条形led显示屏远程控制系统 第3页
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第一 章 绪论
111 .. 1 论 文 的 背景 及 意义
LE D 电 子 显 示 屏 以 其 色 彩 鲜 亮 夺 目、 显示 信息 量 大、 寿 命 长、 耗 电 量、小
重量 轻 、 空 间 尺 寸 小 、稳 定性 高 、 易 于 操 作 、安 装 和 文护 等 特 点， 在 社 会经
济发 展 中 扮 演 越 来 越 重 要 的角 色。 尽管 目L 前E D 显 示 屏的 应用 范 围 越 来 越广，
但 是在 应 用中 也 暴 露 出 一些 新 的 问题 ， 如 内容 更新 要用 P C 机 完 成 ； 作 为控
制 器的 P C 机离 L E D 屏 幕 有 一 定 的 距 离 限制 ； 为 了 实 现 实 时 控 制 ，每 台 P C 机
一般 只 能 控 制 一台 L E D 显示 屏 ； 系统 的单 体 投 资 比 较 大 ， 文 护 管理 费 用 也比
较 高。 这 一 切 都 极 大 地制 约了 L E D 显 示 屏的 发 展。
根据 L E D 显 示屏 存 在 的控 制 问 题， 本 文 将主 要 实 现以 单 片 机为 基 本 控制
核心 代替 P C 机 实 现对 L E D 模 块 进 行 远 程 通 信控 制， 另外 考 虑 到系 统 的 通用
性 和不 同 用户 的 使 用 需 求， 在 控 制上 本系 统还 可 以 直接 由 P C 机 通 过 软 件操
作实 现 文 字 编 辑 与 传 输 。 在 控 制 系 统 中 实 现 了字 模 的 提取 与 保 存， 采 用 串行
48 5 接 口 实现 远 程 通 讯 方 式， 完 成 与多 台 分 机 的 远 程信 息 传 输。
111 .. 2LE D 显 示 屏的 发 展 现状
LE D 显 示 屏是 利用 发光 二 极 管 点 阵 模 块或 像素 单元 组 成 的平 面 式 显示
屏 幕 。由 于它 具 有 发 光效 率高 、 使 用 寿 命 长 、组 态 灵 活、 色 彩 丰富 以 及 对室
内外 环 境 适 应 能 力 强 等 优 点， 自2 0 世纪 8 0 年代 后 期 开始 ， 随 着L E D 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 9 0 年 代 国 民 经 济 高 速 增长 的 同 时， 对公 众 场 合 发 布 信 息 的 需 求日 益 强 烈，
LE D 显 示 屏 的 出 现 正 好适 应了 这 一 市 场 形势 ，因 而在 L E D 显 示屏 的 设 计制
造技 术 与 应 用 水 平 上 都 得 到了 迅 速 的提 高 。L E D 显 示 屏 经 历了 从单 色、 双色
图文 显 示 屏 ， 到 图 像 显 示 屏， 直 至 今 天 的 全 彩色 视 频 显示 屏 的 发展 过 程 。其
应 用 领域 己 经 遍及 交 通 、证 券 、 电信 、广 告 、 宣 传 等 各 个 方面 。 我国 L E D
显示 屏 的 发 展 基 本 上 与世 界水 平 同 步 ， 至 今 已经 形 成 了一 个 具 有相 当 发 展潜
力 的产 业， 有 些 企 业L 的E D 显 示 屏 己 经 出 口 到东 南 亚 各国 ， 甚 至出 口 到洲欧。
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相 信 随 着对 公共 传 媒 需 求 的 高 速 增 长，L E D 显示 屏 产 业 会 得 到 更 快 的 发展 [ 1 ] 。
111 .. 3LLL EE D显 示 屏 的 相 关 定义
LE D 显 示 屏 是 由 发 光 二极 管按 照 一 定 的 规则 排 列 组成 的点 阵显 示 器 件。
现在 国 内 的 主 要 产品 如: 全 点 阵 显 示 屏 、L E D 显 示 屏、 数 码 显 示 屏、 点 阵数码
显 示 屏 、触 摸显 示 屏 、 红 外 遥 控及 P C 机 控 制 的 单 色 、 彩色 L E D 显 示屏 等[ 2 ] 。
1、 L E D ： 发 光 二 极 管 （l i g h t e m i t t i n g d i o d e ） 。
2 、L E D 显 示屏 ：L E D p a n e l 由 L E D 器 件 组 成 的 显 示 屏 幕。
3 、 显示 单 元 ：d i s p l a y u n i t 由电 路 及 安 装 结 构 确 定 的 并具 有 显 示功
能 的 组成 L E D 显 示 屏 的最 小 单 元。
4 、C R T 同 步显 示 ： 电脑 显 示 器大 多 采用 C R T 显像 管 ， 因此 电 脑 显示
器 有 时也 称为 C R T 显 示 器 。C R T 同 步显 示 是指 L E D 显 示 屏 的显
内 容能 实 时， 同 步 地 反 映 电脑 C R T 显 示 器 上 的 显示 内 容。
