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1、毕 业 论 文课题名称： 浅谈LED在电子广告牌的应用 作 者： 学 号： 0901040116 系 别： 电子工程系 专 业： 电子信息工程技术 指导教师： 2012年3月29日浅谈LED在电子广告牌中的应用摘 要LED 是发光二极管 Light Emitting Diode 的英文缩写, 是一种能够将电能转化为可见光的半导体。LED 点阵是由发光二极管排列组成的显示器件, 在我们日常生活的电器中随处可见，极为普通也广为人知。它采用低电压扫描驱动，具有： 耗电少、使用 寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵 活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活种等特
2、点。目前 LED 显示屏作为新一代的 信息传播媒体，已经成为城市信息现代化建设的标志。随着社会经济的不断进步，以及LED 显示技术的不断完善，因此，学习 LED 系统原理与工程技术很有必要。通过对点阵电路的学习和熟悉 LED 的使用对 LED 显示屏的认识将越来越深入，其应用领域将会越来越广。关键词：调制解调；点阵；编码译码目 录1 绪论22 LED屏幕广告牌系统设计32.1 硬件系统32.1.1 上位机42.1.2 手持发射机42.1.3 接收机42.1.4 显示屏42.2 软件系统42.2.1 上位机主控程序42.2.2 发射机主控程序52.2.3 接收机主控程序63 LED广告屏的应用7
3、4 LED屏幕广告牌系统的性能检测指标95 结论10参考文献11致谢121 绪论应用半导体PN结发光源原理制成LED问世于20世纪60年代初，1964年首先出现红色发光二极管，之后出现黄色LED。自20世纪80年代后期开始，随着 LED 制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后.特别是进入90 年代国民经济的高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈。 1990年以前是我国LED显示屏的成长形成时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示的应用领域没有广泛展开；另一方面，显示控制技术基本上是通信控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示在国外应用较广，国内却
4、很少，产品以红、绿双基色LED显示屏为主，控制方式为通信控制，灰度等级为单点4级调灰，产品的成本比较高。 1991年-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入上世纪90年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。1994年蓝色、绿色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场；电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。这一阶段，LED显示屏在我国发展速度非常迅速，从初期的几家企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产
5、值几亿元，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。1996年-2000年，1996年由日本Nichia公司（日亚）成功开发出白色LED,而我国LED显示产业的发展进入一个总体提高、产业格局调整完善的时期。这期间，LED显示产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范
6、和引导。到2000年，产业整体规模接近15亿元。2001年-2005年，我国LED显示产业稳步发展，整体规模逐年提升，2005年产业规模达到40亿元。这一时期，LED显示新技术、新产品不断出现，产业内部出现一定的专业化分工，专业控制系统、基础单元产品、专用集成电路等发展较快，技术规范和产品标准等工作受到普遍重视。这一时期，LED显示屏的显示颜色、亮度、视角等性能指标得到不断改善和提高，恒流驱动控制技术和LED专用驱动IC得到广泛应用。在产品结构工艺上，显示屏的平整度、散热和防护等级等受到厂家关注和重视。从市场方面，全彩色LED显示屏得到普及应用，LED显示屏产品形成了一定的出口规模。2005年
7、，全国LED显示屏产品的40亿元市场总额中，全彩色LED显示屏占到近50%，LED显示屏出口达到5亿元以上。 2006年2009年，我国LED显示产业进入又一个新的历史发展阶段，产业规模提升幅度加快。2007年产业总体增幅达到44%，产业的集约化发展效应也比较明显，基本形成了华南、华东两大主要基地。半导体照明的发展热潮有力推动了LED器件基础材料的技术进步，LED显示应用产品的性价比提升，应用领域更加广阔，市场规模不断提升。同时，LED显示产品从大屏幕产品扩展到了各种显示应用产品。2009年随着LED显示产业的发展，LED电子显示屏被广泛应用到交通，酒店，医院，个体商户以及各行业。随着新的政策
8、法规的出现，目前青岛，北京等地已经明确规定户外广告必须使用LED电子显示屏。相信不久的将来，LED电子显示屏将迎来一个崭新的开始。2 LED屏幕广告牌系统设计LED显示屏，又叫电子显示屏或者飘字屏幕，是由LED点阵组成，通过灯珠的亮灭来显示文字、图片、动画、视频，内容可以随时更换，各部分组件都是模块化结构的显示器件。通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。显示模块由LED灯组成的点阵构成，负责发光显示；控制系统通过控制相应区域的亮灭，可以让屏幕显示文字、图片、视频等内容，恒舞动卡主要是播放动画的；电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。LED屏幕广告牌系统也分为硬件系统与软件系统。
9、2.1 硬件系统整个系统由四个相对独立的子系统组成，即上位机、手持发射机、接收机和显示屏系统。其结构框图如图1所示4。 2.1.1 上位机上位机直接选用通用PC机， 其任务是完成显示信息的录入和编辑，再经过点阵抽取和移动算法将显示信息转换为LED显示屏对应的点阵数据，并通过PC机的串行口将点阵数据转存到手持发射机中。2.1.2 手持发射机发射机由单片机、键盘、编码器、发射器、串行通信接口和UPS供电系统组成。其作用是将上位机传来的点阵数据和面板键盘上接收到的命令经编码、调制后，以码分多址通信方式转发给户外的用户群，并可现场设置和调试显示屏的显示格式。 2.1.3 接收机接收机和显示模块由接收器
10、、译码器、单片机、显示驱动及供电系统组成。其作用是将接收到的高频信号经放大整形、解调译码后，再并行输出给单片机， 由单片机对接收数据进行识别、转存，实时改变显示方式和显示内容，并驱动LED显示屏。2.1.4 显示屏显示屏LED屏，主要负责责接收来自计算机串行口或DVI接口的画面及视频显示信息，置入帧存储器，按分区驱动方式生成LED显示屏所能识别的串行显示数据和扫描控制时序。2.2 软件系统本系统的软件主要由三大模块组成，即上位机主控程序、发射机主控程序和接收机主控程序。2.2.1 上位机主控程序上位机主控程序实际上包括显示信息生成程序、显示点阵转换程序和串口通信程序，是三大主控程序中结构最复杂
