电子广告屏策划方案.docx

电子广告屏策划方案第 1 章课题背景1.1 LED 显示屏的发展史随着社会文化的不断发展，人们的消费标准不断改变，户外灯箱广告更是扮 演着越来越重要的宣传角色，不论是汽车站，火车站，股市交易市场，还是学校 都离不开它，然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性 上都无法满足当前社会的需求，传统的霓虹灯广告亟待改进由于单片机技术的不断发展和高亮度 LED 发光管的出现使得大屏幕高亮度 LED电子广告屏成为可能，与传统的霓虹灯广告在显示效果以及可修改性上都有 着无法比拟的优势，而且单片机的日益平民化以及LED技术的不断创新，使得高 亮度高清晰的LED点阵广告牌与传统霓虹灯广告牌的成本日益接近另外，SMT 技术的飞速发展，开关电源的大规模使用，使其无论在体积上还是在可靠性上都 比传统的霓虹灯广告有明显的优势，为其在特殊领域的应用奠定了基础这种新兴的大屏幕显示技术成为众人目光的焦点与传统的显示设备相比， 首先，LED显示屏色彩丰富，3基色的发光管的可以显示全彩色，显示显示方式 变化多样（文字、图形、动画、视频、电视画面等）、亮度高，是集光电子技术、 微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的高技术产品，可用来显示文字、 计算机屏幕同步的图形。

其次，LED显示屏的象素采用LED发光二极管，将多个 发光二极管以序列的形式构成LED显示阵列，这种显示屏具有耗电省、成本低、 亮度清晰度高、寿命长等优点，而且 LED 显示屏以其受空间限制较小，并可以 根据用户要求设计屏的大小，具有全彩色效果，视角大，是信息传播设施划时代 的产品再次，LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱 乐等方面，显示效果清晰稳定，越来越多的地方开始使用LED电子显示屏，有巨 大的社会效益和经济效益它以其超大画面、超宽视觉、灵活多变的显示方式等 独居一格的优势，是目前国际上使用广泛的显示系统1.2 LED 电子显示屏的分类1.2.1 按颜色分类单基色显示屏:单一颜色（红色或绿色） 双基色显示屏：红和绿双基色， 256级灰度、可以显示65536 种颜色全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256 级灰度的全彩色显示屏可以显 示一千六百多万种颜色1.2.2 按显示器件分类LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏 等，显示数字的电子显示屏LED点阵图文显示屏:显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的 点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。

1.2.3 按使用场合分类室内显示屏：发光点较小，一般①3mm--①8mm，显示面积一般零点几至 十几平方米室外显示屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下 工作，具有防风、防雨、防水功能1.2.4 按发光点直径分类室内屏：①3mm、①3.75mm、①5mm、室外屏：①10mm、①12mm、①16mm、①19mm、①21mm、①26mm 室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝 发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度1.3 广告屏的应用举例北京07年秋客款买一送一以人聊<>札*■「皐‘十07年（H月吧其中的 LED 点阵单色图文动态条幅屏，因为成本低廉、可靠性高、显示 效果优良，所以成为点阵式LED汉字广告屏中的主流产品第 2 章 整体方案设计2.1 数学模型对于点阵型LED显示可以米用共阴极或共阳极，本系统米用共阳极，其硬件 电路如图2.1所示当行上有一正选通信号时，列选端四位数据为0的发光二极 管便导通点亮这样只需要将图形或文字的显示编码作为列信号跟对应的行信号 进行逐次扫描，就可以逐行点亮点阵只要扫描速度大于24Hz,由于扫描时间 很快，人眼的视觉有暂留效应，就可以看到显示的是完整的图形或文字。

列1 列2 列3 列4 行1匚:1E-9EKm.:E.m.图2.1 4*4共阳极LED点阵例如，若要图中所示16个LED显示一个“ 口”字的方框，贝V首先在列1〜4上写入列编码信号，接着应将对应的行上加选通信号，即在行、列的信号端分别 加上如表2.2所示数据：列1列2列3列4行10000行20110行30110行40000表 2.2 在点阵上所加的行信号以及列选择信号这样，当第一行选通时列信号为 0000；第二行选通时列信号为 0110；第三 行选通时列信号为 0110；第四行选通时列信号为 0000；再选通第一行送列信号 0000……如此循环下去，当刷新频率足够高时（大于24Hz）,由于人眼的视觉暂 留特性，便可观察到稳定的方框2.2 显示屏电路分析2.2.1 显示屏电路框图图 2.2.1 显示屏电路框图硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路以及LED点阵阵列三大部分2.2.2 列驱动电路图U3•OLIc 后面级联fTTTT74HC595M'l专灵—寸■30._____匸£VWL£L"■Hl图 2.2.2 列驱动部分电路图该电路有16个74HC595,控制16个4*8的矩阵模块。

