一、LED显示屏系统原理 'brt?oZ%
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1.视觉暂留效应 i}fAjS:W
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视觉暂留效应是指景物发出或反射的光,在人的视网膜上所形成的光像会在人的视觉中保留一段时间,即使景物从视野中消失,所成的光像也不会马上消逝,暂留时间约为0.05s~0.2s。实验表明,当外界光源突然消失时,人眼的亮度感觉是按指数规律逐渐减少的。这样当一个光源反复通断,在通断频率较低时,人眼可以发现亮度的变化;而通断频率增高时,眼睛就逐渐不能发现相应的亮度变化了。通过实验证明临界闪烁频率大约为24Hz。因此采用每秒24幅画面的电影,在人看起来就是连续活动的图像了。由于视觉具有暂留性,人们在高于临界闪烁频率的反复通断的光线时,所得到的主观亮度感受实际上是客观亮度的平均值。视觉暂留效应可以说是静态图像和运动图像显示的视觉生理基础,当光源是以脉冲式发光时,人看上去会感觉到它是一直发光的,是平均的亮度。 6Z5X?B
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2.显示基本原理 j41)X'MgJ
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LED显示屏系统是利用视觉暂留原理来实现字符或图像的显示。把64个超高亮度的LED并排成一列,然后将要显示的汉字分解为32×32的点阵式、图型分解为64×64的点阵式,通过单片机编程把每一列的数据按顺序送给LED点阵,通过电机的高速转动带动LED旋转,每一圈就重新刷新要显示的内容,这样由于人眼的视觉暂留效应,使人看到的显示内容效果跟平面连续显示效果一样。 $0uh8RB
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二、硬件系统 2(SU# /,
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硬件系统主要有移动控制器和显示屏两部分组成。移动控制器主要负责接收PC机端软件取模数据以及加入控制字符并保存,还能向显示屏发送特定控制命令、切换显示内容、改变显示效果。显示屏主要有电机控制转速和单片机控制LED显示屏内容等。 Vrwy+o>:X
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1.移动控制器 '7lHWqN<
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移动控制器是由5部分组成:单片机AT89C55、串行口收发器、无线发送模块、键盘、液晶显示屏。 Y]zy=8q
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单片机选用AT89C55,内存量较大;串行口收发器,利用成熟的串行收发芯片MAX232组成;无线发送模块,采用RFW102芯片组,它是一种半双工DSSS的无线收发两用Ic,采用ASK调制方式,工作频率是2.4GHz,功耗非常低,该芯片组是短程无线收发Ic,最高传输速率为1Mb/s;键盘控制键由4个键组成,分别为“确定”、“退出”、“左移”、“右移”,由于键数较少,所以分别直接接到4个I/O口;液晶显示屏,选用128x64的液晶模块,可与CPU直接通讯。键盘和液晶组成了强大的遥控控制菜单。通过前面4个键实现从PC机接受数据、保存数据以及无线发送数据等强大功能。 :K:oH}4oh
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2.显示屏 dC&OjBQ
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显示屏主要由单片机控制电路、一列64位超高亮度LED组成的列点阵、电机3部分组成。 e(e_p#
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单片机控制电路主要由89S8252单片机、无线接收模块和若干7415373锁存器组成。利用高性价比的AT89S8252单片机作为主控制器,它自带EEPROM,可作为显示缓存,省去常规的扩展外部存储器,简化外围电路,兼容MCS51指令,是功能强大的单片机。电路设计了有线和无线两种接收数据方式,无线方式接收数据后,把数据存储在EEPROM中,这样断电后也不会丢失数据。另外在单片机的总线上扩展了8个7415373,每个7415373控制8个LED,因此单片机能灵活控制64个LED的亮灭状态。 |4$.mb.
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三、软件系统 IE)$.%q;)
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1.PC机软件 GnX+.uQL|
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PC机软件采用Visual Basic 6.0编程。能直接读取字模、发送数据,界面友好,操作简单。主要功能是实时将汉字、英文、数字以及图型在PC机上转换为一定规则的数据信息,并将此数据通过pc机的串行口传送到单片机处理。 #8Bs15aV
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2.设计思路 $#ve^.VHv
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软件采用实时的方式取模:数据图形,通过引入图形这个中间量,使得提取字模变得灵活,无论任何字体、符号,都可以实现即时转换。 m;_gNh8 Ee
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3.字符取模流程 (6y[,lYH
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当用户点击文本框时文本框的内容设置为空。待输入完毕,用户按下取模按钮,程序首先判断是字符还是图形。若确定为字符模式时,将取出的单个字符映射至图片框。判断当前字符是汉字还是非汉字,是汉字则采用32x32点阵,是英文、数字、和符号则采用16x32点阵。取模部分采用交点取模,字符映射至图片框后,进行交点颜色判断,黑色判为0,白色判为1,并把取模数据输出到输出文本框。字符功能是针对32×32点阵精度不够,取宋体字时有些点显示不出来而设计的,取色不仅是32×32个交点,而是每个交点以及以该交点为中心的一个小范围内的点取色,一旦该范围内的某个点颜色被判断为黑色时,该交点处的布尔值被设置为0,黑体字将是默认的字体。