11、的一部分。显示信息生成程序完成显示图像和文字的录入、编辑及动画效果设计。该程序首先采用WINDOWS平台下的主控程序与底层通信软件结合，通过串行及并行通信口完成用户对源文件、INTERNET接口及其他输入设备的多参数录入。在此基础上用VisualC语言设计了主控软件，生成动画，并通过界面和对话框的形式实现了对整个上位机系统的可视化控制。显示点阵转换程序就是将生成的显示信息通过点阵抽取和移动算法将显示信息转换为LED显示屏对应的点阵数据。对于彩色显示屏，需要将图像信息的RGB三基色数据分别抽样，并分块存储、顺序转发；对于连续的动画图像，要按帧分别计算偏移量，关键是背景图像与动画文字要同步5。该部
12、分的软件在TURBOC3.0的环境下编写的。上位机主控程序的功能流程如图2所示。2.2.2发射机主控程序发射机主控软件的功能是通过串行口接收上位PC机发送来的图像点阵，读取键盘命令，并向编码器串行发送操作命令或显示数据。该部分的软件是在KeilC51环境下编写的，它可以将C语言直接翻译成汇编语言，生成二进制码写入单片机，这样编写效率高一些。程序是依靠中断方式来工作的，开机后等待串行口和INT0的触发。当串行口触发，则表明PC机有图像点阵数据传来，单片机立即接收点阵数据存于RAM中；当INT0触发，表明键盘有动作，立即接收键值判断命令的类别，并向接收机发送图像点阵数据或者操作命令。其功能流程如图
13、3所示。2.2.3 接收机主控程序 该部分软件的功能是完成对接收数据的识别、存储、变换和显示驱动，并可实现本地本机的自检，显示固化图像。当接收装置的译码芯片有输出时，单片机就中断当前的显示，接收标志字，然后判断此标志字的内容，确定将接收的是图像点阵，还是操作控制命令。若是点阵数据，就将其连续接收存放到一个显示缓冲数据库中，按当前的方式显示。若是命令，则立刻改变显示方式。其中，关键的是图像上、下、左、右移动的实时实现。具体实现方法如下： （1）图像的上下移动将一图像点阵中的上一行数据赋给BUF中对应的下一行，直到一个图像的移完为止；再移下一个图像的点阵。上移的过程类似。(2)图像的左右移动将一图
14、像的每一行数据向左移位（使用C语言的移位指令），将移位后的点阵存放于BUF之中，即可显示。右移的过程类似。接收机主控程序的功能流程如图4所示。3 LED广告屏的应用 led广告屏构成的灯LED广告屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED广告屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。 LED广告屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方
15、向发展：证券交易、金融信息显示。这一领域的LED广告屏占到了前几年国内LED广告屏需求量的50%以上，目前仍为LED广告屏的主要需求行业。上海证券交易所、深圳证券交易所及全国上万家证券、金融营业机构广泛使用了LED广告屏。 机场航班动态信息显示。民航机场建设对信息显示的要求非常明确，LED广告屏是航班信息显示系统FIDS(Flight information Display system)的首选产品，首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦门高崎机场、深圳黄田机场、广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的LED广告屏产品。 港口、车站旅客引导信息显示。以LED广告屏
16、为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统，北京站、北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。 体育场馆信息显示。LED广告屏已取代了传统的灯泡及CRT显示屏，四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产彩色视频LED广告屏，受到普遍好评，上海体育中心、大连体育场等许多国内重要体育场馆相继采用了LED广告屏作为信息显示的主要手段。 道路交通信息显示。智能交通系统（ITS）的兴起，在城市交通、高速公路等领域，LED广告屏作为可变情报板、限速标志等，替代国外同类产品，得到普遍采用。 调度指挥中心信息显示。电力调度
17、、车辆动态跟踪、车辆调度管理等，也在逐步采用高密度的LED广告屏。 邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。遍布全国的服务领域均有国产LED广告屏在信息显示方面发挥作用。 广告媒体新产品。除单一大型户内、户外广告屏作为广告媒体外，国内一些城市出现了集群LED广告屏系统。4 LED屏幕广告牌系统的性能检测指标一般户外LED屏幕广告应满足以下参数要求：图像录入功能扫描仪、摄像头、数码相机、图像源文件；文字录入功能键盘、WORD/TEXT源文件；动画设计功能文字或图形相对于背景移动、缩放；发射机设置功能接收机序列号、图像移动命令、自检命令、发射命令；接收机自检功能显示蓝草坪背景和“欢
18、迎光临”移动字符； 发射机待机时间120h；发射机遥控距离250m；发射机缓存空间8MByte；LED显示屏320640DIP；接收显示系统功耗4kW。LED屏幕广告牌动画设计功能文字或图形相对于背景移动、缩放自然，发射机设置功能、接收机自检功能正常，发射机待机时间、遥控距离、缓存空间、接收显示系统功耗等均满足以上参数要求才能通过测试。遥控型LED屏幕广告牌增强了广告牌的实用性与稳定性，使信息显示灵活，容易人工控制。5 结论LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED之所以受到广泛重视而得到迅速发
19、展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。毋庸置疑，LED显示屏有很大的市场空间，特别是LED照明领域，对商家来说，既是机遇，更是挑战。参考文献1徐新艳，数字电路。电子工业出版社,2009年2何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计。北京北京航空航天大学出版社,1990年3董少明，单片机原理与应用，中国铁道出版社，2007年4苏士美，模拟电子技术，北京电子工业出版社，2005年5王幸之，AT89系列单
20、片机原理与接口技术，北京航空航天大学出版社,2004年致谢走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已接近尾声，三年的努力与付出，随着本次论文的完成将要划下完美的句号。本论文设计在孙凤霞老师的悉心指导和严格要求下学业已完成，从课题选择到具体的写作过程，孙凤霞老师对我提供了各种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，孙老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度是我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计，在此向孙凤霞老师宝石深深地感谢和崇高的敬意。在临近毕业之际，我还要借此机会向在三年给予我诸多教诲和帮助的给位老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培，不积跬步何以至千里，各位
