會(huì )展用大屏幕LED顯示系統的設計與實(shí)現

摘要：LED顯示系統是半導體技術(shù)的一種典型且廣泛的應用。文中設計了一種適合會(huì )展用的LED顯示系統，該顯示系統分為硬件系統和軟件系統，在由輸入信號的控制下，完成數據的儲存與更新、畫(huà)面顯示、動(dòng)畫(huà)處理等功能。設計的大屏幕LED顯示系統，只需要輔以簡(jiǎn)單的外圍電路即可滿(mǎn)足會(huì )展時(shí)大屏幕LED的使用，增強了LED大屏幕的普適性。實(shí)際應用表明該設計穩定可靠，具有較強的實(shí)用性。

LED顯示技術(shù)又稱(chēng)為L(cháng)ED技術(shù)，因其具有壽命長(cháng)、高亮度等優(yōu)點(diǎn)，故受到了廣泛關(guān)注，當前大屏幕LED顯示屏被廣泛應用于會(huì )展、體育場(chǎng)、車(chē)站等場(chǎng)所，并主要用于顯示動(dòng)畫(huà)、文字等內容。LED技術(shù)是當前炙手可熱的一種半導體技術(shù)，其有著(zhù)良好的發(fā)展前景，為此本文針對會(huì )展中使用的大屏幕LED顯示系統進(jìn)行研究，并詳細介紹了LED顯示系統的設計與實(shí)現。

1 LED顯示系統

會(huì )展中使用的大屏幕LED顯示系統，由兩部分組成，分別是控制系統和顯示系統，其中顯示系統則是由多個(gè)LED顯示驅動(dòng)器組合而成的，為了確保LED顯示系統的顯示效果，在顯示系統設計的過(guò)程中，這些顯示驅動(dòng)器需要選擇相同的電路，由此來(lái)避免因電路的不同，導致顯示系統的顯示效果受到一定影響。

在整個(gè)大屏幕LED顯示系統設計的過(guò)程中，顯示系統和控制系統起著(zhù)關(guān)鍵性的作用，根據LED顯示系統的顯示原理，設計的LED顯示系統結構如下圖所示。LED顯示系統顯示的是文字、動(dòng)畫(huà)等內容，所以需要將其存儲器中的信息不斷更新，以幫助顯示系統進(jìn)行相關(guān)信息的更新。

大屏幕LED顯示系統是顯示和控制同步進(jìn)行的系統，將接收到的信號、信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸到LED系統的接收端，并在大屏幕上顯示出來(lái)。

LED顯示系統中有不同的顯示模塊組成，例如由16個(gè)顯示模塊組成的顯示單元，而在每個(gè)顯示單元，縱向和豎向的向像素均不同。此外，顯示電路中還含有其他的組成部分，共同的構成LED顯示系統。

LED顯示系統的控制系統結構如圖2所示，在LED顯示系統的控制結構中，單片機為控制核心，在每個(gè)單片機內均含有Flash存儲器，便于使用，同時(shí)可進(jìn)行程序的加密，并為系統設計的知識產(chǎn)權進(jìn)行保護。有著(zhù)強大的功能和作用。

2 大屏幕LED顯示系統設計

從LED顯示系統的發(fā)展中進(jìn)行分析，LED顯示屏的尺寸越大，需要的畫(huà)面像素則越多，且所需的數據量也就越大，在進(jìn)行數據顯示的過(guò)程中，若需要采用多種顯示方法進(jìn)行信息的顯示，則需要的數據量成本也在不斷增加，按照以往的處理方法，一邊進(jìn)行數據處理一邊進(jìn)行信息的顯示，則會(huì )中斷數據顯示，對于小速度的單片機而言，無(wú)法承受。因此在大屏幕LED顯示系統中應用，產(chǎn)生的顯示畫(huà)面，會(huì )不平滑，不僅難以滿(mǎn)足需求，且還容易遭到破壞，故顯示緩沖區的容量需要增加，在信息顯示前，將需要進(jìn)行處理的數據，在一定的顯示要求下，進(jìn)行完整的處理，并將這些處理過(guò)的信息放入顯示緩沖區，即方便顯示，同時(shí)也將數據處理所占用的時(shí)間進(jìn)行了縮減。

大屏幕LED顯示系統，在工作的過(guò)程中，需根據信息的數量逐一進(jìn)行信息的掃描，同時(shí)也需要對顯示屏的尺寸和像素等進(jìn)行掃描，大屏幕LED顯示系統的顯示屏掃描、刷新速

