科技論文檢索與寫作實(shí)踐

常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文PAGEII7-1KC021-1KC021-1科技論文檢索與寫作實(shí)踐題目：二級學(xué)院（直屬學(xué)部）：電子信息與電氣工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：02電一學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師姓名：職稱：講師2013年3月

摘要系統(tǒng)主要有三部分組成：控制板、驅(qū)動板、顯示板?？刂瓢宀捎玫氖茿ltera公司的STC12LE89R/D+單片機(jī)和EPM240T100C5N型CPLD,傳統(tǒng)的LED大屏幕顯示系統(tǒng)用中小規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)體積較大、調(diào)試?yán)щy、不易修改。隨著大規(guī)模集成電路和復(fù)雜可編程邏輯器件的發(fā)展，器件性能大大改善，復(fù)雜可編程邏輯器件具有高集成度、高速度、高可靠性、在線可編程（ISP）等特點(diǎn)。所以,本課題運(yùn)用復(fù)雜可編程邏輯器件來完成電路功能，不僅能夠滿足大屏幕系統(tǒng)高速圖像數(shù)據(jù)傳輸對速度的要求，改善了電路性能，而且增加了電路設(shè)計的靈活性，設(shè)計中可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求靈活修改相應(yīng)硬件描述語言程序，而不需要修改電路硬件設(shè)計，縮短了設(shè)計周期，降低了成本。驅(qū)動板的功能是將信號送到顯示板上。它采用的是8位的74HC595芯片或者是16位的MBI5026和。顯示板的功能是在時鐘控制下，對LED大屏幕進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描，顯示一幅完整的圖像。關(guān)鍵詞：LED大屏幕；復(fù)雜可編程邏輯器件；在線可編程AbstractThesystemmainlyhasthreepartsofcompositions:Controlboard，actuationboard,displaypanel。ContorlboardismadeupoftheintegratedcircuitSTC12LE89R/D+andtheCPLDEPM240T100C5NofAlteracorporation.ThetraditionalLEDDisplayingsystemwasputintopracticebysmallormiddlescaleintegratedcircuit.Thebulkofsystemismorelarge;thedebuggingisdifficult;whatismore,thesystemisnoteasytomodify.WiththedevelopmentoflargescaleintegratedcircuitandCPLD.Thecapabilityofcomponentshavebeenimprovedalot.CPLD’shallmarkarehighintegrated、highspeed、highreliabilityISPandsoon.Asaresult,thisdesignaccomplishsthefunctionofcircuit,whichnotonlycansatisfythehighspeedimagedatatransmissionoflargescreensystemandimprovetheperformanceofcircuit,butalsoincreasetheflexibilityofcircuitdesign.Inthedesign,itispossibletoacthardwaredescriptionlanguageprocedureaccordingtothepracticalapplicationdemand,insteadofrevisinghardwaredesignofthecircuit,whichreducethedesigncycleandthecost.Thefunctionofactuationboardistosenddatatothedisplaypanel.Itmainlyconsintsof74HC595ORMBI5026.ThefunctionofdisplaypanelistocarryonthedatascanningforLEDDisplayingScreenanddisplayacompleteimageunderthecontrollingoftheclock.Keywords:LEDLargeScreen、CPLD、ISP目錄摘要 IIAbstract