21、任课老师认真负责，在他们的信息帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢我的各位师友，在毕业设计这段时间里，你们给力我很多的启发，提出了很多宝贵的一件，对于你们的帮助和支持，在此我表示深深的感谢！课题名称浅谈LED在电子广告牌中的应用指导老师姓名孙凤霞课题主要任务与要求：本文讨论了LED在电子广告牌中的原理及应用前景。论文评审成绩系审批意见： 签 （章） 年 月 日学院教务处审批意见：签（章） 年 月 日备注:Employment tribunals sort
22、out disagreements between employers and employees.You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.For more information about dism
23、issal and unfair dismissal, seeDismissal.You can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. However, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of your failure t
24、o appeal.Remember that in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. If your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept it.If you are worried about how t
25、he time limits apply to you, take advice from one of the organisations listed underFurther help.Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation.Most people find making a claim to an employmen
26、t tribunal challenging. If you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underFurther help.If you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where you pay their
27、fee out of your compensation if you win the case. This is known as adamages-based agreement. In England and Wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win the case.If you are thinking about signing up for a damages-based agreement, you should make sure youre clea
28、r about the terms of the agreement. It might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a Citizens Advice Bureau. To find your nearest CAB, including those that give advice by e-mail, click onnearest CAB.For more information about making a claim to an employment tribunal, see
29、Employment tribunals.The (lack of) air up there Watch mCayman Islands-based Webb, the head of Fifas anti-racism taskforce, is in London for the Football Associations 150th anniversary celebrations and will attend Citys Premier League match at Chelsea on Sunday.I am going to be at the match tomorrow
30、and I have asked to meet Yaya Toure, he told BBC Sport.For me its about how he felt and I would like to speak to him first to find out what his experience was.Uefa hasopened disciplinary proceedings against CSKAfor the racist behaviour of their fans duringCitys 2-1 win.Michel Platini, president of E
31、uropean footballs governing body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions.CSKA said they were surprised and disappointed by Toures complaint. In a statement the Russian side added: We found no racist insults from fans of CSKA.Age has reached the end of the beginning of
32、a word. May be guilty in his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; May be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, these days, my mind has been very messy, in my mind constantly. Always feel oneself should go to do something, o
33、r write something. Twenty years of life trajectory deeply shallow, suddenly feel something, do it.一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子；或许是追溯过去，对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟，这些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己自己似乎应该去做点什么，或者写点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。The end of our life, and can meet many things reall
