LED电子显示屏使用管理办法（共16篇）
学院LED电子显示屏是学校重要的公共信息发布平台，是全院师生了解学校有关信息的重要窗口。为规范管理和使用电子屏，准确、及时、有效地发布学院的重要信息，特制定本办法。
一、本办法适用的LED电子屏包括：办公主楼门前、大厅内设臵的电子屏。
二、LED电子显示屏使用管理原则
（一）严格遵守国家有关法律、法规及学校的相关规定；
（二）以学院公共信息为主体，符合精神文明建设要求，坚持正面宣传，确保正确、积极、健康的舆论导向；
（三）信息内容时效性强、服务面宽、文字简明扼要；
三、LED电子显示屏显示时间
夏季：为正常教学周周一至周五8：00—18：30；冬季：为正常教学周周一至周五8：00—18：00。
四、LED电子显示屏信息发布内容
（一）学校及上级部门的重要通知、学习宣传材料、文件会议精神、宣传标语等；
（二）学院动态新闻、重要通知、招生宣传、工作安排、奖惩信息、师生活动、重要教学活动、需要公开的党务政务等；
（三）重大节日、重大活动的庆祝、宣传标语等；
（四）社区、各教学站（点）、各合作办学机构需要宣传的信息；
（五）学院师生工作、生活、学习等方面的重要信息；
（六）经审批许可的其他重要信息。
五、LED电子显示屏信息发布的审批
（一）LED 电子显示屏使用管理工作由学院党政办指定专人负责其日常管理使用和维护工作。
（二）各部门如需使用LED电子显示屏，须提前一个工作日向学院党政办提出发布申请，经相关负责人审核并签字，并将信息的电子版发送至学校办公室邮箱（jxjyxy@tyut.edu.cn.com）。
（三）申请部门自行确定发布信息的内容。
（四）经审核符合规定的信息，由院党政办公室予以发布，对不符合要求或未经审核的信息，党政办公室有权要求申请部门修改或拒绝发布。
六、各部门发布信息的内容必须真实、合法，不得以任何形式误导师生。凡涉及国家、学校及本部门秘密事项的内容严禁发布。
七、LED电子显示屏管理实行责任追究制，凡未经审批擅自发布，追究审查部门负责人和相关责任人责任；凡审查不严导致信息严重失实造成不良影响，按照“谁审批，谁负责”的原则，追究报送部门领导责任。
1 全球眼监控系统在实际管理中的应用
“全球眼”网络视频监控业务, 是由中国电信推出的一项完全基于宽带网的图像远程监控、传输、存储、管理的增值业务。该业务系统利用中国电信无处不达的宽带网络, 将分散、独立的图像采集点进行联网, 实现跨区域、全国范围内的统一监控、统一存储、统一管理、资源共享, 为各行业的管理决策者提供一种全新、直观、扩大视觉和听觉范围的管理工具, 提高其工作绩效。同时, 通过二次应用开发, 为各行业的资源再利用提供了手段。具备条件:a.通电。终端的摄像头是需要通电的, 不然无法运作。b.独立专门的IP。c.购买了电信的终端系统。d.联网状态下。e.可以平台监控、可以计算机网络监控、可以手机监控 (安装客户端) ;f.帐号与权限。结合电信推出的全球眼的优势和特点哈尔滨北方森林动物园行业管理特点进一步加以应用。例如, 哈尔滨北方森林动物园为了保证游客的安全和管理效率的提升工作人员可以通过联网的全球眼集中监控系统对景区内各景点的人流情况了如指掌, 在人流密集区域, 做到合理及时分流, 保证游客安全和哈尔滨北方森林动物园管理的井然有序。而且哈尔滨北方森林动物园还对个别部分监控摄像头还设置了喊话功能, 在游客将出现危险的时候可以进行喊话提醒游客。而且在哈尔滨北方动物园宣传推广上全球眼可以帮助工作人员可利用网络视频监控的方式, 通过哈尔滨北方动物园的官方网站实时发布的任何一个景点的现场画面, 再配合网站的文字介绍。通过这种全新的方式可以让外地游客, 提前领略景点风光, 吸引游客前来观光游玩。
2 3G移动监控系统的运用
3 G标准:
它们分别是WCDMA (欧洲版) 、CDMA2000 (美国版) 和TD-SCDMA (中国版) 。国际电信联盟 (ITU) 在2000年5月确定WCD-MA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流无线接口标准, 写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》 (简称IMT-2000) ;2007年, Wi MAX亦被接受为3G标准之一。CDMA是Code Division Multiple Access (码分多址) 的缩写, 是第三代移动通信系统的技术基础。针对哈尔滨北方森林动物园管理的特殊应用, 无线移动监控可用在复杂的地形有线无法铺到的地方来搭设用于工作人员时时监控游客人流情况和动物作息状态, 实现图像流畅清晰、录像存储安全不易丢失、控制台等指令响应迅速, 并且还有无线视频采集及移动视频观看及控制的应用要求。电信3G移动监控系统是通过远程图像管理的要求, 在移动平台的控制台进行图像监控服务以及相关的通信服务管理, 包括数据实时采集、远程监控、远程操作、备份、查询等相关内容。针对哈尔滨北方森林动物园地形的复杂情况, 传统的监控手段在很多对地形要求比较高的时候无法实现, 而使用电信提供的EVDO网络接入方式连接到全球眼平台, 可以实现监控便捷、实时的远程控制目的。在无线监控点前端可应用车载摄像头或者工作人员手持设备对现场情况进行实时采集, 摄像头通过视频无线传输设备相连, 并通过由EVDO将数据信号发送到电信的控制台。典型3G监控系统的移动特性是利用3G-EVDO集群技术进行视频数据的无线网络传输的新型系统, 具有移动便捷, 图像分辨率高, 视频数据流畅, 系统扩展功能强等特点, 随着3G-EVDO网络的性能不断提高, 这套系统能够获得更好的使用效果, 同时能够兼容升级, 使用户系统随时保持先进性。移动3G-EVDO监控系统技术具备以下优点:能够保证移动过程中视频的正常通信传输, 并符合移动视频通信的严格要求, 具有智能化、全数字化、网络化、系统化无线监控系统的典型特点;建设成本低, 除前端设备外, 可借助现有无线基站, 不必建立独立专用基站;不受阻挡物限制, 可以进行通过建筑物以及高山绕射的视频传输;视频传输基本清晰、流畅;不受距离限制, 前端只要有3G-EVDO信号, 接收端只要能上互联网, 就能传输视频, 控制云台也能进行实时控制。
3 LED电子显示屏在安全宣传上的应用
LED显示屏 (LED panel) , 是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式, 用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。随着潮流的发展在哈尔滨北方森林动物园也设立起的电子显示屏并在安全宣传方面取得了显著的效果, 这里简单介绍一下其应用。LED显示屏使用同步控制系统, 操控LED显示屏的工作方式和电脑的监视器的操控方式非常像, 它是点对点对应, 同步映射电脑监视器上的显示画面, 通常具有多灰度的颜色显现能力, 可达到多媒体的宣传广告效果。其主要特点是:实时性、表现力丰富、操作较为复杂、价格高。一套LED显示屏同步控制系统一般由发送卡、接收卡和DVI显卡组成。电子显示屏前端可以播放多种样式的文件, 如DVD视频、word文档、图片、PPT文件等, 在显示屏内部设置空调控制温度及湿度, 通过对电源定时开关的设置, 可以控制工控计算机的开关机时间、显示屏的开关屏时间。以上论述的三种监控手段的协调组和的运用在哈尔滨北方森林动物园管理工作中对哈尔滨北方森林动物园发展有着积极的推动作用, 这些系统的应用提升了哈尔滨北方森林动物园综合水平, 并且对哈尔滨北方森林动物园的现代化起到了推波助澜的作用, 使哈尔滨北方森林动物园影响力得到了巨大的提升。
参考文献
[1]周益.一种LED显示屏错误检测控制装置, 2011, 8.