III第1章LED顯示屏簡介 -1-1.1課題來源 -1-1.2LED顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 -2-1.2.1LED發(fā)展現(xiàn)狀 -2-1.2.2LED大屏幕的發(fā)展趨勢 -3-1.3LED顯示屏的設(shè)計要求 -5-1.3.1LED大屏幕顯示系統(tǒng)的分類 -5-1.3.2LED顯示屏的設(shè)計要求 -6-1.4本章小結(jié) -7-參考文獻(xiàn) -8-致謝 -10-附錄A -11-附錄B -12-附錄C -13-第1章LED顯示屏簡介有“日光影院”之稱的高亮度LED（LightEmittingDiode）發(fā)光二極管大屏幕文字圖像顯示系統(tǒng)已廣泛用于文藝演出、體育比賽、城市廣場、廣告宣傳、廣播電視、會展中心、交通運(yùn)輸、醫(yī)院學(xué)校、環(huán)境氣象、金融證券、郵政電信、公安司法等各個領(lǐng)域。1.1課題來源顯示屏從40年前的黑白屏到80年代的彩色屏，已經(jīng)經(jīng)過了很長一段時間的發(fā)展，現(xiàn)在人們已經(jīng)不在滿足對顯示屏色彩的要求，而是對顯示屏的尺寸要求越來越高，從一開始的幾寸屏到后來的十幾寸屏幕，現(xiàn)在市場上的電視屏幕40寸左右的比比皆是。同時人們又把目光轉(zhuǎn)向了戶外，希望在戶外游玩、逛街的時候也能給他們的視覺帶來享受。這就需要一個面積比較大的顯示屏幕來實(shí)現(xiàn)：而原始的采用顯象管技術(shù)的現(xiàn)實(shí)屏顯然不能實(shí)現(xiàn)，因為體積比較大，而且比較苯重，不適于運(yùn)輸與安裝。再就是現(xiàn)在流行的液晶現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它雖然比較輕，但是它容易損壞，而且用在戶外亮度也不夠高，所以液晶顯示屏也不適用。LED大屏幕顯示系統(tǒng)是集光電技術(shù)、視頻技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等多種學(xué)科相結(jié)合的高科技產(chǎn)品。其特點(diǎn)是：圖像色彩鮮艷、高亮度、壽命長、視角大、視距遠(yuǎn)、顯示面積沒有限制、占用空間小、電源利用率高、使用簡單、維護(hù)方便、適合于室內(nèi)和室外安裝近年來,LED大屏幕電子顯示屏作為一種高科技產(chǎn)品日益引起人們的重視.它可以實(shí)時顯示或循環(huán)播放文字、圖形和圖像信息,具有顯示方式豐富、觀賞性強(qiáng)、顯示內(nèi)容修改方便、響應(yīng)速度快、亮度高、顯示穩(wěn)定、功耗低且壽命長等多種優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、商業(yè)廣告、體育比賽、交通等諸多領(lǐng)域,是信息傳播的有力工具之一。1.2LED顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1LED發(fā)展現(xiàn)狀LED顯示屏實(shí)質(zhì)上是由一個個發(fā)光二極管構(gòu)成.對單色顯示屏,每個像素只有一種顏色,根據(jù)選用的發(fā)光器件不同,通?？煞譃榫G色、紅色和黃色等.對彩色顯示屏,是在每個像素點(diǎn)上安排具有紅、綠、藍(lán)三基色的顯示器件形成混合色,產(chǎn)生各種色彩和灰度,在屏幕上顯示.顯示屏按使用的場合,分為室外和室內(nèi)兩種.室外的LED顯示屏處于露天環(huán)境中,考慮到光照、天氣適應(yīng)性、視角和可靠性等因素,要將發(fā)光二極管和印刷電路板一體封裝成集束像素管來顯示.室內(nèi)的LED顯示屏,通常直接采用發(fā)光二極管組成的顯示模塊.每個發(fā)光二極管顯示點(diǎn)的大小按直徑分為Ф3、Ф5、Ф8或Ф10等.8×8像素的LED顯示模塊含有8路行輸入信號和8路列輸入信號.一路行信號和一路列信號同時作用,能夠驅(qū)動交叉點(diǎn)的發(fā)光像素現(xiàn)代社會已經(jīng)邁入信息化時代，信息傳播速度越來越快，地球越來越小，人們對信息的依賴程度也越來越高。信息技術(shù)自然成為優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，它包括很多方面，如信息的數(shù)字化、信息的處理、信息的傳播、信息的存儲、信息的轉(zhuǎn)換和信息的再現(xiàn)等等。信息可以分為文本、圖形、聲音、動畫、視頻等多種形式。各種形式的信息分別以報刊、廣播、電話、電視等多種信息進(jìn)行發(fā)布。隨著計算機(jī)技術(shù)，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息的存儲形式更加靈活多樣，傳播速度也更加快捷。