经过硬件和软件调试后, 得到了较好的动态演示效果, 截取效果图如图4所示。

4 结论

本设计实现了一个基于单片机的LED的出租车广告屏的系统。广告屏上所显示的内容可以通过写入单片机的程序来进行控制, 而且能够实现多种显示模式, 得到了较好的动态显示效果。

参考文献

[1]关积珍, 陆家和.LED显示屏的技术及其市场和产业发展[J].激光与红外, 2003, 33 (6) :466-470.

[2]彭顺, 潘玉田.单片机串行口的并行通信技术[J].机械管理开发, 2007, 5:95-96.

[3]杨加国.单片机C语言与汇编语言混合编程[J].成都大学学报 (自然科学版) , 2008, 27 (3) :208-211.

[4]夏莉英, 陈雁.AT89C51单片机与PC机的通信接口及编程[J].电子工程师, 2006, 32 (9) :52-55.

[5]高林.单片机软件仿真教学系统的设计及应用[J].科技信息, 2013 (24) :91-94.

超市led滚动屏广告语 篇3

2、优质的生活，从选择开始

3、顾客就是上帝

4、真心待人，诚信经商

5、中兴百货上海中兴百货中兴上海百货

6、上海一百看百家不如走一家

7、上海十一百货揽天下名品献人间真情

8、蓝岛大厦现代的感受在蓝岛

9、苏果超市亲密的邻居温情的苏果

10、三联家电买家电到三联

11、便宜有好货，尽在好宜家(超市名)!

12、精品超市购精品——好宜家!(中端)

13、正佳广场亚洲体验之都!

14、好百年家居好百年好家居

15、都市优质生活的选择!

16、买好家居请到好百年!

浅议LED拼接屏的性能和特点 篇4

1 液晶拼接墙系统设计

1.1 系统组成

整套液晶拼接墙显示系统主要由以下几部分组成:

1) 46"LED拼接显示单元 (DID液晶屏面板) ;2) 内置图像拼接器;3) 应用管理软件包;4) 线材及配件;5) 壁挂挂架。

1.2 系统规格

本方案采用的液晶拼接墙由多媒体的LED拼接显示单元拼接而成, 选择如下方式:

3×3 46″拼接, 总共6个单元, 尺寸规格如下:

单屏面积:1025.7mm (宽) ×579.8mm (高)

整屏面积:3077.1mm (宽) ×1159.6mm (高)

1.3 系统结构图

机柜:根据拼接墙显示尺寸及外观尺寸进行设计

拼接墙的大小按照惯例由拼接墙单元的个数 (宽m*高n) 和单元的尺寸来计算。例如3×3-46″拼接墙指高3个单元, 宽3个单元, 由9个46″液晶拼接显示单元组成, 具体使用时可根据安装环境选择立式或挂壁式安装, 选择不同的安装方式时再加上边柜及立式底座的尺寸, 便可得到拼接墙的外观尺寸。

2 液晶拼接显示单元:包含内置图形处理及驱动板、液晶屏和电源

2.1 图形处理及驱动板

采用3D数字降噪, 3D解码, 动态色度、亮度补偿, 驱动拼接二合一, 支持1920*1080高解屏, 真正的10bit LVDS输出, 视频信号环路输出, DVI数字高清接口, VGA输入, YPb Pr和RGBHV复合输入, ESD防静电设计, 更好的保证设备正常运行。显示设备自动调整处理拼接信号, 显示图象更亲切自然。采用FPGA阵列式组合处理构架, 全硬件设计, 快速启动 (启动时间小于8S) 和全天时全天候正常工作。集超带宽视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、3D高阶数字滤波等并行处理机制, 能从根本上保证对所有输入视频进行全实时、图像无延迟处理, 无丢帧现象。显示设备可以实现高分辨率、高亮度、高色彩还原显示。

2.2 液晶屏

拼接墙使用SAMSUNG超窄边DID专业液晶屏, 并经过技术处理, 使其符合拼接墙的设计要求。

2.3 电源

拼接墙每一单元都有独立的开关电源模块, 保证系统长时间稳定运行, 整机输入使用带保护地的单相三线制交流电源, 并确保整个工程系统使用同一保护地。不能使用无保护地的电源, 电源线的接地脚不能破坏。