度較慢，占用的時(shí)間過(guò)長(cháng)，在掃描刷新的過(guò)程中，還會(huì )出現圖像的閃爍。為此需要對大屏幕LED顯示系統進(jìn)行單元化設計，例如大屏幕顯示器有256行，將其分為8個(gè)單元進(jìn)行掃描，每個(gè)單元只需要掃描32行便可，而各個(gè)單元之間具有良好的通用性，因此掃描速度得以加快。而數據傳輸中的速度，對LED顯示系統的掃描刷新速度也會(huì )產(chǎn)生影響，其也是重要的影響因素之一，在大屏幕顯示系統設計的過(guò)程中，需考慮到這一問(wèn)題，為了將其數據傳送所花費的時(shí)間進(jìn)行縮減，可適當的將顯示系統中的時(shí)鐘在電路的頻率進(jìn)行提高，但需注意的是這種提高不能超過(guò)相關(guān)閾值，否則將造成LED顯示系統的不穩定。

在大屏幕LED顯示系統設計的過(guò)程中，硬件系統的結構和工作流程均需要進(jìn)行關(guān)注，軟件系統設計的過(guò)程中，也會(huì )產(chǎn)生眾多問(wèn)題，小屏幕LED顯示系統，在設計的過(guò)程中為了可以實(shí)現多種方式的顯示，在顯示程序設計的過(guò)程中，會(huì )采用同時(shí)進(jìn)行數據處理和顯示，但對于大屏幕LED顯示系統的設計而言，該種方法則完全不適用。因大屏幕LED顯示系統設計中，需要處理的數據較多，需花費較長(cháng)的時(shí)間進(jìn)行處理，進(jìn)而造成顯示畫(huà)面不平滑等問(wèn)題的產(chǎn)生，所以在對其進(jìn)行的設計過(guò)程中，需要對此進(jìn)行改進(jìn)。

此外針對在大屏幕LED顯示系統設計的過(guò)程中，除了以上需要考慮的問(wèn)題之外，還需考慮通信距離等問(wèn)題，為大屏幕LED顯示系統的設計與實(shí)現提供先決條件。

3 會(huì )展用大屏幕LED顯示系統設計

大屏幕LED顯示系統的設計，需從硬件設計和軟件設計兩方面進(jìn)行：

1)硬件設計

大屏幕LED顯示系統的硬件設計，顯示電路的具體結構如圖3所示。

因顯示系統中的數碼管較多，故需要對數碼管的分布進(jìn)行設計，若數碼管數量為30個(gè)，可進(jìn)行5x6的排布。在驅動(dòng)器驅動(dòng)的過(guò)程中，數碼管可采用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的方式進(jìn)行顯示，而所需顯示的數據，可通過(guò)單片機、數碼管進(jìn)行傳輸。

2)軟件設計

為了更好的保證大屏幕顯示系統的顯示效果，需采用一定的措施對顯示驅動(dòng)進(jìn)行有效的處理，在硬件設計中的數碼管陣列中建立一個(gè)顯示緩沖區，對需要進(jìn)行顯示的數據，在顯示緩沖區內，進(jìn)行緩沖，在顯示驅動(dòng)器驅動(dòng)中斷發(fā)生時(shí)，可將顯示緩沖區的緩沖字符、信息等進(jìn)行輸出，便可完成顯示。

3)電路設計

LED顯示系統采用的驅動(dòng)控制器具有較高的適應能力，可使用各種電源進(jìn)行供電，其輸出的電壓在可控制范圍內。而電路的設計需較為簡(jiǎn)單，且成本低，其電路設計如圖4所示。

由圖中可看出，電路由全波和濾波電容兩部分組成，以完成整個(gè)電路的電流輸出。在整個(gè)電路中各個(gè)元件均有各自的作用，例如電感器L1，在LED顯示系統工作的過(guò)程中，為驅動(dòng)電路提供電流，保證整個(gè)電路中電流的均衡，促進(jìn)LED進(jìn)行工作。經(jīng)實(shí)際測試證明，該系統運行正常穩定，且由于外圍電路設計簡(jiǎn)單，便于在會(huì )展等對可移動(dòng)性要求較高的戶(hù)外場(chǎng)合應用。

4 結束語(yǔ)

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，今后LED電子屏的功能將更加的完善，運行更加安全和穩定，大屏幕LED顯示系統的設計，將會(huì )不斷的更新，顯示屏也會(huì )越來(lái)越大，而需要處理的數據則會(huì )越來(lái)越多，為此在LED顯示系統設計的過(guò)程中，需要根據顯示屏的特點(diǎn)和要求進(jìn)行設計，以滿(mǎn)足日常使用需求，通過(guò)其來(lái)擴展LED顯示系統的功能和作用。