在網(wǎng)上，信息以各種文件格式保存，并以數(shù)據(jù)包的形式在網(wǎng)上傳輸。LED顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體，它利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成在面積顯示屏幕，以可靠性高、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、價格性能比高、使用成本低等特點(diǎn)，在短短的十來年中，迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。LED大屏幕的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢發(fā)光二極管(LED)是六十年代未發(fā)展起來的一種半導(dǎo)體顯示器件，七十年代，隨著半導(dǎo)體材料合成技術(shù)、單晶制造技術(shù)和P一N結(jié)形成技術(shù)的研究進(jìn)展，發(fā)光二極管在發(fā)光顏色、亮度等性能得以提高并迅速進(jìn)入批量化和實(shí)用化。進(jìn)入八十年代后，L印在發(fā)光波長范圍和性能方面大大提高，并開始領(lǐng)先者，sonyJumboTron的銷量超過了其它所有廠商銷量的總和。Sony的技術(shù)特點(diǎn)在于采用了獨(dú)特的圖像控制器。JumboTron采用10比特而不是傳統(tǒng)的8比特系統(tǒng)進(jìn)行處理，確保了圖像的高清晰度。這些正是JumboTron享譽(yù)全球的特點(diǎn)。sonyJumboTron充分利用最先進(jìn)的LED技術(shù)，使得顯示屏具備了高亮度、輕重量的特點(diǎn)。目前，全世界有23個國家在使用JumboTron超大屏幕電子顯示屏，總使用面積已超過14，000平方米。在使用LED技術(shù)設(shè)計和制造大尺寸顯示屏幕這一領(lǐng)域，SACOSMARI，VlsION公司處于世界領(lǐng)先地位。該公司推出的LED顯示屏采用數(shù)百萬分散的紅，綠，藍(lán)LED制造而成，提供的分辨率和觀察視角要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于任何一種投射或者層疊大尺寸顯示器。SACOSMARTVISION公司為紐約時代廣場制造了一臺用于慶祝新千年降臨的超級顯示屏幕。這臺超級顯示屏幕尺寸為120英尺x90英尺。該屏具有巨大的尺寸，良好的分辨率和多功能性。我國在LED領(lǐng)域的研究開發(fā)工作成績斐然。目前我國的普綠和高亮度純紅LED己經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)商品化，但是，高亮度的純藍(lán)、純綠LED在我國尚屬空白。1.2.2LED大屏幕的發(fā)展趨勢顯示產(chǎn)品和技術(shù)作為人機(jī)信息視覺傳播媒體在現(xiàn)代信息社會中得到迅速發(fā)展。二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)將是平板顯示的時代，LED顯示屏作為平板顯示的主導(dǎo)產(chǎn)品之一將有更大的發(fā)展，并有可能成為二十一世紀(jì)平板顯示的代表性主流產(chǎn)品。1.國外發(fā)展趨勢白光LED是LED產(chǎn)業(yè)中最被看好的新興產(chǎn)品，在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，白光LED在照明市場的前景倍受全球矚目，歐、美及日本等先進(jìn)國家也投注許多人力，并成立專門的機(jī)構(gòu)推動白光LED研發(fā)工作。所謂白光是多種顏色混合而成的光，以人類眼睛所能見的白光形式至少需要兩種光混合。目前白光LED的關(guān)鍵技術(shù)是藍(lán)光技術(shù)，專利權(quán)還掌握在日亞化等少數(shù)廠商手中。HP、Siemens、CreeReseareh、EMCORE是其他幾家生產(chǎn)高亮度LED的代表性廠商，對白光LED的開發(fā)也很積極。臺灣億光與長庚大學(xué)進(jìn)行共同研究，并陸續(xù)出貨下游相關(guān)產(chǎn)品。美國Cree公司目前正在制造使用siC基板的氮化嫁系列LED。日本的Rohm公司針對使用碳化硅(siC)基板的氮化嫁(GaN)系列發(fā)光二極管以及半導(dǎo)體激光元件的開發(fā)，決定和美國Cree.展開技術(shù)合作。可見國外LED顯示屏技術(shù)主要集中在新材料的開發(fā)上，以新發(fā)光材料來提高顯示屏的視覺效果、能耗等各種性能。2.國內(nèi)LED顯示屏技術(shù)的發(fā)展趨勢國內(nèi)的LED顯示屏主要朝一下幾個方向發(fā)展：a.