[2]李坚, 宋智军.LED显示屏远程控制装置, 2011.1.
【关键词】LED；点阵；智能式；89C51单片机
0.概述
LED大屏幕显示系统是一种集计算机科学技术、通信技术、影像技术和电子技术等科技含量高产品。大屏幕智能显示屏使用计算机控制技术，将光、电融合为一体的大屏幕智能显示屏已经应用到许多行业和领域，具有良好的前景。
此设计在LED大屏幕显示系统的基础上，开发研制的智能式LED电子显示屏，具有以下特点：
（1）对屏幕的温度进行实时监控、检测、控制，并通过LED显示屏显示出来。DS1820测量的温度范围是-55℃-+125℃，分辨率为0.5℃，测量误差很小。
（2）能产生高精度的时钟信号。系统使用的时钟芯片DS12887能提供恒定的时间和精准的定时功能，也可进行报警中断。
（3）本系统集时间、图形、汉字、温度等内容为一体，显示内容多，而且可以进行智能化控制，实现了人机对话。
1.总体设计
总体设计主要分为两大部分：系统硬件设计部分和软件设计部分。
1.1系统硬件设计
该系统主要是由控制系统、温度采集系统、时钟产生、显示驱动电路等四部分组成，系统方框图见图1所示。
图1 系统方框图
1.1.1系统控制
此控制系统是由AT89C51、2764、74LS154、74HC595、74LS373、7279A、MAX232等芯片组成。
显示缓冲区采用2764。在显示缓冲区RAM中，取出相应显示数据或图形信息，进行信息的动态显示。保证了单片机控制系统运行的可靠性。
MAX232被用作进行串行通讯，它与上位机（即计算机）进行直接通讯，实时接收计算机发送来的控制信息和显示数据。
键盘电路选用智能控制芯片HD7279A，它通过串行方式与主机接口连接，占用的数据线少，节省了主机端口，而且它的附加器件很少，编程较容易。
1.1.2温度采集
本系统采用单线多点温度采集电路进行温度检测，采用Dallas公司生产的数字温度传感器，具有独特的单线接口，可将温度直接转变为数字量读出。采用该数字温度传感器进行设计能够省去A/D转换电路、放大电路，具有很高的性价比。
1.1.3时钟产生
在MCS-51系列单片机中，通过两个记数定时器能够实现时钟系统，由于它的计时精度一般，为了得到高精度时钟控制，我们选用功能更强大，价格较便宜，编程简单的实时时钟芯片DS12887。
1.1.4显示驱动
本系统采用逐行扫描列驱动的方式，74HC595是串行输入并行输出的移位寄存器。每块芯片可以锁存驱动八个发光二极管。驱动电路采用三极管放大电路，驱动电路如图2。
图2 驱动电路
1.2软件部分
此系统扫描方式采用动态扫描，每屏能显示八个汉字、温度信息、图像和时间等。
一开机首先进行单片机的初始化，DS1820进行温度转换，设置数据缓冲区、串行口的工作方式，允许进行串行通讯，预备从串行口接收待显示数据。
在显示子程序中，单片机对将要显示的汉字进行编号，查找到显示汉字的首地址，然后传输32个字节，完成一个汉字的显示过程。通过循環方式可以显示所有需要显示的汉字。温度信息的显示、时钟信息的显示均采用同一原理。
在常用显示技术中，大多是将所需要显示的字符、符号以及汉字等以点阵的形式存放在系统的程序存储器中，需要显示时再从程序存储器中调用。这种显示方法存在很大的缺点，如果显示的汉字内容比较多的时候，每一个汉字就需要32个字节，不但程序存储器的容量不够大，而且就输入每个汉字的点阵码，也是一件非常繁琐的事情。此外，在软件上设计起来也是非常麻烦。
采用逐行扫描的方式显示汉字，需要循环扫描每一个字的时间要长，只有这样才能让人们看清楚每一个汉字，在显示汉字时才会稳定的感觉。
2.实际制作中的一些难题
最初由于驱动电路设计不够合理，使得点亮LED时，驱动电流太小，每一个LED发光二极管的亮度极低，看不清楚显示的汉字。这主要是由于LED的发光亮度基本上正比于电流强度，而多数LED发光二极管的电流范围在5mA～20mA之间，因此，我们改动了驱动电路，增大了驱动电流，使发光二极管达到理想的亮度。
在本系统中，为了使LED发光二极管达到最佳的亮度，我们通过实验进行了实验值与理论值的对比，以使其达到最佳亮度。对于发光二极管的实际发光电流一般在5mA～20mA左右，但是在用三极管进行驱动的时候，使用一个滑动变阻器进行电流测试，当变阻器的阻值在40Ω左右时，用万压表测量电流，检测显示电流竟达到48mA，但是二极管仍然没有被烧坏。这是因为在动态显示时，尽管电流很大，但是每次导通的时间都很短，所以二极管在短时间内不会被烧坏。这样电流加大后，亮度大大提高。
由于LED的响应时间很短，在采用动态驱动时就必须考虑时间问题。由于没有余辉时间可利用，只有提高扫描频率来适应人的视觉特性。一般说来，发光二极管在每秒钟内能够亮25次以上，人眼就不会感觉到有闪烁，这时的画面给人的感觉是稳定的。在本系统里，每一个发光二极管每秒钟能够亮50次。
3.结束语
尊敬的大学科技园物业管理处：
因公司工作需要同时也为了加大科技园企业外宣传效应，现申请在一楼楼口安装LED屏，具体设施概况如下： 预设地点：
1、C2A一楼进口处
（LED安装时充分美化外部环境，做到整洁、美观）显示宣传时间支配：
1、工作日8:00~17:30 其他事项安排：
1、公司设专人管理，确保显示屏整洁、美观，如有影响园区形象的现象，公司将立即维修解决。
2、公司保证不出现与国家政策法规违背的相关字样
3、此显示屏安装期间保证不影响其他用户安全及园区安全，以不给园区添麻烦为企业宗旨！
以上为申请内容，恳请园区领导予以审核、批准。
特此申请！
河南康联安防科技股份有限公司
“服务好不好，还得我们农民说了算。”2月27日，重庆北区石船镇葛口村村民敖素琴挤到公示栏前，详细查看刚刚更新的计生奖扶等公示信息。她乐呵呵地说：“以前见到计生干部都绕着走，现在他们宣传政策公开，又帮忙代办证件，我们自然欢迎！下次‘农民兄弟姐妹评计生’，我还要给好评！”
据悉，重庆北区自“阳光计生”行动开展以来，以政务公开带动“阳光管理”，以民主评议推动“阳光服务”，以完善社会监督保障“阳光维权”，以行风建设树立“阳光形象”，不断提高行政效能和服务质量。
深圳LED显示屏厂家打造2860平米“世界之门”LED幕墙显示屏
深圳湾体育中心之后，“春茧”独特的造型让观众赞叹不已。很快他们还发现，场地中央的舞台十分特别：它看起来就像电子邮件地址和微博中最常用到的符号“@”，舞台下用废弃的矿泉水瓶组合成各式图案。“一看到这个几乎天天接触到的„小老鼠‟，看到这些矿泉水瓶，我就觉得开幕式肯定是青春的、高科技、低碳的。”一位观众对记者这样说。
开幕式从晚上8时开始，国旗入场、升国旗仪式以及简单的热场演出之后，马上进入了运动员入场环节。据大运会组委会新闻发言人之前透露，在举办开幕式的深圳湾体育中心设立了青春大道，运动员将会通过“海之门”进入场内。“海之门”已经改名为“世界之门”，而“运动员”正是通过缓缓打开的“世界之门”、走上“青春大道”，从迷人的城市夜色，走进呼声震天的深圳湾体育中心。可以开闭的“世界之门”是一块庞大的LED显示屏幕墙，宽约110米，高约26米，总面积达2860平米显示效果十分震撼。具了解“世界之门”LED显示屏幕墙依然是由深圳LED显示屏厂家按照开幕式导演策划团队要求独立设计，研发，生产。世界之门LED幕墙是继08奥运卷轴LED显示屏，亚运帆船LED显示屏之后又一经典大型LED应用技术案例。整个开幕式期间2860平米的全彩LED显示屏将会三次开启开启。
