基于虛擬儀器技術(shù)labview的點陣LED顯示系統(tǒng)設(shè)計

吳義滿

（鹽城衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224001）

LED顯示在日常生活中常見，比如戶外、商場、公交、地鐵等處常見的LED廣告牌和提示牌。LED顯示系統(tǒng)的設(shè)計方法有許多種，例如可用中小規(guī)模集成電路組成LED顯示系統(tǒng)，也可以利用專用的顯示系統(tǒng)芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成特定功能LED顯示系統(tǒng)，還可以利用單片機、ARM和android來實現(xiàn)LED顯示系統(tǒng)功能[1-4]等。

而利用虛擬儀器技術(shù)labview[5-7]設(shè)計的LED顯示系統(tǒng)，可以用來模擬真實的LED顯示系統(tǒng)而進行工作[8-9]。使用虛擬儀器技術(shù)，工程師可以利用圖形化開發(fā)軟件labview方便、高效的創(chuàng)建完全自定義的解決方案，以滿足靈活多變的需求趨勢。

該論文設(shè)計的點陣LED顯示系統(tǒng)是充分利用虛擬儀器labview技術(shù)獨特而豐富的函數(shù)庫中的功能函數(shù)而完成的，省去傳統(tǒng)的編程語言繁瑣的。

1 總體設(shè)計方案

1.1 實現(xiàn)的功能

主要功能是：點陣LED顯示系統(tǒng)，分別實現(xiàn)：一是字符串和圖片顯示，二是可以預(yù)覽，三是實時顯示日期和時間。

1.2 設(shè)計思路

根據(jù)要實現(xiàn)的功能，整體工作流程如圖1所示。

圖1 工作流程Fig.1 Work procedure

2 程序的設(shè)計

Labview編程最大的特色圖形化的編程語言，外加十分豐富的函數(shù)庫，使程序設(shè)計非常簡單和直觀。該點陣LED顯示系統(tǒng)的程序設(shè)計就是充分利用labview豐富的函數(shù)庫里一些特殊的函數(shù)實現(xiàn)相應(yīng)的功能。

2.1 顯示字符

該部分不但實現(xiàn)字符串的點陣LED顯示，而且要是實現(xiàn)時間和日期點陣LED實時顯示。

2.1.1 顯示字符前面板的設(shè)計

顯示字符，內(nèi)容可以在前面板輸入，動態(tài)顯示速度按實際需要可調(diào)。

圖2 顯示字符前面板Fig.2 Front panel of displaying character

2.1.2 顯示字符程序的設(shè)計

顯示字符，要是單純的靜態(tài)顯示，不需要在“顯示字符”條件結(jié)構(gòu)分支中包含一個while結(jié)構(gòu)，它的作用就是使顯示動態(tài)顯示。

2.2 取模

取模，該部分的功能是可以預(yù)覽顯示的內(nèi)容，而且可以保存，以方便以后調(diào)用。

2.2.1 取模的前面板設(shè)計

取摸的前面板設(shè)計如圖4所示。它可以預(yù)覽要顯示的內(nèi)容。

圖3 顯示字符程序Fig.3 Displaying character program

圖4 取模的前面板Fig.4 Front panel ofmodule

2.2.2 取模的程序設(shè)計

取模的程序設(shè)計非常簡單，利用labview的一些函數(shù)和條件結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)，如圖5所示。

2.3 顯示圖片

顯示圖片，該部分的功能是可以加載BMP格式的圖片，以供點陣LED顯示，但其他格式的圖片不能顯示，要想顯示其他格式的圖片必須先轉(zhuǎn)換成BMP格式。當(dāng)然此處顯示的圖片是靜態(tài)的。

2.3.1 顯示圖片的前面板設(shè)計

圖6就是漢字LED點陣的顯示效果圖。

2.3.2 顯示圖片的程序設(shè)計

顯示圖片的程序如圖7所示。

圖5 取模的程序Fig.5 Module program

圖6 顯示圖片前面板Fig.6 Front panel of displaying images

2.4 關(guān)鍵技術(shù)

運用虛擬儀器技術(shù)labview設(shè)計LED顯示系統(tǒng)，有自己獨特的技術(shù)特色。

圖7 顯示圖片程序設(shè)計Fig.7 The program design of displaying images

2.4.1 選項卡控件和條件結(jié)構(gòu)結(jié)合的使用

選項卡控件也就相當(dāng)于一個主界面有幾個分支可供選擇，而它與條件結(jié)構(gòu)的結(jié)合，正好把選項卡控件的每一分支指令正好傳達給相應(yīng)的條件結(jié)構(gòu)分支執(zhí)行。這兩個的結(jié)合使程序變得簡潔和緊湊。

2.4.2 特殊函數(shù)的使用

這3個函數(shù)：“在矩形中繪制文本函數(shù)”、“圖片至像素圖轉(zhuǎn)換函數(shù)”和“還原像素圖函數(shù)”的配合使用，再加上把空的二維數(shù)組填充LED，就成了點陣LED。再按一定的規(guī)則把它們連接起來，這樣就完成了輸入字符，輸出的是字符在點陣LED中的顯示。

此外，該點陣LED顯示系統(tǒng)還用了不少其他功能函數(shù)。從而使編程變得非常簡潔。

2.5 運行結(jié)果分析

運行結(jié)果分析：實現(xiàn)了點陣LED顯示系統(tǒng)的3大功能——顯示字符、取模和圖片顯示，符合設(shè)計預(yù)期。

3 討 論

運用虛擬儀器技術(shù)labview設(shè)計LED顯示系統(tǒng)，編程、調(diào)試和增加功能十分簡單。之所以編程方便得益于labview豐富的函數(shù)庫，編程界面和調(diào)試界面，非常友好。非常適合大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目和畢業(yè)設(shè)計項目。

此外，該系統(tǒng)可以作為儀器儀表的顯示系統(tǒng)。不過，要是在實物點陣LED顯示屏上顯示，該系統(tǒng)要外加數(shù)據(jù)采集卡作為數(shù)據(jù)接口，以便電腦上的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)近c陣LED顯示屏上顯示。

4 結(jié) 論

通過運用labview設(shè)計LED顯示系統(tǒng)，驗證了該技術(shù)設(shè)計LED顯示系統(tǒng)思路清晰，編程、調(diào)試和增加功能十分簡單和方便。

該系統(tǒng)的研制不管是對學(xué)習(xí)或儀器研發(fā)，還是實際應(yīng)用，都有一定的實際意義和理論意義。

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