3 控制计算机

拼接墙系统控制提供一个软件包, 可安装于任何品牌的PC机, 在windows环境下, 运行软件并通过RS232串行通信, 用于对拼接墙的信号和各种功能的控制。

4 各类线材

各类线材将按实地安装数量及高度等数据进行定制。系统特点和功能

4.1 系统特点

4.1.1 高清晰度、高亮度、高色域

清晰度、亮度、色彩饱和度是液晶的三个重要性能指标, LED拼接墙采用数字信号处理技术和拼接处理技术, 结合最新技术的液晶屏, 具有高清晰度、高亮度、高色域的特点。

4.1.2 高级窄边拼接, 内置处理器

高级的窄边液晶拼接, 采用比以往机器薄二分之一的高级窄边, 即使拼接, 边缘也不注意。每个液晶单元, 自带内置处理功能, 在无外部控制器的情况下, 实现多个N*M组合屏显示任意多路信号。

4.1.3 嵌入式系统

一般来说, 我们把非PC系统, 但又具有计算机功能的设备或器材称为嵌入式系统。也可以说它是以应用为中心, 软硬件可裁减的, 并将软件固化在FLASH中, 对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的微型专用计算机系统。也就是说嵌入式系统集应用软件与硬件于一体, 具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点, 特别适合于要求实时和多任务的应用。嵌入式系统的软硬件设计难度通常都更高, 但是它为用户提供了以下好处:

1) 易于使用。用户无须经过专门培训, 只需会简单的操作, 便能使用。

2) 系统稳定性高, 软件容错能力更强, 无需专人管理。嵌入式系统将功能集中到一个体积较小的设备内, 系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高, 所以无需专人管理。

3) 软件固化在FLASH中, 不可修改, 可靠性高。

4) 使用嵌入式实时操作系统, 系统开关机快。

5) 软硬件成本低。嵌入式系统采用一体化的硬件结构和专用的操作系统, 用户不需要支付软件费用, 总体成本较低。

6) 机械尺寸较小, 结构简单紧凑。一体化的设计使整个系统结构简单, 体积小, 重量轻, 同时也提高了系统的稳定性和可靠性。

4.1.4 拼接方式任意选择, 使用场所适应性强

LED拼接墙, 除了拼接数量任意选择外 (mХn) , 屏的大小亦多种选择, 满足不同场所的需要。

4.1.5 拼接台数不限

一般拼接墙由于技术限制, 拼接台数受限。LED拼接墙采用最新的嵌入式硬件拼接技术, 拼接单元数理论上可以达到无限多单元, 目前工程实践已达二百多单元。

4.1.6 灵活多变的拼接显示组合功能

液晶拼接墙可以根据不同用户、不同使用环境的要求进行个性化设计, 可以选择单屏显示、整屏显示、任意组合显示。

4.1.7 先进的屏幕参数自动高校功能

针对液晶拼接墙使用的液晶单元中液晶屏及驱动电路可能出现的离散性问题, 液晶拼接墙使用了自主研发的先进的拼接墙系数 (亮度、对比度、色度、白平衡) 自动调校功能, 从而保证了整幅拼接屏幕的色彩一致性和亮度的均匀性。

4.1.8 稳定运行寿命超长, 维护成本低

液晶显示技术是目前最优异的平板显示技术之一, 尤其是拼接墙使用的液晶屏, 其背光源的使用寿命就超过6万小时, 长时间工作后图像稳定没任何变化。液晶显示技术没有任何需要定期更换的耗材设备, 所以维护、维修成本极低。

4.1.9 美观的墙体结构

LED拼接墙壁挂式机柜厚度不超过350mm, 机架厚度不超过180mm, 可以选用立柜和壁挂两种安装方式, 适应不同使用场所的应用要求。拼接墙机柜采用全钢与铝合金结构, 坚固牢靠, 拼接屏挂入式安装, 简单方便, 整体结构紧凑大方、节省空间。