“世界之门”LED显示屏变身舞台秀功夫
开幕式时，“世界之门”这扇可以开闭的庞大屏幕由365块LED显示屏组成，演员们会在LED显示屏幕墙内的365个空格里面进行表演。届时，将有300多个少林武僧在其中表演武术。武术这种带有剧烈运动气息的表演，轻薄的LED显示屏幕墙如何承受得住呢？幕墙制作方透露说，幕墙其实是嵌在一个巨大的钢架之中，而演员的表演地方其实是在钢架之间的空格当中。
深圳第26届世界大学生运动会开幕式
精彩中国，再献体坛精彩盛会；青春鹏城，汇聚五洲青春健儿。深圳第二十六届世界大学生夏季运动会１２日晚在广东省深圳市隆重开幕。国家主席胡锦涛出席开幕式并宣布本届大运会开幕。
夜幕初降，深圳湾体育中心里灯光闪亮、笑语飞扬，气氛格外热烈。１１０米宽的“世界之门”超大电子屏上映现出本届大运会吉祥物“ＵＵ”的变形图案，状如网络符号＠的巨大舞台上表演起充满青春气息和岭南风情的热场歌舞。现场的人们都怀着激动的心情，等待本届大运会开幕时刻的到来。
２０时许，在欢快的乐曲声中，胡锦涛主席和夫人刘永清、国际大学生体育联合会主席基里安等走上主席台，向场内观众频频挥手致意。全场报以长时间的热烈掌声，舞台上１０００名少女用荧光鲜花拼成“欢迎”字样。
伴随着《走向复兴》的激昂旋律，８名礼兵手举中华人民共和国国旗齐步走进现场。全体起立，奏唱中华人民共和国国歌。雄壮的国歌声响彻全场，鲜艳的五星红旗冉冉升起。灯光转暗，音乐声起。一道飞驰的光带反复勾勒出＠形舞台轮廓，又射向电子屏，演变成一条“信息高速公路”在深圳地标建筑群中穿行。当电子屏上变幻出一面中华大鼓，现场３００多名鼓手同时敲击，一阵阵震天鼓声排山倒海般传来。当电子屏上变幻出一个古老算盘，全场观众一起呼喊从１０到０的数字，迸发出震耳欲聋的倒计时声。这时，电子屏上又呈现出深圳街头著名雕塑《闯》的意象，一位巨人张开双臂奋力撑开“世界之门”，宽阔的“青春大道”向跃跃欲试的各国各地区大学生选手铺展开来„„
运动员入场式开始，１５２个国家和地区的大学生体育代表团沿着“青春大道”相继入场，受到全场观众的热情欢迎。大运会期间，运动员们将在２４个大项、３０６个小项的比赛中充分展示自己的英姿与实力。当中国代表团最后入场时，全场一片欢腾。本届大运会组委会副主席、深圳市委书记王荣首先致辞，表达深圳市民欢迎世界各地朋友的共同心声，愿深圳的一切给大家留下美好的回忆。本届大运会组委会主席、教育部部长袁贵仁致辞，代表组委会向来自世界各地的代表团表示热烈欢迎，向所有关心、支持本届大运会并为之付出辛勤劳动的朋友们表示崇高敬意，祝愿大学生运动员在这次盛会上展现不一样的精彩、创造新的奇迹。国际大体联主席基里安在致辞时，对中国政府和广东省、深圳市为本届大运会所作的精心准备表示衷心感谢，向本届大运会的参赛者们献上衷心祝福。２１时５５分，国家主席胡锦涛用洪亮的声音宣布：深圳第二十六届世界大学生夏季运动会开幕！顿时，全场欢声雷动。电子屏上，五彩焰火喷薄绽放，彩色流星雨环场而下；场地中央，彩旗挥舞、彩绸飘飞，数百名中外大学生欢呼着跑上舞台，跳起活力四射的激情舞蹈。
在国际大学生体育联合会会歌声中，国际大学生体育联合会会旗徐徐升起。
中国运动员龚园、中国裁判员王晏分别代表全体运动员、裁判员宣誓。接着，精彩的演出再次登场。礼赞改革开放伟大时代的音舞诗画《春天的故事》，表现莘莘学子追求新知的杂技与模特表演《与书共舞》，反映当代青年践行绿色环保理念的自行车特技表演《绿道英姿》，倾诉着年轻城市的炽热情怀和年轻大学生的远大志向。“我们梦与岁月同在，青春的圣火点燃不一样的精彩„„”上届、本届和下届世界大学生夏季运动会主办国塞尔维亚、中国、俄罗斯的３名大学生，联袂唱响本届大运会开幕式主题歌《不一样的精彩》，得到全场观众的共鸣和响应。
1 绪论
目前市场上的LED电子显示屏由无数的LED发光二极管、单片机IC电路、不锈钢外框、通讯线等部件组成。运用光电显示技术、视频技术、多媒体技术、网络技术、计算机应用技术、自动控制技术, 针对室内外各种使用环境而设计, 显示信息元素的屏幕[1]。使用专用的控制技术, 用于显示文字、文本、图形、图像、动画、股票行情等各种信息以及电视、录像信号, 由LED器件阵列排步组成的显示屏幕。由于其显示界面大, 亮度高, 非常适合于飞机场、火车站、证券、广场、体育馆等公共场所。
显示屏和其后部的单片机、电子部件构成下位机系统, 实现电子显示的功能。显示屏显示信息的动态变换、刷新, 就得通过数据通讯, 由计算机来控制。异步LED图文显示控制器显示屏内容管理软件就是专门为此而设计的上位机应用软件, 能方便实现图文信息的内容输入、编辑排版、动态显示等全部功能, 力图实现“所见即所得”的效果。
2 系统架构
单机操作模式的上位机架构。
上位机是指可以直接发出操控命令的计算机, 屏幕上显示各种信号变化。上位机的分析能力较强, 处理速度快, 扩展功能相对完善, 可维护性强, 但是上位机对工作环境和工作时间要求比较苛刻。下位机是直接控制设备获取设备状况的的计算机, 一般是PLC/单片机之类的。下位机虽然功能相对简单, 却使用起来安全方便, 能适应较恶劣的环境。
上位机发出的命令首先给下位机, 下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据 (一般模拟量) , 转化成数字信号反馈给上位机[2]。上下位机都需要编程, 都有专门的开发平台。
本系统的下位机为:MALAND公司的LED控制卡和显示屏。
3 系统功能
(1) 项目工程模块。a.项目属性模块设计是为了能够方便的管理多个屏幕信息以及屏幕下的分区信息。项目信息中包含了该项目中管理的屏幕总个数以及屏幕名称, 利用这些数据就可以控制系统装载屏幕信息。b.屏幕属性模块设计是为了管理好属于该屏幕下的分区信息。通过读取屏幕属性信息得到当前需要装载的是哪一个分区, 以及该屏幕有多少个分区、各个分区的名称。c.分区属性模块设计用于保存当前正被系统装载并模拟显示的分区的参数值。
(2) 图文组件模块设计各种不同用处、不同种类的模拟显示屏效果的组件。设计组件与设计其他功能是相对独立的, 在软件完成后也可以根据需要进行添加、修改、删除来完善模拟显示屏效果的组件库。
(3) 界面管理模块。a.项目管理器不仅可以让用户对项目中的屏幕和分区有个很直观的认识, 而且可以使用户能够快速的在多个显示屏或分区之间来回的切换进行编辑处理。b.屏幕分区模拟窗口使用户可以进行可视化的内容编辑、添加删除组件、组件的拖拉操作、组件的效果处理、组件的复制粘贴、图层管理等一系列的编辑操作。而系统也是通过屏幕分区模拟窗口来显示出模拟效果, 达到和用户进行交互的目的。c.组件属性栏是为了方便用户可以实时地更改组件的属性值。
(4) 编译文件模块的主要功能是将用户编辑完成的图文效果信息进行编译, 使这些效果可以被LED硬件系统正确的显示, 另外还可以通过编译的文件对LED硬件系统的系统参数和运行参数进行设置。
(5) 串口通讯模块利用Spcomm控件把编译好的二进制文件通过串口传输至LED控制卡, 使LED控制卡控制显示屏进行相应的显示处理。
4 系统关键技术