高亮度、全彩化藍(lán)色及純綠色LED產(chǎn)品自研制成功以來，成本逐年快速降低，己具備成熟的商業(yè)化條件?；A(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化LED全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快。LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達(dá)到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候的環(huán)境條件要求，同時，由于全彩色顯示屏價格性能比的優(yōu)勢，預(yù)計在未來幾年的發(fā)展中，全彩色LED顯示屏在戶外廣告媒體中會越來越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈箱、霓紅燈、磁翻板等產(chǎn)品。b.新材料的研究加快在各種制造LED的材料當(dāng)中，尤其以氮化嫁(GaN)為代表的第三代半導(dǎo)體材料最為引人注目，GaN發(fā)光效率高，抗輻射性能和耐熱性能極佳，強(qiáng)度和硬度高，并且耐酸性強(qiáng)，是一種極具應(yīng)用價值的半導(dǎo)體材料，因此，氮化稼材料及其合金最適宜于制造短波長發(fā)光器件，發(fā)光波長范圍包括綠、藍(lán)、紫等多種波段，普遍用來制造藍(lán)光和綠光LED。引人注目的是，在藍(lán)光LED技術(shù)的基礎(chǔ)上以藍(lán)光激發(fā)YAG熒光材料而制造成功的白光LED漸成新寵，深受廣大用戶歡迎，有望成為照明領(lǐng)域的一支新軍，因此，目前在全球LED市場上，藍(lán)、綠、白光LED正在開始形成三足鼎立的態(tài)勢，成為最具發(fā)展?jié)摿Φ腖ED產(chǎn)品。c.標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化材料、技術(shù)的成熟及市場價格的基本均衡之后，LED顯示屏標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化將成為LED顯示屏發(fā)展的一個新趨勢。產(chǎn)品質(zhì)量，系統(tǒng)的可靠性等是主要的競爭因素，這就對LED顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化有了較高要求。行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系的形成，1509000系列標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，對產(chǎn)品的檢測有了相對統(tǒng)一的認(rèn)識和評判依據(jù)，LED顯示屏行業(yè)的發(fā)展趨于有序。d.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化信息化社會的形成，信息領(lǐng)域愈加廣泛，LED顯示屏的應(yīng)用前景更為J“闊。預(yù)計大型或超大型LED顯示屏的主流產(chǎn)品局面將會發(fā)生改變，適合于服務(wù)行業(yè)特點(diǎn)和專業(yè)性要求的小型LED顯示屏?xí)休^大提高，面向信息服務(wù)領(lǐng)域的LED顯示屏產(chǎn)品門類和品種體系將更加豐富，部分潛在市場需求和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)兴黄?，如公共交通、停車場、餐飲、醫(yī)院等綜合服務(wù)方面的信息顯示屏需求量將有更大的提高，大批量、小型化的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，LED顯示屏在LED顯示屏市場總量中將會占青多數(shù)份額?？傊?，在LED大屏幕材料研制方面，單色、多色LED點(diǎn)整模塊產(chǎn)品已經(jīng)很成熟，目前的發(fā)展方向為全彩色LED，領(lǐng)先技術(shù)是藍(lán)光技術(shù)，發(fā)展趨勢是白光技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用:在產(chǎn)品方面，LED屏幕朝標(biāo)準(zhǔn)化、大型化和小型化方向發(fā)展1.3LED顯示屏的設(shè)計要求1.3.1LED大屏幕顯示系統(tǒng)的分類1按使用環(huán)境，可分為室內(nèi)顯示屏和室外顯示屏兩類室外顯示屏要求亮度高，防水性能應(yīng)符合IP40—IP65。室內(nèi)的工作環(huán)境較好，亮度也可比室外屏低。