2.2.3 行驱动电路图控制两行，5、6行驱动由四个 APM4953 级联而成,其中7、8脚连接起来 脚连接起来,控制两行,从而实现行的控制第 3 章 系统硬件的设计与分析3.1 广告屏电路及元器件的作用电阻若干作用：在电路中起到限流分压的作用用R表示，单位欧姆（Q）在像素的产 品中电阻多用于限制电流大小.例：要求用5V点亮某LED时，则LED必须串接一个电阻，防止过流烧坏电 阻Rled= （5-Uled）/lied, Uled是LED正向压降,lied是通过LED的电流，一 般电流不允许大于 20mA.电容 104 和电容 47uf 16V作用：隔直流通交流的作用，在像素的产品中多用于滤波用C表示，单位（F） 法例：常见的 0805 封装的 104PF 的电容，是用于滤除电路中的较高频率的电压 纹波，电解电容470UF/16V,用于滤除较低频率的电压纹波都是起到滤除干 扰信号，提高电路的抗干扰能力，使电路稳定工作74HC138功能是 8 选1 译码器，输出为 8 行控制行数据各引脚如图第8脚GND,电源地第16脚VCC,电源正极第1-3脚A、B、C,输入脚第4-6脚选通输入端，（一般第5脚为EN ）9-15脚和第7脚输出端。

74HC245功能是放大及缓冲各引脚如图20和1接电源（+5V）19脚和10脚接电源地（GND）当电源是以上接时：输入脚分别为 2、3、4、5、6、7、8、9输出脚分别为 11、12、13、14、15、16、17、18注：2 脚输入时，18 脚输出其它脚以此类推74HC595功能是8 位串入串、并出移位寄存器控制列数据各引脚如图16脚和10脚接电源（+5V）, 13脚和8脚接电源地（GND）列信号输出脚：1、2、3、4、5、6、7、15第一列输出脚为 7 脚，以此类推另第八列输出脚为15 脚数据信号输入脚（Din ）为14,数据信号输出脚（Din）为 9锁存信号脚（L）为12脚，移位信号脚为11脚74HC04功能是六带缓冲反相器，控制使零信号（EN）各引脚如下图信号输入脚为：1、3、5、9、11、13信号输出脚为：2、4、6、8、10、12APM4953行管功能是开关作用，每个行管控制 2 行1脚和3脚接电源（+5V）信号输入脚：2、4信号输出脚：5、6、7、8 5 脚和 6 脚为一组输入， 7 脚和 8 脚 、5 脚和 6 脚为一组输出3.2单片机系统及外围电路的设计与分析由于LED点阵显示屏由单片机控制部分和显示驱动部分组成,单片机我选择 最常见的ATMEL公司的AT89C51单片机。

此单片机与MCS-51产品指令系统完全 兼容，由 4K 字节可重擦写 Flash 闪速存储器，128*8 字节内部 RAM，32 个可编 程I/O 口线，2个16位定时/计数器和6个中断源并且该单片机经济实用，使 用广泛我们使用的是 AT89C51 的最小系统电路，包括：电源、时钟脉冲、复位电路 和程序存储器设定电路，暂时只是显示很少的几十个汉字，不用外接存储扩展时钟脉冲电路AT89C51单片机的最高时钟脉冲频率已经达到了 24MHz，它内部已经具备了 振荡电路，只要在AT89C51的两个引脚（即19、18脚）连接到简单的石英振荡 晶体的2个管脚即可，同时晶体的2个管脚也要用30pF的电容耦合到地复位电路89C51的复位引脚（RESET）是第9脚，当此引脚连接高电平超过2个机器 周期，即可产生复位的动作以24MHz的时钟脉冲为例，每个时钟脉冲为0.5 口 S,两个机器周期为1US,因此，在第9脚上连接一个2 口 S的高电平脉冲，即可 产生复位动作最简单的就是只有一个电阻跟一个电容就可可靠复位的电路，电 阻一般选择10K，电容一般选择10UF，如图2.2所示图 3.2.1 通电瞬间复位电路程序及数据存储器设定因为单片机内部数据存储器只有128 By te,非常有限，运行大一点的程序 就显得捉襟见肘；而且程序存储器空间也只有4K，大一点的程序就存储不下， 尤其是在存储汉字点阵信息的时候，每个汉字32Byte, 100个汉字就到了 3.1KB， 程序也只有不到1KB的容量了。

在这时候必须外接存储器来扩展，那单片机怎 么知道我们当前使用的是内部程序存储器还是外部程序存储器呢？所以就需要 设定单片机是使用外部程序存储器还是内部程序存储器，89C51把31脚设定为此功能，如果把31脚接地，则采用外部程序存储器，如果把31脚接VCC，则默 认采用内部程序存储器我们暂时只是显示几十个汉字研究原理，所以仅仅用内 部存储器就足够了，所以把31脚接高电位，就仅仅使用内部的4K程序存储空间 如图2.3所示但是在现实大屏幕显示应用中，一般要扩展RAM，比如HY62256A(32K*8bit RAM)，因为大量的数据是有电脑传送过来的，每个单片机只是负责 自己控制的一行字符，这些数据是要随时更新的，采用RAM可以随时更新内容； 而且一般的显示程序优化以后的代码4K也够用了3 93 83 7363 5343 33 22 122232 425262728101 130图3.2.2 89C51的基本外部电路29第 4 章 系统软件的设计与分析4.1 显示驱动程序显示驱动程序查询当前燃亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数 据，并通过串口发送给移位寄存器为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现 象，驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等数据发送完毕后输出 74HC595 的锁存 信号，将显示数据打入输出锁存器并锁存，然。