本系统选用Delphi开发平台, 运行于Windows操作系统之上。以文本文件和二进制文件形式实现系统数据存储管理, 灵活运用Object Pascal面向对象程序设计技术实现图文组件库的设计, 利用线程实现组件的动态效果展示, 并按照自定义数据协议通过Spcomm控件编程, 实现系统与异步LED硬件之间的串口数据通讯。
5 结论与展望
本文阐述了基于单机操作模式的上位机架构的异步LED图文显示控制器显示屏内容管理器软件的设计与实现。系统的一个较重要的目标是使用户体验到“所见即所得”的编辑方式, 因此用户界面、屏幕分区模拟和可视组件等方面的设计是否成功起着决定性的作用。系统的大多数代码都是围绕这个方面实现的, 使用户无需考虑底层的实现, 只需通过鼠标操作以及一些必要的属性赋值即可得到一个十分出色的显示效果。
而在后台处理中, 包括了工程项目的管理、显示效果的编译和编译文件的传输三部分。主要涉及的都是文件的生成、组织等操作和文件数据的传输, 在代码中必须保证数据的正确性、有效性以及安全性。
尽管设计基本满足系统的要求, 但还存在诸多需要改进的不足之处。组件库还需要进行更加丰富的扩充。无线方式将是今后数据传输发展的趋势, 因此今后上、下位机系统研发共同努力的方向是使用GPRS或WIFI技术[4], 实现数据的通讯传输。
摘要：本课题介绍了在windows环境下利用Delphi开发基于单机操作模式上位机架构的异步LED图文显示控制器显示屏内容管理软件的设计与实现。
关键词：windows环境,LED图文,控制器,显示屏
参考文献
[1]彭妙颜, 周锡韬.信息化音视频设备与系统工程[M].北京:人民邮电出版社, 2008.24-25.
[2]Stankovic.J.Real-time and Embedded System[J].ACM Computing Surveys, 1996, 28 (1) :31-32.
[3]黄军.Delphi串口通信编程[M].北京:P人民邮电出版社, 2001.33-35.
（一）系统组成
本系统由计算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成。
计算机及专用设备：计算机及专用设备直接决定了系统的功能，可根据用户对系统的不同要求选择不同的类型。
显示屏幕：显示屏的控制电路接收来自计算机的显示信号，驱动LED发光产生画面，并通过增加功放、音箱输出声音。
视频输入端口：提供视频输入端口，信号源可以是录像机、影碟机、摄像机等，支持NTSC、PAL、S_Video等多种制式。
系统软件：提供LED播放专用软件，powerpoint或ES98视频播放软件。
(二)系统功能
该系统具备如下功能： 以计算机为处理控制中心，电子屏幕与电脑显示器(VGA)窗口某一区域逐点对应，显示内容实时同步，屏幕映射位置可调，可方便随意地选择显示画面的大小。
显示点阵采用超高亮度 LED发光管(红、绿双基色)，256级灰度，颜色变化组合65536种，色彩丰富逼真，并支持VGA 24位真彩色显示模式。
配备图文信息及三维动画播放软件，可播放高质量的图文信息及三维动画。播放软件显示信息的方式有覆盖、合拢、开帘、色彩交替、放大缩小等十多种形式。
使用专用节目编辑播放软件,可通过键盘,鼠标、扫描仪等不同的输入手段编辑、增加、删除和修改文字、图形、图像等信息。编排存于控制主机或服务器硬盘,节目播放顺序与时间,实现一体化交替播放,并可相互叠加。
可以接收显示录像机、影碟机等视频信号。LED电子显示屏系统简介及分类
近年来LED显示屏市场得到了迅猛的发展，已经广泛应用到银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等多种需要进行公告、宣传的场合。LED是发光二极管Light Emitting Diode 的英文缩写。LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有如下优点：
1、耗电省、2、使用寿命长、3、成本低、4、亮度高、5、视角大、6、可视距离远、7、规格品种多。LED显示产品系列：
A、单色、彩色条形显示屏、B、计算机控制数码显示屏、C、单色图文显示屏、D、三色（红、绿、黄）图文显示屏、E、点阵和数码混合显示屏（证券屏）、F、双基色（红、绿）多媒体视频同步显示屏、G、三基色（红、绿、蓝）多媒体视频同步显示屏 LED显示屏分类：
按显示颜色分为：单红色、单绿色、红绿双基色、红绿蓝三色
按使用功能分为：图文显示屏、多媒体视频显示屏、行情显示屏、条形显示屏 按使用环境分为：室内显示屏、室外显示屏、半户外显示屏
按发光点直径分为：φ3.0、φ3.7、φ4.8、φ5.0、φ8.0、ph8、ph10、ph16、ph20等。基本发光点非行情类LED显示屏中，室内LED显示屏按采用的LED单点直径可分为Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、Φ8mm、和Φ10mm等显示屏；室外LED显示屏按采用的象素直径可分为Φ16mm、Φ19mm、Φ22mm和Φ26mm等LED显示屏。行情类LED显示屏中按采用的数码管尺寸可分2.0cm(0.8inch)、2.5cm(1.0inch)、3.0cm(1.2inch)、4.6cmm(1.8inch)、5.8cm(2.3inch)、7.6cm(3inch)等LED显示屏。显示颜色：LED显示屏按显示颜色分为单基色LED显示屏（含伪彩色LED显示屏），双基色LED显示屏和全彩色（三基色）LED显示屏。按灰度级又可分为16、32、64、128、256级灰度LED显示屏等。
甲方： 签定日期：
乙方：
一、屏体名称、规格、尺寸、组成、数量及金额。
注：以上报价不含税、不含运费、不含安装。
二、交货时间 ： 1 天 。(以甲方打款日期到乙方指定账号起至交货日期止)
三、货款结算方式：现款现货 830 元 。
四、产品质量参数要求 ：《LED电子显示屏通用规范》。
五、验收标准：按合同符件产品技术参数验收。
六、产品服务：屏体质保壹年，终身维护，过期部分收取往返车费及更换原材料费用。
七、违约责任：(1)本合同生效后如有一方不依约履行或单方面取消本合同，应偿付对方此合同总金额的 20% 违约金。
(2)本合同生效后如甲方违约付款或拒收合格产品，每逾期一天，应向乙方赔付本合同货款的5‰/天的违约金及承担由此造成的损失和相应运输费用等;在甲方付清全款的情况下，如乙方违约交货，应向甲方赔付5‰/天的赔偿金。
(3)若遇到自然灾害或不可抗力(如地震、台风、严重雷击、火灾等)的因素或非乙方原因而引起的`工期延误或显示屏损坏，属于免责条件。
(4)非本公司维修人员所为，甲方擅自打开屏体或不经乙方而擅自维修的，乙方不再保修，因此造成的损失由甲方负责。
八、甲方在未付清全部费用以前，显示屏的所有权归乙方所有。货款付清后，所有权归甲方所有。
九、付款请汇入乙方指定帐号，汇入其他帐号，乙方不予承认，所造成后果由甲方自行承担。(本公司唯一打款帐号为: 开户行： 户名：)
十、本合同一经签订，双方必须严格执行，若有异议或未尽事宜，双方可协商解决。如协商不成，可向乙方所在地法院或仲裁机构提起诉讼。
十一、本同自双方代表签字盖章之日起生效。(传真件有效)
甲方签章： 乙方签章：
代 表： 代 表：