4.1.1 0 环保健康

LED液晶拼接墙发热量小、无辐射、无闪烁、不伤眼、不含有害物质 (如铅、汞、镉和六价铬等符合相关标准规定) , 是新一代环保健康拼接墙, 在欧美一些发达国家, LED拼接墙已成为主流显示设备。

4.2 系统功能

可显示多种画面拼接方式:

(1) 整个拼接墙显示任意一路信号;

(2) 每个单元屏幕显示一路信号;

(3) N*M组合与任意位置、大小显示任意多路信号。

4.2.1 拼接墙的优势及技术指标

DID液晶 (LED) 单元的主要特点:

(1) 高亮度

与TV和PC液晶屏相比, DID液晶屏拥有更高的亮度。TV或PC液晶屏的亮度一般只有250~300cd/㎡ (≤20.1〞) 和460~500 cd/m2 (≥26〞) , 而DID液晶屏的亮度为450~1000 cd/㎡ (≥26〞) 。

(2) 高对比度

DID液晶屏具有3000:1 (≥26〞) 对比度, 比传统PC或TV液晶屏要高出一倍以上, 是一般背投的三倍。

(3) 更好的彩色饱和度

目前普通LED和CRT的彩色饱和度只有72%, 而DID LED可以达到92%的高彩色饱和度, 这得益于DID新开发的色彩校准技术, 通过这个技术, 除了对静止画面进行色彩校准外, 还能对动态画面进行色彩的校准, 这样才能确保画面输出的精确和稳定。

(4) 更宽的视角

PVA (Patterned Vertical Alignment) 技术即“图像垂直调整技术”, 利用这种技术, 可视角度可达双178°以上 (横向和纵向) 。

(5) 可靠性更好

普通液晶屏为电视, PC显示器设计, 不支持日夜连续使用;DID液晶屏为监视器、广告牌设计, 支持在公众场合日夜连续使用。

(6) 纯平面显示

LED是平板显示设备的代表, 是真正的纯平显示器, 完全无曲率大画面, 无变形失真。

(7) 亮度均匀, 影像稳定不闪烁

由于LED每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度, 而不像CRT那样需要不断刷新亮点。因此, LED亮度均匀、画质高而且绝对不会闪烁。

(8) 120Hz倍频刷新频率

专利的120Hz倍频液晶显示技术, 能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊, 增强图像的清晰度和对比度, 使画面更清澈, 人眼长时间观看也不易疲劳。

(9) 更长使用寿命

普通的NB、PC及TV使用的LED液晶屏其背光源的使用寿命为1万至3万小时, 而DID LED液晶屏背光源的使用寿命均可达10万小时以上, 这就确保了拼接幕墙使用的每片液晶屏在长时间使用后的亮度、对比度和色度的一致性并且确保幕墙的使用寿命不低于8万小时。

(10) 超薄窄边设计

DID液晶屏在拥有超大显示面积的同时, 还有厚度薄, 重量轻等优势, 可以方便地拼接、安装。一般46英寸的DID LED, 其重量只有19.5KG, 厚度不到10公分, 拼接专用的液晶屏, 其优秀的窄边设计, 使其边缘分别只有2.4mm/4.3mm, 相对于46寸的大屏幕来说, 这么小的边缘完全不影响幕墙的整体显示效果。

(11) 接入信号可开多模式窗口

无线便携式LED屏控制终端设计 篇5

近年来, 随着移动通信技术、无线接入技术及物联网技术的快速发展, 以及掌上电脑和PDA等便携式移动设备的广泛使用, 用户对设备的移动性要求越来越高, 支持移动性成为网络发展的必然要求。目前人们的出行对车辆的依赖日益增高, 而恶劣天气如雾霾、冰冻、雨雪等对人们的出行安全及出行便利构成了极大的威胁, 所以在交通引导中, LED屏提醒起到至关重要的作用, 在日常生活中也得到广泛的应用。