5 、 全 彩色 L E D 显示 屏： a l l - c o l o r L E D p a n e l ， 由 红 、 绿 、 蓝 三 基色
LE D 器 件组 成 并可 调 出 多 种 色彩 的 L E D 显 示 屏。
11 .4 论 文 主要 研 究 的内 容 及 组织
本 文 重点 要 解 决的 问 题 有： 点 阵 显 示 屏硬 件驱 动 电 路 的 设 计 、 单 片 机型
号的 选 择 与 编 程 控 制 、汉 字字 模 信 息 的 提 取 、汉 字 显 示控 制 方 式的 设 计 、通
讯问 题 的 解 决 、 单 片 机 控 制器 中 汉 字输 入问 题的 解 决 、编 写 P C 机 通讯 软 件、
附 属 功 能 的 实 现 （ 如 ： 万年 历 、温 度 、湿 度 等信 息） 。
本 文 共 分 五 章 ， 具 体 如 下：
第 一 章主 要介 绍 本 文 的 研究 背 景 及 意义 、 提出 研 究 目 标 和论 文 的 内容
组 织 情 况。
第二 章主 要 介绍 L E D 显 示 屏 的工 作 原理 ， 显示 器 件 的 结 构以 及 相 关参
数， 显 示 屏 的 常 用驱 动方 法 的 分 析 ， 重 点 阐述 1 6 ×1 6 单字 L E D 显 示 屏 硬件
的 基 本 组成 以及 单 片机 控制 程 序的 实现 方 法。
第三 章主 要 介绍 L E D 显 示 屏 的具 体 实现 过 程， 具 体 包 括 单片 机 和 附属
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芯 片 的选 择 及 控 制 、 硬件 电 路 的 基 本组 成、 软 件 的 工 作 流程 描 述。
第 四 章是 本文 论 述 的 核 心内 容 ， 结 合其 他 章节 的 相 关 阐 述， 本 章 将主
要 解 决单 片 机 远 程 控 制 系统 的实 现 方 法 ， 包括 硬 件电 路 的实 现， 汉 字 输入
问 题 的 解 决 ， 字 模 的 提 取 技 术 ， 以 及通 讯的 实 现。
第 五章 主 要 考虑 到 不 同用 户 的 使用 需 求 和经 济条 件， 实现 P C 机 作 为远
程 控制 器 的相 关 设 计 ， 包括 汉 字 编辑 功能 的实 现 ， 最终 效 果 预览 ， P C 机与
点 阵 显 示 屏 通讯 问 题的 解 决 等。
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第 二章 L E D 显 示 屏工 作 原理
222 .. 1 点阵 显 示器
222 ... 111 .. 1 点 阵 显 示 器 的 结构
显 示 屏一 般 由 发光 管或 L E D 点 阵模 块 构 成， 发 光 管是 最 基 本的 显 示件器，
可以 直 接 用 来 组 成 显 示 屏 ，也 可 以 用 多 个 不 同颜 色 的 发光 管 按 比例 制 成 像素
管， 然 后 用 像 素 管组 成点 阵 显 示 屏L 。E D 点 阵模 块 是 组成 显 示 屏的 基本 单 元。
LE D 器 件 众 多 ， 其 主 要 形 式 有：
1. 反 射 罩 式 数 码 管： 一 般用 白 色 塑 料 做 成 带反 射腔 的七 段 式外 壳 ， 将 单个
LE D 贴 在 与 反 射 罩 的 七 个 反 射 腔 互 相 对 位 的印 刷电 路板 上， 每个 反 射腔底
部 的中 心 位置 就是 L E D 芯 片 。 在 装 反 射 罩前 ， 用 压焊 方 法 在芯 片 和 印刷
电路 上 相 应 的 金 属 条 之 间 连接 好 φ3 0 u m 的硅 铝 丝 或金 属 引 线， 在 反 射罩
内 滴入 环 氧 树脂 ，再 把带 有 芯 片的 印 刷 电路 板 与 反射 罩 对 位粘 合 ， 然后
固 化。
2. 条形 七 段 式数 码 管 ：属 于 混 合封 装形 式。 它 是 把做 好 管 芯的 磷化 镓 或磷
化 镓圆 片 ，划 成 内 含 一 只或 数只 L E D 发 光条 ，然 后 把 同 样 的七 条 发 光条
粘 在 日字 形 框 上 ， 用 压焊 工 艺 连好 内 引线 ， 再 用环 氧树 脂包 封 起 来。
3. 单片 集 成 式多 位 数 字 显 示 器 ： 是在 发光 材 料 基 片 上 （ 大 圆 片） ， 利 用成集
电 路工 艺 制 作出 大量 七段 数 字 显示 图 形 ，通 过 划 片把 合 格 芯片 选 出 ，对
位 贴 在印 刷 电 路板 上 ， 用压 焊 工 艺引 出 引 线， 再 在 上面 盖 上 “鱼 眼 透 镜”
外 壳 。它 们 适 用于 小 型 数字 仪 表 中。
4. 符 号管 、 米字 管 的 制 作方 式 与数 码 管 类 似。
5. 矩 阵 管 （ 发 光 二 极 管 点 阵） ： 可 采 用 类 似 于 单片 集 成 式多 位 数 字显
示器 工 艺 方 法 制 作 。 本文 也将 以 此 点 阵 为 核 心器 件 来 进行 相 关 设计 [ 3 ] 。
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