电话号码： 电话号码：
传 真： 传 真：
一、显示汉字原理
我们以UCDOS中文宋体“大”字库为例, 如图1所示。每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素, 而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字, 也可以显示256像素的图片。
图2是8×8点阵的原理图。其实就是64个发光二极管, 以8×8矩阵的形式连接在一起, 要完整显示一个汉字需要256个像素点, 所以要四块8×8点阵拼起来用, 变成16×16个点。其点阵显示的原理是将51单片机的P0 P2口接点阵的16个行, 然后第0列送高电平, 单片机是低电平有效, 也就是说现在P0 P2的16个口中那个口有低电平, 其相应的LED亮, 现在还以“大”为例P0口送11011111, P2口送11111111既P0=0xdf, P2=0xff, 然后延时一段时间, 关闭第0列, 打开第1列, 既送高电平, 此时P0=0xdf, P2=0xbf, 再延时一段时间……一直到16列送完, 再重复从第0列循环。利用人眼的视觉暂留效应, 感觉显示的是稳定的汉字。
二、采用行扫描列送数方式
我们在这里采用行扫描列送数的方式 (如图3所示) , 有点阵的行线接在一起, 变成了16根行线, 扫描16根行线达到整屏扫描的效果, 硬件可以采用4线—16线译码器74LS154, 代替P0、P2的循环扫描, 由于笔者手头没有74LS154故采用两个3线——8线的译码器74LS138串接实现, 如图4所示。
行扫描共用五根线实现 (A、B、C、D和使能端G1) , 其中D为第一块138的E3和第二块138的E1并接, G1为第一块138的E2和第二块138的E2并接, (低电平有效) 。
列上我们用串口转并口的移位寄存器, 可以达到用一根线就可以实现数据的传输, 这在硬件上无疑是非常经济的。这样各行的显示就分成了两部分既数据的传输和数据显示。但是串行传输缺点就是慢, 需等待数据传送完成, 才打开相应的行, 为解决串行传输中列数据传输和显示时间的矛盾问题, 可以采用重叠的方法。即显示一行数据的同时送下一行的数据。这样硬件就需要有锁存的功能。经上述分析, 列储存器应具备两种功能:一是串入并出的移位功能, 二是具有并行锁存的功能。所以笔者采用了具有串入并出并带有锁存的移位寄存器74LS595。这样, 本行的显示数据打入锁存器显示时, 串口寄存器就开始下一行的数据的移位, 从而不会影响本行的显示时间, 大大的提高了显示的亮度。
三、硬件选择
主控芯片选择的是STC89C52单片机, 内部带有8k的储存储存空间, 采用12MHz的晶振, 提高刷新频率, 使显示更加稳定。同时采用P2^0～P2^3做行循环扫描, P2^7为译码器的使能端, P1^5为发数控制信号, TXD为移位脉冲输出端, RXD为显示数据输出端, P0、P2暂时空闲, 用于扩展系统ROM和RAM。显示原理图如图5 (仅参考并非真实电路图) 。
主要元器件的选择:行扫描芯片为两块74LS138, 移位寄存器为74LS595, 晶振为12MHz, 点阵限流电阻为470Ω (改变大小可改变屏的亮度) , 行驱动三极管为8550。
四、软件设计
软件流程图如图6所示。
软件的设计主要由主程序, 初始化子程序, 中断扫描子程序, 显示程序等组成。C语言由于具有移植性强, 可以实现复杂运算, 函数化结构, 可以直接进行位运算, 非常适合初学者学习等优点。所以本程序采用C语言编写。在KEIL 51环境下调试, PROTEUS下仿真。
部分程序解释如下:
初始化程序:
左移显示程序:
中断扫描程序:
程序仿真效果图如图7所示。
注:由于点阵的接线用了网络标号, 所以屏中出现了八条红色的竖线, 影响了仿真效果。
五、硬件的焊接与调试
显示部分采用一块带驱动电路, 主控板一块, 显示板由于线路复杂、接线多、所以采用双面布线
主控板其实就一个STC89C52的单片机, 外接最小系统 (晶振和复位) , 并引出九根线控制线。比较简单, 这里采用万能实验板制作, 如图9所示。显示结果如图10所示。
结束语
我们在确定要做LED显示屏项目之前，都是做一份详尽的预算报告的，在这份报告中得写明是户外还是户内的，因在不同的位置，项目造价是完全不同的。像户外LED显示屏项目的预算，则基本上是由以下这四类工程造价组成的。
一、基础工程造价
所谓基础工程，就是把LED显示屏固定土建基础工程。其工程的价格构成有：土方开挖回填、混凝土、钢筋等材料和机械、人工费用。这部分的报价是以土方、混凝土的体积为报价单位，即元/方，钢筋以重量为报价单位，即元/吨，施工的人工以天数为报价单位，即元/工日。一般估价可统一为钢筋混凝土的体积计价，可以估价在700－1000元之间，体积大则价格走低。土建基础的体积按经验一般是和上部的屏体面积大致相等，例如40平方的屏一般基础体积大概在40方左右。
二、强弱电布线工程造价
户外LED显示屏项目强弱电布线工程的造价构成有：线缆、管线线槽、管线线槽的安装、放线人工等费用。线缆、管线线槽及其安装都是以长度为报价单位，即元/米，放线人工是以天数为报价单位，即元/工日。一般估价可统一为布线长度计算，如果自己施工只能按照实际计算。强电线缆规格较多，市场价格变化较大，所以大截面的电缆尽量由甲方事先布放到位。弱电线缆中，8芯网络线一般估价为4元/根米，屏蔽软电线一般估价为10元/根米，光纤一般估价6元/米。对于光纤每个端头需要增加280元的其他材料成本（熔接、尾纤等）。
三、钢结构框架造价
户外LED显示屏钢结构框架的造价构成有：钢材料、钢材料的再加工、焊接人工、辅助材料费用。钢材料及材料的再加工的报价均以重量为报价单位，即元/吨，焊接人工是以天数为报价单位，即元/工日。一般估价可统一为钢材料的重量计价，即元/吨。钢材料一般在4500－5500元/吨（根据市场价格调整），再加工一般在600－1500元/吨（根据再加工方法调整），焊接人工一般在2000－3500元/吨，辅助材料在500元/吨左右，这样一般钢结构施工在7000－9500元/吨（不含再加工）。在LED显示屏工程中一般框架重量可以按照0.15吨/平米估算，如果是立柱安装，柱体按照0.4吨/米估算，双柱要加倍。
四、外装饰工程造价
户外LED显示屏外装饰工程的造价构成有：装饰材料、装饰人工、辅助材料费用。装饰材料、辅助材料报价是以面积为报价单位，即元/平米，装饰人工是以天数为报价单位，即元/工日。一般估价可统一为装饰材料的面积计价，即元/平米。铝塑板装饰一般在450－650元/平米。LED显示屏就像一个六面体，只要计算其所有表面积减去显示面积即为装饰面积，加上15％的加工损耗即为最后的面积。
甲方：
乙方：
签订地点：
签订时间：
室外LED显示屏供应安装合同
甲方：
乙方：
甲乙双方按照《中华人民共和国合同法》的原则，结合本工程的实际情况，经协商后，一致达成如下合同：
1、供货及服务内容、金额：
1.1、服务内容：
外立面户外LED 全彩显示屏含供应及安装：
乙方应根据甲方提供的技术资料严格履行本产品购销承包合同，包括设备（屏体、主机、附件和软件、以及与LED屏相关的控制系统、信号传输系统、节目制作播放系统软件及相关硬件等LED屏配套的全部工程）提供、运输装卸、安装、调试、人员培训、验收、维修保养、水电费用及施工安装费用等。