2 总体方案

本设计首先是把需要更新的信息存入U盘, 通过ATmega128L单片机对USB总线接口芯片CH375的控制, 实现对U盘的读写, 把信息暂时存在EEPROM内, 并通过无线通信模块nRF2401把相应的信息传送给LED屏, 实现对LED屏的无线控制。系统工作原理图如图1所示。

3 控制终端设计

3.1硬件

3.1.1电源电路

电源是该系统的供电装置, 本设计电源电路如图2所示。

3.1.2 CH375的硬件电路

CH357硬件连接示意图如图3所示 , CH375通过数据线D0~D7连接单片机数据I/O口用于传输字数据, INT# 为中断信号线, 用于单片机接收来自CH375的中断信号。CS# 分别为单片机对CH375芯片的片选信号线, 一般接入单片机端的地址线, RD#、WR# 为单片机对CH375的读选通、写选通控制信号, 与单片机端的RD#、WR# 相连, 这3个控制信号都是低电平有效。A0连接单片机的地址线, 以区分传输的是命令还是数据, 为1时表示写命令, 为0时表示读写的是数据。D+、D-为USB总线的差分信号线, 用于CH375与USB设备的数据传输, 已内置可控上拉电阻。

3.1.3ATmega128L读写U盘硬件电路

ATmega128L单片机读写U盘的电路原理图如图4所示,如果CH375芯片的TXD引脚悬空或者没有通过下接电阻接地, 那么CH375工作于串口方式。在串口方式下, CH375只需要与单片机/DSP/MCU连接3个信号线, TXD引脚、RXD引脚以及INT# 引脚, 其他引脚都可以悬空。

3.2软件

3.2.1CH375程序

USB总线接口芯片CH375的主要功能是实现U盘的读写, 并把信息存入EEPROM中。首先初始化USB总线接口芯片CH375, 然后判断U盘是否插入, 如果插入, 则查找文件,如果存在文件, 则读取其中的文件, 并把读取到的文件保存在EEPROM中。如果U盘没有插入, 则插入U盘, 继续上面的流程。如果文件不存在, 则提示文件出错, 然后结束。CH375程序流程图如图5所示。

3.2.2nRF2401模块程序

无线通信模块nRF2401的主要功能是把EEPROM中的信息无线发送给显示屏。首先初始化无线通信模块nRF2401,然后查看EEPROM中是否有待发的标语, 如果有待发标语,则无线发送文件; 如果没有待发的标语, 则结束任务。nRF2401模块流程图如图6所示。

4 结语

LED屏 篇6

1 设计要求和分析

显示单元是单片机常见的控制功能, 凡是遇到显示输出时都会用到显示单元, 如数码管的显示、液晶的显示、点阵的显示等。为了提高单片机输入输出端口的效率, 一般显示单元都使用动态显示技术。如果要实现8*8LED点阵屏的动态显示时, 其实现方法是将所有的数码管的a......g连接在一起, 接在单片机的某个输出端口上, 各个数码管的公共端作为片选信号接在单片机的另一个输出端口上。

2 硬件电路的设计

用8*8LED点阵屏循环显示字符JDGCXHYN (机电工程系欢迎您) , 原理图如 (图1) 所示。

单片机模块AT89C51的工作电源电压为5V;PROTEUS中的AT89C51模块内部已经具备了12MHz, 所以仿真外围电路可以省略晶振。

如 (图1) 所示是根据这一思路做的8*8点阵屏动态显示JDGCXHYN的电路原理图。图中数码管的a......g共同连接到了8051的P0.0-P0.7, 数码管的公共端分别接到P3.0-P3.7, 电阻器R1和电容器C1构成了简单的上电复位电路。

在动态扫描显示方式中, 显示的亮度同LED点亮导通时的电流大小, 每一位点亮的时间和扫描间隔时间三个因素有关。

3 Proteus中绘制仿真电路原理图

首先放置单片机模块AT89C51。

(1) 单击"元器件"工具栏上的"Place MCU"按钮, 在关键词栏输入AT89C51, 在"元件"栏中选择AT89C51。

(2) 鼠标处出现一个AT89C51, 在绘图区单击鼠标, 便放置了一个AT89C51, 同时打开MCU向导对话框。在其中输入工作区的路径和名称, 单击"下一步"。