34、y do?而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可？During my childhood, think lucky money and new clothes are necessary for New Year, but as the advance of the age, will be more and more found that those things are optional; Junior high school, thought to have a crush on just means that the real growth, but over the pa
35、st three years later, his writing of alumni in peace, suddenly found that isnt really grow up, it seems is not so important; Then in high school, think dont want to give vent to out your inner voice can be in the high school children of the feelings in a period, but was eventually infarction when gr
36、aduation party in the throat, later again stood on the pitch he has sweat profusely, looked at his thrown a basketball hoops, suddenly found himself has already cant remember his appearance.童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进，会越来越发现，那些东西根本就可有可无；初中时，以为要有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并
37、没有那么重要了；然后到了高中，觉得非要吐露出自己的心声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点，但毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉，后来再次站在他曾经挥汗如雨的球场，看着他投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。Originally, this world, can produce a chemical reaction to an event, in addition to resolutely, have to do, and time.原来，这个世界上，对某个事件能产生化学反应的，除了非做不可的坚决，还有，时间。A persons time, your ideas are
38、always special to clear. Want, want, line is clear, as if nothing could shake his. Also once seemed to be determined to do something, but more often is he backed out at last. Dislike his cowardice, finally found that there are a lot of love, there are a lot of miss, like shadow really have been doom
39、ed. Those who do, just green years oneself give oneself an arm injection, or is a self-righteous spiritual.一个人的时候，自己的想法总是特别地清晰。想要的，不想要的，界限明确，好像没有什么可以撼动自己。也曾经好像已经下定了决心去做某件事，但更多的时候是最后又打起了退堂鼓。嫌恶过自己的怯懦，最终却发现有很多缘分，有很多错过，好像冥冥之中真的已经注定。那些曾经所谓的非做不可，只是青葱年华里自己给自己注射的一支强心剂，或者说，是自以为是的精神寄托罢了。At the moment, the sky
40、 is dark, the air is fresh factor after just rained. Suddenly thought of blue plaid shirt; Those were broken into various shapes of stationery; From the corner at the beginning of deep friendship; Have declared the end of the encounter that havent start planning. Those years, those days of do, final
41、ly, like youth, will end in our life.此刻，天空是阴暗的，空气里有着刚下过雨之后的清新因子。突然想到那件蓝格子衬衫；那些被折成各种各样形状的信纸；那段从街角深巷伊始的友谊；还有那场还没有开始就宣告了终结的邂逅计划那些年那些天的非做不可，终于和青春一样，都将在我们的人生中谢幕。Baumgartner the disappointing news: Mission aborted. r plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be ve
42、ry calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85
43、 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause),e can expect a lot of turbulence.The supersonic descent could happen as early as Sunda.The weatheThe b
44、alloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet ( Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, hell be traveling fast
45、, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a pool. It will be like he is diving into the shallow end. Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the
46、water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth. But this will not be enough to stop him completely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes its not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an alti