乙方应按合同要求提供所需的材料、设备、零件并完成所有工程及服务。乙方还应负责图纸和本合同中可能遗漏的但属于本工程范围内提供所需的材料、设备、零件，并完成所有工程及服务，其费用已包括在合同总价中。
乙方承诺协调办理外立面户外LED全彩屏运营使用所有的必要的政府报批工作，甲方在办理过程中积极配合、负责提供相关甲方资料。
1.2、合同金额
合同总价为，详见附件清单，该合同金额为包干价。
2.2、除按合同的规定外，合同总价不能做任何调整。合同总价的组成详见投标价格表。
2.3、合同价款中已包括合同期内以下附加费用：
⑴其他费用如工具和必要的保护设施、脚手架等安全措施；
⑵供应商应支付的一切税项；
⑶水电费用以及施工安装费用；
⑷生活设施费用；
⑸培训费用等。
下列文件为本合同不可分割部分：投标单位的报价文件、合同附件、双方的往来文件等均作为本合同不可分割的一部分。
2、交货期限：
⑴乙方需按甲方的功能要求在年月日前完成设计。
⑵乙方需在年月日前完成LED连接钢架的安装，并拆除脚手架。⑶乙方确保在年月日前完成LED采购、安装。
⑷如甲方要求推迟现场安装（在LED屏进场前以甲方将书面通知为准），乙方须无条件配合并不增加费用。
⑸乙方确保年月日前完成调试能正常播放、正式验收交接。
3、设备执行的技术标准：
乙方提供的设备必须符合但不限于下列的标准和规程、乙方采用的所有标准和规程也不得低于中华人民共和国国家标准或青岛市地方标准。乙方在采用以下部分以外的标准和规范时必须得到需方的认可。
应遵守的中华人民共和国国家标准和电子产品行业标准如下：
SJ/T 11141-2003《LED显示屏通用规范》
SJ/T 11281-2003《LED显示屏测试方法》
SJ/T 11281-2007《发光二极管（LED）显示屏测试方法》
GB2421《电工电子产品基本环境试验规则 总则》
GB2422《电工电子产品基本环境试验规则 名称术语》
GB23443.1《电工电子产品基本环境试验规则 低温测试方法》
GB23443.2《电工电子产品基本环境试验规则 高温测试方法》
GB9989-88《电网电源供电的室用和类似一般用途的电子及相关设备的安全要求》 GB9366-88《计算机站场地安全要求》
GBJ65-88《工业与民用电力装置的接地设计规范》
GBJ79-85《工业企业通信接地设计规范》
SDJ8-98《电力设备接地设计技术规程》
GB2423.3-1993《电工电子产品基本环境实验规程 实验Ca：恒定湿热实验方法》 4208-1993《电工电子产品外壳防护标准》
GB4943-2001《信息技术设备（包括电气事务设备）安全》
GB6587.4-1986《电子测量仪器振动实验》
GB6587.6-1986《电子测量仪器运输实验》
4、付款方式及期限：
⑴甲方在合同签订后，由乙方银行出具的不可撤销的预付款保函，正本和副本各一份（保函格式见附件）后乙方可提出付款申请。甲方在收到乙方出具的付款申请、预付款保函原件及有效发票之日起15个工作日内，支付乙方合同总价款的10%作为预付款；
⑵显示屏设备主体到货经甲方书面确认后，甲方收到乙方出具的付款申请与有效发票之日起15个工作日内，支付乙方合同总价款的30%；
⑶显示屏设备全部进场并安装完毕经甲方书面确认后，甲方收到乙方出具的付款申请与有效发票之日起15个工作日内，支付乙方合同总价款的20%;
⑷显示屏安装调试完毕，经政府有关部分验收合格并取得检测合格证后15天内，甲方收到乙方出具的付款申请与有效发票之日起15个工作日内，支付乙方合同总价款的35%；
⑸其余5%在贰年保修期满后，经使用方确认无质量问题后15天内，甲方收到乙方出具的付款申请与有效发票之日气15个工作日内支付余款；
⑹免费保修期为24个月。
说明：本合同以人民币计算。所有款项均采用银行转账支付。
5、质保期：
⑴质保期为设备到货安装完毕验收合格手续齐全之日起贰拾肆个月。
⑵乙方维保人员应在接到通知（包括电话、传真、邮件形式）4小时内赶到现场，24小时内排除故障。紧急情况的处理，响应时间为2小时。
⑶乙方需按照续保方式（含人工及材料费）报续保价格，并至少承诺可续保3年。⑷质保期内因设备或安装质量问题，导致设备出现故障由乙方承担；如经双方认定系甲方使用不当产生的维修，甲方按成本价承担费用。
⑸外立面户外LED全彩屏最终使用方按乙方提供的设备使用说明书，对设备进行正确操作。
⑹质保期外设备（包含本体及附属部分）由乙方负责终身保修。
⑺交接前乙方代为业主方对操作、维护人员在乙方培训基地进行一次免费培训，业主方应派相应能力的固定人员，经培训合格后，持证上岗操作。
⑻遇甲方重大活动，乙方在接到通知（包括电话、传真、邮件形式）按时到场维护。⑼乙方确保质保期内每60天至少回访检测一次。
6、交货方式：青岛工程安装完毕、竣工投入使用交货。
7、检验及验收：
根据国家有关规定，在设备的使用所在地的备案报验工作。政府部门的验收所发生的费用由甲方承担，乙方提供设备相关资料并协调验审及有关手续的办理。
8、责任划分：
货物风险的承担：在合同标的货物的终审交接前，设备及零部件损毁、灭失的风险由乙方承担；乙方将设备交给甲方后，设备及零部件损毁、灭失的风险由甲方承担。设备的交接以书面终审交接手续为准。
9、违约责任：
⑴任何一方发生不履行本合同约定的义务并经对方书面催告15日内仍无积极改善的，则守约方可以中途单方面宣布解除合同，违约方应承担合同总价款的20%的违约金，不可抗力除外；
⑵因乙方责任导致工期拖延，或乙方不能（或不愿）安装，则乙方每延期一天，向甲方缴纳合同总额的千分之五的违约金。
⑶如甲方不能按合同的约定付款，则每延期一天，向乙方缴纳合同总额的千分之五的违约金。
⑷因甲方安装现场不具备安装条件或进场后因现场交叉施工而导致设备安装停滞（乙方设备延期到工地或安装延误导致现场交叉施工而停滞的除外），工期相应顺延，但应为甲方代表签证认可。
⑸违约金如不足以弥补受损方，受损方可要求违约方除违约金以外的损失赔偿。
⑹双方在合同执行过程中，如对合同有争议双方应协商解决；如不能达成共识，应提交合同履行地的法院解决。
10、与其他单位的工作界面划分：
10.1、乙方负责完成的工作
1）乙方向甲方提供最终设备布置图；
2）乙方负责LED显示屏在内所有设备，包括设备、机械、屏体、附件、支架、线缆、控制器、软件等供货以及与LED显示屏相关的控制系统、信号传输系统、节目制作播放系统软件及相关硬件等与LED屏配套的全部工程的布置、施工、安装、调试工作及相关的确保安全的防护措施；
3）乙方负责供应、安装由机电接驳位到设备安装连接支架所需的材料，包括：线路、管道等备件；
4）乙方负责开启设备的第一次调试；
5）乙方为甲方提供人员的操作培训及基本维护培训，并向甲方提供完整的操作及维护手册（包括产品合格证，质量保证书等）；
6）乙方对LED包括所有配件的质量保质期为设备通过甲方检测并合格后的贰年。在此期间内，乙方将免费更换设备在正常使用条件下的所有损坏部件；
7)乙方负责在维修过程中的送货事宜；
10.2、由它方完成的工作
1）LED设备所需的强电配电箱，按设计要求由其他承包商完成；
2）施工所需的水源、电源等由其他承包商在提供；
