【文章內(nèi)容簡介】 用戶創(chuàng)造更好、更滿意的LED電子顯示屏。二、 系統(tǒng)需求分析與實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 客戶需求分析 根據(jù)用戶的要求，我們將重點(diǎn)考慮如下幾點(diǎn)：◆ 顯示屏必須具有高可靠性和良好的安全運(yùn)行保證措施，能夠長期穩(wěn)定地工作；◆ 充分體現(xiàn)行業(yè)應(yīng)用的特殊性，軟件具有較強(qiáng)的監(jiān)管功能，使用方便，可升級性好；◆ 控制系統(tǒng)及顯示屏體易于維護(hù)；◆ 整個(gè)系統(tǒng)易于管理，運(yùn)行成本合理，具有良好的可擴(kuò)充性；該方案在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、可靠性、安全性等方面都有著較高標(biāo)準(zhǔn)，我們深信它能較好的滿足本項(xiàng)目的全部使用要求。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)我們的目標(biāo)是鑄造室外LED全彩屏精品工程，其重心是防護(hù)功能強(qiáng)，穩(wěn)定性好，可靠性高，亮度充足。作為一套單色多媒體視頻屏顯示系統(tǒng)，其基本點(diǎn)是一個(gè)集光、電、機(jī)于一體的高智能化系統(tǒng),其系統(tǒng)的好壞決定了系統(tǒng)的再現(xiàn)能力和糾偏能力。再現(xiàn)能力反映的是顯示系統(tǒng)顯示效果的逼真度，它與白平衡、色偏差、灰度級等一些光電參數(shù)有直接關(guān)系；糾偏能力反映的則是顯示系統(tǒng)在外界環(huán)境變化的影響下，保證其原有的顯示效果，其光電參數(shù)不發(fā)生偏移的能力。這也是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。三、 硬件系統(tǒng)功能說明我們的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)是，把本系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為一套高可靠性、智能化的多媒體顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)具備信息發(fā)布、環(huán)境監(jiān)測與調(diào)節(jié)控制、故障自動(dòng)報(bào)警和遠(yuǎn)程編輯控制等基本功能。 特有的環(huán)境監(jiān)測與安全保護(hù)功能◆ 屏體內(nèi)溫、濕度的測試與調(diào)控功能◆ 環(huán)境亮度監(jiān)測與屏體亮度的調(diào)節(jié)功能◆ 配電系統(tǒng)具有過壓、過流、欠壓、缺相、短路保護(hù)功能，并具備功率因素補(bǔ)償功能◆ 通過PLC控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)顯示屏的分步上電、軟啟動(dòng)和自動(dòng)開關(guān)屏，即電源自動(dòng)控制功能 準(zhǔn)確無誤的故障自動(dòng)報(bào)警功能◆ 顯示故障報(bào)警◆ 控制系統(tǒng)故障報(bào)警◆ 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)故障報(bào)警 先進(jìn)的局域網(wǎng)編輯與控制功能◆ 可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的編輯與控制◆ 可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)群控四、 硬件系統(tǒng)的構(gòu)成LED顯示屏系統(tǒng)由顯示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)（含運(yùn)行環(huán)境智能監(jiān)控與安全保護(hù)系統(tǒng)）、信息錄入等部分構(gòu)成。 顯示系統(tǒng)◆ 顯示屏體：LED發(fā)光器件組成的可控顯示板。◆ 結(jié)構(gòu)骨架：屏體支撐部分，含顯示單元固定架、外框架和維護(hù)架等?！?環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)：位于屏體后部，具有溫度、濕度、光強(qiáng)監(jiān)測，是屏體的保護(hù)部分。 控制系統(tǒng)該系統(tǒng)由主控電腦、多媒體卡、控制卡等構(gòu)成，主要用于顯示數(shù)據(jù)的編輯、處理與分配，并控制顯示屏的顯示。主控電腦是工控微機(jī)，在本系統(tǒng)中起控制顯示屏播放的作用。顯示屏顯示所需要的軟件、顯示內(nèi)容、監(jiān)測控制軟件均存儲(chǔ)于此機(jī)器中。控制機(jī)置于機(jī)房中，信息錄入、節(jié)目制作終端可置于本機(jī)房或異地辦公室中。 編輯系統(tǒng)編輯系統(tǒng)的作用是完成顯示屏顯示內(nèi)容的整理、編排和設(shè)計(jì)。編輯完成后的顯示內(nèi)容，須由編輯系統(tǒng)送入控制系統(tǒng)才能進(jìn)行有效的時(shí)時(shí)播放。 運(yùn)行環(huán)境智能監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)：由各類傳感器、監(jiān)測系統(tǒng)和控制計(jì)算器構(gòu)成。用于監(jiān)測顯示屏工作環(huán)境參數(shù)，適時(shí)控制相關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，確保顯示屏正常工作、性能參數(shù)不發(fā)生較大的偏移。它包括：散熱系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)和靜電防護(hù)系統(tǒng)等。五、 硬件系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)電路原理原理圖如下圖所示：數(shù)據(jù)處理與分配LED顯示驅(qū)動(dòng)電路屏體控制系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換與發(fā)送發(fā)光管顯像顯示信號源主控電路LED顯示屏顯示控制系統(tǒng)由主控電路、數(shù)據(jù)分配電路、LED恒流驅(qū)動(dòng)電路三部分組成。由主機(jī)控制電路產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，并將來自計(jì)算機(jī)顯示卡的顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到幀內(nèi)存中，然后將顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分配電路。