发布时间 : 星期二 文章（毕设论文）LED显示系统设计更新完毕开始阅读8a030bf526fff705cc170a40
武汉工程大学 毕业设计（论文）
第一章 绪论
1.1 课题背景
随着计算机技术的高速发展，LED (Light Emitting Diode)屏幕显示系统作为继电视、广播、报纸、杂志之后的“第五大媒体”正快速步入社会生活的各个方面。它集微电子技术、计算机技术、信息处理技术十一体，可以将信息通过文字、图案、动画及视频四种形式显示出来。与电视墙、磁翻板等媒体相比，LED大屏幕显示系统具有图案美观、色彩亮丽；图案、色彩变化丰富、快速低功耗、长寿命、使用成本低、工作稳定可靠等特点。它显示的图文视角大、视距远，因此已广泛应用十大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易；它还应用于工业控制和工业调动系统，便于把各种参数、报警点、工艺流程显示得更加清晰完美，可以满足不同环境的需要。
LED显示屏是一种利用计算机和复杂数字信号处理的电子广告宣传屏。它的屏体部分由微处理器(主要是单片机)和驱动电路控制运行，显示的图像或文字由计算机编辑软件编辑获得。由于LED显示屏这种新一代信息显示设备具有显示图案稳定、功耗低、寿命长等特点，由于它综合了各种信息显示设备的长处，并且克服了自身的不足，特别是由于一幅显示屏可以显示不同的内容，显示方式丰富。所以在公共场合，它具有强烈的广告宣传和信息传递效果，已日趋在固体显示中占主导地位。LED显示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、全色化方向发展。由不同材料的半导体组成能发出不同色彩的LED晶点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色LED。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏是上世纪八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万甚至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。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。
在短短的二十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。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。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：（1）证券交易、金融信息显示。（2）机场航班动态信息显示。（3）港口、车站旅客引导信息显示。（4）体育场馆信息显示。（5）道路交通信息显示。（6）调度指挥中心信息显示。（7）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。（8）广告媒体新产品等。
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1.2 我国LED产业发展现状
LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单兀组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等方面的性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏。
我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总额达6亿元左右，占行业市场总额的85%以上。全国从事LED显示屏的各类企业有100余家，从业人员近6000人，行业年度销售总额近8亿元人民币，1996年、1997年的增长速度均保持40%左右，1998年略有回落。在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等，均由国内代表企业中标。技术水平相对领先，我国LED显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现；LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业培养形成了一批LED显示屏科技队伍，在全国LED显示屏行业的从业人数6000人中，科技人员有2800多人，将近50%。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。
1.3 LED显示屏的分类
LED显示屏是多种技术综合应用的产品，涉及光电子学、半导体器件、数字电子电路、大规模集成电路、单片机及微机等各个方面，既有硬件又有软件。LED显示屏是作为广播、电视、报纸、杂志之后的又一新传播媒体。目前LED显示屏根据使用场所不同，可以分为室外屏和室内屏两种，其主要区别是发光管的发光亮度不同。而且根据所显示的内容不同也可以分为图像屏和文字屏两种，图像屏可以显示图像以及多媒体，而文字屏则主要显示文字或简单的固定图像。显示图像的多媒体室外屏是投资巨大(高达数百万)的大型高档设备，主要应用在大型公共场所、形象工程和一些重要场所。LED显示屏的应用涉及到社会经济的许多领域，已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面。
LED电子显示屏的发展速度很快，几乎每年都有比较新的显示屏技术产生。从技术方面可分为双基色、全彩LED电子显示屏两种。双基色显示屏主要由红色和绿色组成，优点是价格低，比全彩屏的价格低4~5倍，距离显示屏5~30米观察有比较好的可视效
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果。
1.4 LED显示屏的发展趋势
现代信息社会中，作为人一机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展，并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。高亮度、全彩化蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。基础材料的产业化，使LED全彩色显示产品成本下降，应用加快。LED产品性能的提高，使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求。同时，由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年的发展中，全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。未来LED显示屏会向着标准化、规范化、产品结构多样化的方向发展。
目前LED显示屏的显示向更高亮度、更高耐气候性、更高的发光均匀性、更高的可靠性、全色化、多媒体方向发展，系统的运行、操作与维护也向集成化、网络化、智能化方向发展。二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一将有更大的发展。
（1）高亮度、全彩化
蓝色及绿色超高亮度LED产品出现以来，成本逐年快速降低，使LED全彩色显示屏产品成本下降，推广速度加快。同时，随着控制技术的发展和LED显示屏体稳定性的提高，全彩色LED显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，使图像更清晰、更细腻、更亮丽。
（2）标准化、规范化
材料、技术的成熟及市场价格基本均衡之后，LED显示屏的标准化和规范化将成为LED显示屏发展的一个趋势。近几年业内的发展中，几番价格回落调整达到基本均衡后，产品质量、系统的可靠性等将成主要的竞争因素，这就对LED显示屏的标准化和规范化有了较高的要求。行业规范和标准体系的形成，IS509000系列标准的应用，使LED显示屏行业的发展趋于有序。
（3）产品结构多样化
随着信息化社会的形成，信息领域愈加广泛，LED显示屏的应用前景更为广阔。预计大型或超大型LED显示屏为主流产品的局面将会发生改变，适合十服务行业特点和专业性要求的小型LED显示屏会有较大提高，面向信息服务领域的LED显示屏产品门类和品种体系将更加丰富，部分潜在市场需求和应用领域将会有所突破，如公共交通、停车场、餐饮、医院等综合服务方面的信息显示屏需求量将有更大的提高。
1.5 选题意义
该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED显示
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屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。并且通过该设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。
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