3）所有与其他施工单位衔接收头的其他事项（乙方必须在年月日前负责提交一切所需要的图纸及详细资料），经甲方审核确认后，由其他承包商完成；
11、其他约定事项：
⑴在主体工程施工及装饰施工时，乙方的材料、设备（包括甲方提供的材料、设备）的进场时间、堆放地点、占有范围和保护措施等，须事先报经本工程的土建施工总包单位、监理和甲方认可，并根据工程需要按本工程的土建施工总包单位、监理和甲方的要求进行调整。
⑵合同签订以后，乙方须立即进行深化设计，并确保在10个工作日内完成与建筑设计院的土建方面确认，并根据现场进度情况安排有关施工技术人员和施工工人进场，配合轨道接驳连接施工。
⑶乙方进场施工的人员需按现场总包相关管理规定办理有关证件。进场施工人员必须服从监理、工程总包单位在现场的统一协调管理（总包配合费已由甲方统一支付）。
⑷本合同应由甲、乙双方确认，任何一方不得添加、划改。若有此情况，须双方在添加、划改处签字、盖章，否则视为无效。
⑸本合同内容的附件包括：
1、合同价格清单
2、LED显示屏平面立面设计图
12、合同履行地点：
本合同未尽事宜按《中华人民共和国合同法》执行：本合同正本一式四份，买卖双方各执两份。经双方代表签字加盖单位公章后，即行生效。
甲方：乙方：
地址：地址：
代表签字：代表签字：
LED显示屏在当今的社会生活中随处可见, 尤其在夜晚, 环境黑暗的情况下, 显示屏除了提供显示信息功能, 还不能让人们感觉太刺眼, 影响视线或交通。白天, 随着环境亮度的增强, 显示屏的亮度也需要增强, 才能达到好的显示效果。根据这种现实情况, 需要LED显示屏能够根据周围环境亮度, 进行自身显示亮度的自动调节。下文通过简要框图及示意代码, 阐述了LED显示屏亮度自动调节功能是如何实现的。
硬件实现框图
硬件实现原理概述
光敏电阻的阻值, 随着光照的强弱而改变。因此, 可用它结合其它阻容、放大等电路, 生成调理电路, 实现对可见光强度的检测。调理电路输出的电压模拟值, 输入到ARM芯片的A/D转换接口, 经过ARM芯片 (LPC2478) 内部的A/D转换电路, 进行A/D转换。ARM芯片根据A/D转换的数值, 及亮度等级要求, 通过相应的算法, 决定PWM的占空比。ARM芯片的PWM输出, 控制LED显示屏驱动芯片的输出使能端, 不同的PWM占空比, 使得各个LED像素点在扫描周期内, 点亮与熄灭的时间不同, 点亮时间越长, 显示屏的亮度越高。从而达到根据环境亮度, 自动调整显示亮度的目的。
软件实现流程
主控ARM芯片及主要实现代码介绍
主控芯片采用NXP公司的LPC2478芯片, 亮度自动调节功能主要用了该芯片的A/D转换部分及PWM部分。程序上采取3s读取一次A/D转换结果, 比较本次结果与上一次结果是否相同, 如果相同, 说明光敏电阻的阻值没有变化, 即光强没变, 不需要调光。如果不同, 则需要根据A/D转换出来的结果, 换算成调光等级, 改变PWM占空比设置, 输出到LED显示驱动芯片输出使能端的信号占空比产生相应变化, 从而实现调光。
3s定时功能采用LPC2478内部定时器TIM2实现, 其初始化主要代码如下:
本函数根据系统频率设定TIM2的相关寄存器, 实现10ms定时功能
2、A/D模块初始化实现代码
3、读取A/D转换结果实现代码
4、PWM占空比配置实现代码
本函数可以实现LED显示屏的32级自动调光。
结束语
上述的软硬件方案, 已稳定可靠的应用于LED显示屏系统, 使显示屏能够自动根据周围环境的亮度, 进行自身显示亮度的调节, 从而在环境明暗条件下, 均能不影响人们的视线, 达到舒适的显示效果。
随着LED技术的发展，LED显示屏的发展前景也是有迹可循的。LED显示屏的加工工艺会随着技术的发展不断提高，在显示屏的颜色、亮度、角度、寿命和密度等方面也在逐步完善，LED显示屏的关键管制技术随着新型超大规模集成电路（VISI）的发展也会有所提高。科技的不断更新，使得通用的集成电路产品性能在提高的同时，LED的生产成本在不断下降，那么LED价格就会随之降低，这将推动LED显示屏的应用将进一步得到推广。
LED显示屏的应用，符合可持续发展的目标，与建设社会主义和谐社会的口号一致，具有良好的国内发展环境和国际发展环境。LED显示屏的发展前途广阔。
5总结
致：承德市政府采购中心
我们（深圳市科彩芯光电科技有限公司）是按（中华人民共和国）法律成立的一家制造商，主要营业地点设在（深圳市南山区西丽镇白芒村百旺第二工业园四栋）。兹指派按（中华人民共和国）的法律正式成立的，主要营业地点设在（承德市双桥区帝景园大厦2103室）的（承德科海广告装饰有限公司）作为我方真正的合法的代理人进行下列有效的活动：
（１）代表我方办理贵方第（CDGP201703033JZ）号投标邀请要求提供的由我方制造的货物的有关事宜，并对我方具有约束力。
（２）作为制造商，我方保证以投标合作者来约束自己，并对该投标共同和分别承担招标文件中所规定的义务。
（３）我方兹授予
（承德科海广告装饰有限公司）全权办理和履行上述我方为完成上述各点所必须的事宜，具有替换或撤销的全权。兹确认（承德科海广告装饰有限公司）或其正式授权代表依此合法地办理一切事宜。（４）我方于 2017年 4月 17日签署本文件，（承德科海广告装饰有限公司）于2017年4月18日接受此件，以此为证。
近年来, LED显示屏以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高等特点,已成为众多显示媒体、商家广告以及户外作业显示的主要选择,广泛地应用于车站、宾馆、金融、证券、邮电、体育、商店等广告(信息)发布[1]。此类LED显示屏都需要通过电脑传输文字和控制信息,对于一般的商店,实际使用时存在硬件成本、使用成本过高的问题,对特殊场合(尤其是户外,如公路上的提示牌,户外简易广告等)的使用更是极不方便,鉴于以上缺陷,本系统设计了一款输入方便、使用灵活、成本低廉的LED显示屏模块,较好地解决了上述问题。
本系统设计的LED显示模块可以用所携带的光电笔直接在显示屏上输入各类文字、符号,可以任意修改字体和风格;可以以此基本模块为单元进行任何组合,组成不同尺寸和规格的显示屏,组合时只需要将状态控制线相连,然后用公共的电源供电即可;本模块成本低廉,使用方便[2]。
本系统设计的LED显示模块,在书写时具有“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除”等功能,以满足各种需要,“书写”时所见即所写,从而使LED屏达到了“任意写”、“任意改”的效果。
1 系统总体设计方案
本系统采用16片8×8点阵LED模块组成32×32的发光点阵显示屏,为了在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除”等书写显示功能,同时从系统稳定性、实用性和制作成本等方面进行了综合考虑,系统采用了STC12C5408单片机为核心控制单元,光电检测使用光电二极管(2DU20)作为光电传感器,检测显示屏的状态,将信息发送给单片机,由单片机控制LED点阵显示屏。使用8片8D锁存器组成行列数据寄存器,加上8路大电流驱动器组成了LED屏行/列驱动电路,图1为系统总体结构框图。
2 硬件电路设计