顯示數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)分配電路在讀出邏輯的控制下送到各個(gè)LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，在LED屏幕上正確地把圖像顯示出來。我公司的顯示控制系統(tǒng)采用了FPGA、CPLD可編程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)顯示過程的邏輯控制，這種在線可編程設(shè)計(jì)，使整個(gè)系統(tǒng)的升級和維護(hù)更加方便和容易，而且大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性。 硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能本控制系統(tǒng)有效地實(shí)現(xiàn)了如下功能：◆ 長線接收：完成遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)接收，有效消除干擾及共模噪聲，保證數(shù)據(jù)接收的正確性?！?時(shí)序控制：產(chǎn)生系統(tǒng)所使用的各種時(shí)序信號非線性調(diào)整：完成數(shù)據(jù)的非線性曲線調(diào)整，在系統(tǒng)中為2次γ校正?！?行列解碼：選擇本控制系統(tǒng)控制行列范圍?？刂葡到y(tǒng)PCB示意圖采集/發(fā)送系統(tǒng)板如下圖所示：接收/灰度系統(tǒng)板如下圖所示： 屏體設(shè)計(jì)方案及其相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)◆ 發(fā)光像素單色屏像素構(gòu)成：紅色LED燈◆ 顯示單元箱體示意圖：單元的分辨率： 3216點(diǎn)單點(diǎn)控制方式： 靜態(tài)/恒流◆ 顯示與控制特性驅(qū)動(dòng)方式： 靜態(tài)恒流反γ校正系數(shù)： ～(可調(diào))恒流驅(qū)動(dòng)精度： 4%鄰界點(diǎn)亮度差： 6%整屏最大亮度差： 10%象素失控率： ‰顯示模式： 同步或異步換幀頻率： 不小于60幀/秒刷新頻率： 不小于150 Hz數(shù)據(jù)傳輸： 雙絞線，采用RS422A標(biāo)準(zhǔn)通訊距離： 不大于100米（無中繼）◆ 電源與電控性能供電電源： AC220V177。15％，4763HZ直流控制電源輸出波紋：不大于50mv直流驅(qū)動(dòng)電源輸出波紋：不大于80mv線路調(diào)整率： %負(fù)載調(diào)整率： %上升時(shí)間： 不大于300 ms過流保護(hù)： 額定輸出的115％過壓保護(hù)： 額定輸出的120％欠壓保護(hù)： 額定輸出的 80％短路保護(hù)： 有六、 硬件系統(tǒng)－結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該類設(shè)計(jì)包括屏體骨架結(jié)構(gòu)、散熱結(jié)構(gòu)、安裝方式與外表裝飾四項(xiàng)內(nèi)容，它們是顯示屏工程中十分重要的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，其設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到顯示屏的整體使用性能、安全性、可維護(hù)性以及外形的美觀。在該項(xiàng)設(shè)計(jì)中，我們的基本做法是：嚴(yán)格按照相關(guān)國標(biāo)、行標(biāo)要求，依據(jù)相關(guān)理論，分析客戶需求，并結(jié)合我們以往的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過本公司工程師、美工師的精心設(shè)計(jì)，最終完成該類設(shè)計(jì)工作。 現(xiàn)場情況分析現(xiàn)場情況的分析與掌握是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)。本公司結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前須進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地考察，以此了解安裝現(xiàn)場的情況，從而為確定安裝方式、連接固定方式、散熱方式、視線角度、維修信道、承載能力計(jì)算等，提供設(shè)計(jì)依據(jù)。在進(jìn)行現(xiàn)場情況分析過程中，通常需客戶提供要求與相關(guān)數(shù)據(jù)：屏體安裝方位與效果安裝位置建筑結(jié)構(gòu)圖建筑結(jié)構(gòu)的承載能力現(xiàn)場施工要求與期限本公司結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)現(xiàn)場考察的結(jié)果，并依據(jù)客戶的要求和獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。屏體結(jié)構(gòu)部分主要分為二個(gè)部分：基座部分、主框架部分?；鶠槌兄亟Y(jié)構(gòu)，主框架為安裝箱體、并提供部分工作空間。這兩部分都是由角鋼、槽鋼、工字鋼按力學(xué)原理設(shè)計(jì)而成，外形由鋁塑板裝修而成。具體尺寸指針最終由設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)工程師確定。主框架部分包含以下四部分：骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：骨架結(jié)構(gòu)圖、邊框架結(jié)構(gòu)圖、維護(hù)架結(jié)構(gòu)圖與技術(shù)要求散熱設(shè)計(jì)：散熱設(shè)計(jì)方案及其工作原理安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：安裝方式圖、連接固定方式說明、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算外觀美學(xué)設(shè)計(jì)：外觀效果圖、設(shè)計(jì)思想說明 骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屏體骨架的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示，我們把它看成由固定架、邊框架、維護(hù)架三部分構(gòu)成。箱體架邊框架維護(hù)架固定架：屏體正面部分，用于連接