(3) 弹出MCU向导第二步, 在"Progranning language"栏中选择编程语言, 选择C语言, "Assembler/conplier tool"栏中会出现"Hi-Tech C51-Lite complier";在"项目名称"栏中输入项目名称, 单击"下一步"按钮。

(4) 弹出MCU向导第三步, 可以选择Add Source file (添加源文件) , 可在其下面的文本框中输入源文件名, 默认为"main.asm"。点击"完成"按钮结束放置。

然后再放置其他元件, 连线, 完成原理图的绘制。

4 编写C源程序, 输入源程序

参考文献

[1]覃奈新主编.单片机应用技术.电子工业出版社, 2008.

[2]李良荣主编.现代电子设计技术.机械工业出版社, 2005.

[3]Proteus仿真51单片机-数码管动态显示.edtdz网.

[4]Proteus功能模块简介与应用.smt信息网.

LED屏 篇7

随着互联网的应用越来越广泛,越来越多的嵌入式系统要求具备网络通信功能。要实现嵌入式设备的网络化,必须在嵌入式系统上实现TCP/IP协议。

标准TCP/IP协议对系统的内存容量和运算能力都有很高的要求,直到今天,如何降低TCP/IP协议的系统开销仍然是计算机界的重要研究点。与系统应用环境以及系统造价相关,不同的嵌入式系统的性能区别很大,差别可以从十几K字节到数百M字节的内容容量或从几个MIPS到数百MIPS的运算能力。因此,要让尽量多的系统实现嵌入式TCP/IP协议,必须使用简化的轻量级(Low weight)TCP/IP协议。

2. μIP和Lw IP介绍

瑞士计算机科学院在轻量级TCP/IP协议上做了很大的努力,其主要成果μIP和Lw IP已经在大量的廉价低性能嵌入式系统上使用。

Lw IP和μIP的设计目的是不一样的。Lw IP是一套完整的TCP/IP协议栈,它在实现了大部分TCP/IP标准协议(IP、ICMP、UDP、TCP、ARP、PPP等)的前提下,着力减少了对RAM使用量。Lw IP可以实现多网络接口下的报文转发。μIP则只实现了TCP/IP协议栈要求的最基本的协议,着重实现TCP、IP和ICMP协议,而没有实现UDP协议。它只能实现单一网络下的TCP/IP通信。

表1列出了Lw IP和μIP协议栈所实现具体协议,表2列出了Lw IP和μIP在AVR处理器系统上所实现具体协议使用的字节数[1]。

可见,轻量级TCP/IP协议栈的开发思路是通过牺牲协议的通信吞吐量、兼容性等性能缩小代码空间和内存使用量从而达到可以在小型嵌入式系统上进行最简单的TCP/IP通信。两种轻量级协议相比,μIP更简单更适合资源贫乏的廉价小型嵌入式系统实现简单的联网通信。

3. μIP的应用方法

μIP TCP/IP栈是使用于低至8位或16位微处理器的嵌入式系统的一个可实现的极小的TCP/IP协议栈。通常,应用程序使用BSD套接字与TCP/IP协议栈通信,但是套接字使用的停止-等待(stop-wait)编程结构需要多任务操作系统的支持,这种结构并不适合小规模嵌入式系统的应用。因此,μIP栈改变的编程模型,提供伪套接字(protosockets)API和基于事件的API供用户选择。

μIP响应一定的事件。当接收到数据、新的连接建立、数据成功送到对方,或者当数据需要重发时,μIP通知上层应用程序进行相应的处理。同时,应用程序会周期性地循环等待新数据。

3.1 μIP应用接口

用户需要自行重写μIP的事件响应函数以实现预期的TCP/IP通信。表3列出了μIP中响应各种事件的响应函数。

3.2 μIP系统接口

μIP提供三个系统接口函数uip_init(),uip_input()和uip_periodic()。

uip_init()函数用于初始化μIP堆栈和在系统启动期间调用。

当设备驱动将一个输入包放进包缓存(uip_buf)时,系统应该调用uip_input()函数。函数将会处理这个包和需要时调用应用程序。当uip_input()返回,则会将一个输出包放在包缓存里。包的大小由全局变量uip_len约束。如果uip_len是0,表示没有包要发送。