2按顯示顏色，可分為單基色LED屏（包含偽彩色LED屏）、雙基色LED屏和三基色全彩色LED屏。a.單基色LED屏（Single-Color-LEDPane）。主要用于顯示文字、行情和單色圖形、圖像。造價便宜。常用顏色紅、黃、綠三種。b.偽彩色LED屏（Pseude-Color-LEDPanel）。是指在顯示屏的不同區(qū)域安裝不同顏色的單基色LED器件構(gòu)成的顯示屏。c.雙基色LED屏（Double-ColorLEDPane）。由紅、綠兩種顏色LED器件組成單個像素的顯示屏。可顯示各種單個像素的顯示屏?？娠@示各種文檔資料、圖形、動畫和行情信息，也可霞石色彩不完全（缺藍(lán)色）的電視圖像。d.三基色全彩LED屏（All-ColorLEDPanel）。每個像素有R、G、B（即紅、綠、藍(lán)）三種顏色的發(fā)光二極管組成。可顯示各種信息和電視圖像。能顯示數(shù)以萬計的各種色彩，是真正能的全彩色電視圖像1.3.2LED顯示屏的設(shè)計要求1．LED顯示屏的發(fā)光亮度室內(nèi)表面的發(fā)光亮度不低于1000cd/m*m；室外表面的發(fā)光亮度應(yīng)不低于3000cd/m*m。LED顯示屏表面的發(fā)光亮度與LED發(fā)光二極管的性能、直徑、間距、等因數(shù)有關(guān)。單點(diǎn)LED發(fā)光二極管的標(biāo)稱直徑有3mm、3.75mm、5mm、8mm、19mm、22mm、26mm等。室外屏一般要求發(fā)光亮度高，一般都應(yīng)選用直徑較大的LED。2．LED顯示屏的像素密度和圖形分辨率顯示屏的像素密度是指單位面積內(nèi)包含LED像素的數(shù)量。它與圖形分辨率直接相關(guān)。像素越多，圖像分辨率越高。a.像素組成單基色LED顯示屏的每個像素由1個單色LED發(fā)光二極管組成。即每個像素包含1個LED發(fā)光二極管。雙基色LED顯示屏的每個像素由2個2種單色的LED發(fā)光二極管，又稱1個雙基色實(shí)像素。三基色全彩LED顯示屏的每個像素由3個（或4個）3種單色LED發(fā)光二極管組成。即每個像素包含3—4個LED發(fā)光二極管，由稱1個三基色實(shí)像素，包含3—4個虛像素，如2紅+1純綠+1藍(lán)。b.屏幕圖形分辨率與視頻信號的分辨率的匹配關(guān)系如果輸入視頻信號的分辨率（如1024*768）高與顯示分辨率（如800*600），那么顯示屏只能以圖形分辨率（即800*400）。3．圖像的灰度等級圖像的灰度等級分為16（4bit）、32(5bit)、64(6bit)、128(7bit)、256(8bit)等多個等級?；叶鹊燃壴礁?，色彩的層次越多。4．視角水平視角>=120度，垂直視角>=50度。與發(fā)光二極管的封裝形狀有關(guān)。5．顯示屏亮度的不均勻性不大于5%。6．LED發(fā)光二極管的失控點(diǎn)a.室內(nèi)LED屏的失控點(diǎn)應(yīng)少于萬分之三（0.0003）。b.室外LED屏的失控點(diǎn)應(yīng)少于千分之二（0.0002）。7．可靠性的要求LED顯示屏單元的平均無故障工作時間MTBF不低于10000小時。8．LED顯示屏的工作環(huán)境要求a.溫度：室內(nèi)屏的環(huán)境溫度：0C—40C：室外環(huán)境溫度：-10C--+50Cb.濕度：在最高溫度時，相對濕度為90%的條件下能正常工作。室外屏應(yīng)符合IP標(biāo)準(zhǔn)各等級的防塵、防水要求。1.4本章小結(jié)參考文獻(xiàn)[1].秦龍。C510單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例［M］。中國電力出版社，2005:167-173.[2]．胡大可。C51單片機(jī)C語言程序設(shè)計與開發(fā)［M］。北京航空航天大學(xué)出版社，2002:150-153.[3]．胡大可。C51單片機(jī)系列FLASH型超低功耗16位單片機(jī)［M］。北京航空航天大學(xué)出版社，2001:101-109.[4]．例說8051［M］。郵電出版社2005:16-17.[5]．LED點(diǎn)陣漢顯示屏設(shè)計文檔［S］.蘇州大學(xué)飛思卡而DSP&MCU研發(fā)中心.2006年:125-126.[6].吳騰奇.發(fā)光二極管在顯示技術(shù)中的應(yīng)用[J]電視技術(shù),1998,(01):14-17.[7].徐烽濤.LED大屏幕顯示系統(tǒng)[J]電子技術(shù)應(yīng)用［M］,1990,(09):63-75.[8]．盧彌堅.主從分布式LED大屏幕顯示系統(tǒng)[J]電腦與信息技術(shù),1997,(04):156-168.[9].樸燕,金福壽,陳宇,丁鐵夫.LED大屏幕視頻圖象顯示亮度校正的一種方法[J]發(fā)光學(xué)報,1997,(01):145-178.[10]