2.1 单片机控制电路设计
为了使控制电路的性能稳定可靠,本设计采用STC12C5408单片机[3],作为核心控制器件。该芯片为单时钟/机器周期的兼容8051内核的单片机,具有高速/低功耗、低成本的特点,片内集成了8路高精度10位ADC;可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序;有8 K字节的程序存储空间;实际工作频率可达48 MHz;片内集成了512字节的RAM,能满足本系统的应用。为了提高指令运行速度,本设计采用外部时钟源,由24 MHz的晶振构成高精度时钟源[4]。图2为单片的最小应用系统。
2.2 LED点阵显示屏的选择
本设计采用16片8×8点阵LED单红模块组成4×8=32行与4×8=32列的发光点阵显示屏。
2.3 点阵驱动电路
LED点阵驱动电路设计可以选用专用驱动芯片,如德州仪器的TLC5941、台湾MBI聚积科技公司的MBI5028驱动芯片等。也可以采用通用数字集成电路,如8位74HC574锁存器进行I/O扩展和数据锁存,加上ULN2803A进行功率驱动。
本设计采用了后者,即选用8位74HC574锁存器组成8组寄存器,其中,四组为行驱动、四组为列驱动,此外,为了增强单片机的输出信号驱动能力,用ULN2803A构成功率驱动电路,驱动LED点阵的4组列线。其电路如图3所示,其中右边IC12是用74HC574扩展的I/O口,外接LED发光管,用来指示显示屏的工作状态,如:“输入状态”、“显示状态” 以及“反显、整屏擦除、笔画擦除”,为不影响LED显示屏,指示灯安装在侧面或顶部。
2.4 光电检测电路设计
光电转换器件是光电检测电路的核心器件。常用的光电转换器件有光敏电阻、光电二极管等。经过实际测试对比,本设计采用光电二极管为光电转换器件。光电二极管是在反向电压作用之下工作的,没有光照时,反向电流很小(一般小于0.1 μA)。当有光照时,反向电流明显变大,将光电二极管获得的电信号,经LM393构成比较电路输出,送入单片机的外部中断INT0口,由单片机进行信号处理[6]。图4为光电检测电路。
3 显示原理与软件设计
3.1 输入原理
显示屏由16个8×8LED点阵组成,其中横向32个LED,纵向32个LED,我们将此1024个LED映射到单片机内部RAM的128单元(128×8=1024),如图5所示。
在输入状态,通过按钮进行清屏,实际是将图5中的RAM数据全部填“0”。
在输入状态时,单片机逐个将内存里的数据经过LED驱动电路送往LED屏,在此扫描过程中,如果某个位数据是“0”则将对应的驱动电压调低(PWM技术),LED为微亮状态,目的是这些微亮的光让 “光电笔”能够检测到扫描的位置;如果数据是“1”,则提高对应的驱动电压(PWM技术),对应的LED显示为高亮,目的是使已经输入笔画的位置上的LED能显示出来。
在程序处理中,当光电笔“指向”某个LED时,由于原LED处于微亮状态,此光束被光电笔接收,在单片机中产生一个中断,单片机将RAM中此位置的数据改成“1”,则在下一轮扫描中此LED位置将被显示成高亮,当“笔”移动时,“笔”端经过处的LED灯就依次被点亮(同时也是文中提到的“划亮”功能),这样我们看到了输入的的笔画和字,所有被修改的RAM数据最终被保存在EEPROM中,在断电情况下也毋须重新输入文字。
3.2 显示原理
从3.1所述可知,在输入状态下,RAM中数据为“0”的位置实际是处于微亮状态,在晚上会影响显示效果,也存在无谓的能源损耗,因此在显示状态时,这些“0”对应的LED不再微亮(处于灭状态),“1”对应的LED将根据环境亮度(用光敏电阻,A/D转换)提供相应的PWM驱动电压,这样可以达到了极好的显示效果。
3.3 其它功能的实现
反显功能:3.2介绍的是正常显示,如将“1”对应的LED处于灭状态,“0”对应的LED将根据环境亮度(用光敏电阻,A/D转换)提供相应的PWM驱动电压,则为“反显”[7]。
整屏擦除功能:将状态切换到“整屏擦除”,再按相应的按钮(为防止误操作将输入的信息擦除,这里特别指定按钮操作)实现“整屏擦除”,实际是将LED屏对应的内部RAM数据清零。
笔画擦除功能:在3.1介绍中,当光电笔检测到光线后,将此LED对应内部RAM数据进行“取反”操作,这样原来是“1”的会变成“0”,也即亮的LED可以被“擦除”,再用光电笔点一下此LED,“0”的又会变成“1”(误擦的可以被还原)。
3.4 程序流程图
本系统分为“输入”和“显示”两种状态,两种状态的扫描区别是对于RAM中某个位置的“0”或“1”所提供的驱动电压不同,程序中只需要根据状态做好相应的标志即可。
另外,环境光的检测利用芯片自带的AD功能就可实现,为消除干扰,将连续采样20次后取其平均值作为最终的环境亮度值。
以下图6为主程序流程图,图7为中断流程图。
4 测试结果
4.1 自检和坐标测试
本设计开机后首先对LED屏进行自检,查看所有LED是否能正常点亮,自检结束,在LED屏下方出现一行点阵坐标显示符号,此时其他LED处于微亮。当光笔接触LED屏上某点LED时,即能点亮该点LED,并在LED屏下方显示该点行列坐标值,坐标显示范围为00,00～31,31。
4.2 功能测试
本系统具有“点亮、划亮、反显、笔画擦除、清屏、亮度调节”等功能。其测试结果如表1所示。
4.3 实物
制作的实物如图8所示。
4.4 扩展应用
利用本模块根据实际需要可以方便地组成不同尺寸、形状的LED显示屏,因为模块之间相互独立,每个模块显示的内容和位置信息都在自己模块的CPU中。扩展时将所有模块的输入、显示状态开关连在一起即可, 使得所有模块可以同步地处于 “输入”和“显示”状态,另外所有模块的电源用公共电源供电。
5 实物及总结
经过制作,实现了以上的功能,并且性能指标都达到要求。系统主要由微处理器STC12C5408、32×32 LED点阵显示、光电检测电路、外界光照强度检测电路、功能按键等几个部分组成。系统能够实现“点亮、划亮、反显、笔画擦除、清屏、亮度调节”等主要功能。在系统的设计过程中,利用软件和硬件相结合,充分发挥软件编程的灵活性,并最大限度挖掘单片机的硬件资源[8]。该系统性价比高,运行稳定,能耗低,显示效果好。
参考文献
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[2]张扬,李轩青.LED点阵书写显示屏[J].太原师范学院学报(自然科学版),2010,9(1):64-68.
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[4]周立功.单片机实验与实践[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[5]高均立.LED点阵书写显示屏的设计[J].咸阳师范学院学报,2011,26(2):32-35.
[6]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2003.
[7]诸昌钤.LED显示屏系统原理及工程技术[M].成都:电子科技大学出版社,2000:209-210.
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