周期计时是用于驱动所有μIP内部时钟事件,例如包重发。当周期计时激发,每一个TCP连接应该调用uip_periodic()函数。连接编号是作为自变量传递给uip_periodic()函数的。类似于uip_input()函数,当uip_periodic()函数返回,输出的IP包要放在包缓存里。

4. μIP在LED广告屏的实现

目前,LED广告屏通常使用RS232或RS485接口作为通信接口,与以太网接口相比,它们实现简单、便宜、速度低,需要特别增加一台网关服务器才可以接入互联网。随着越来越多网络广告发布系统的使用,实际工程上要求广告屏具备互联网接入能力的需求越来越大。

4.1 系统特点

LED广告屏是一种典型的廉价、低性能的嵌入式设备,其内部处理器往往只有数MIPS的处理能力和几十到数百K字节的内存容量。从通信的角度上看,LED广告屏是一种低负荷的网络设备,其通信量往往只有几十到几百K字节,每次通信间隔在数分钟到数小时。

由上面分析可以知,μIP协议栈非常适合LED广告屏的网络化改造。

4.2 硬件设计

由于LED广告屏的数据吞吐量很低,因此在设计上采用RealTek公司的RTL8019AS 10M全双工以太网控制器。这款控制器与NE2000型以太网控制器完全兼容,控制程序较容易实现。

图2给出了LED广告屏的硬件系统框图。系统有电源部分、控制与通信部分以及显示驱动部分组成。

电源部分由低功率电源和高功率电源组成。高功率电源为LED显示屏供电,提供数十到数百瓦的功率。低功率电源为控制系统供电。

控制与通信部分由MCU、NIC、扩展RAM以及其它一些外设部件组成。RTL8019AS作为以太网控制器实现以太网通信功能,扩展32K SRAM作为网络通信以及显示部分的缓存。

显示部分由驱动和具体的LED板组成,驱动部分将MCU发出的显示内容和控制信号转换为相应的LED控制信号。

4.3 端口映射

μIP并不提供NIC芯片的驱动程序,这里需要根据电路设计重写NIC的控制程序NIC_INIT(),NIC_SEND(),NIC_POLL()。

NIC_INIT(),实现对NIC芯片的初始化。NIC_SEND()控制NIC发送一个数据包。NIC_POLL()从NIC的缓冲区读取一个数据包。

4.4 软件设计

LED广告屏需要一直监听来自远程主机的数据,当远程主机发出数据时,LED广告屏接收并处理数据内容。下面的程序,给出了LED广告屏等待远程主机发来大量数据的结构。μIP侦听端口为1234,当远程主机发来数据时,led_trans_app把数据放到ledbuffer进行处理,如果buffer满了就停止通信,若buffer空了则继续通信或重启通信。

5. 总结

综上所述,作为轻量级TCP/IP协议栈,μIP协议栈虽然无法达到标准TCP/IP协议栈那样提供高效、可靠、灵活多样的网络通信功能,但是它以较小的系统开销,使廉价嵌入式系统获得接入互联网的能力,大大丰富了8位或16位廉价嵌入式系统的功能,提升了其市场竞争力。

摘要：介绍了由于内存较少的嵌入式系统的轻量级TCP/IP协议栈的发展状态,描述了μIP协议栈的特点,分析了使用μIP协议栈进行网络通信的LED广告屏的设计。

关键词：轻量级TCP/IP协议栈,μIP协议栈,LED广告屏

参考文献

[1]马潮,詹卫前,耿德根.ATmega8原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2003.

[2]Adam D.Design and Implementation of the LwIP TCP/IP Stack[Z].Swedish Institute of Computer Science,2001.

[3]Adam D.Full TCP/IP for8-Bit Architectures[J].Swedish Institute of Computer Science,2003.

[4]RTL8019AS Datasheet,Realtek semiconductor,2005.