基于虛擬儀器技術labview的點陣LED顯示系統設計

吳義滿

（鹽城衛生職業技術學院，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顯示系統的設計方法有許多種，例如可用中小規模集成電路組成LED顯示系統，也可以利用專用的顯示系統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，還可以利用單片機、ARM和android來實現LED顯示系統功能[1-4]等。

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

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

1 總體設計方案

1.1 實現的功能

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

1.2 設計思路

根據要實現的功能，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庫，使程序設計非常簡單和直觀。該點陣LED顯示系統的程序設計就是充分利用labview豐富的函數庫里一些特殊的函數實現相應的功能。

2.1 顯示字符

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

2.1.1 顯示字符前面板的設計

顯示字符，內容可以在前面板輸入，動態顯示速度按實際需要可調。

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

2.1.2 顯示字符程序的設計

顯示字符，要是單純的靜態顯示，不需要在“顯示字符”條件結構分支中包含一個while結構，它的作用就是使顯示動態顯示。

2.2 取模

取模，該部分的功能是可以預覽顯示的內容，而且可以保存，以方便以后調用。

2.2.1 取模的前面板設計

取摸的前面板設計如圖4所示。它可以預覽要顯示的內容。

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 取模的程序設計

取模的程序設計非常簡單，利用labview的一些函數和條件結構就可以實現，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換成BMP格式。當然此處顯示的圖片是靜態的。

2.3.1 顯示圖片的前面板設計

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 關鍵技術

運用虛擬儀器技術labview設計LED顯示系統，有自己獨特的技術特色。

圖7 顯示圖片程序設計Fig.7 The program design of displaying images

2.4.1 選項卡控件和條件結構結合的使用

選項卡控件也就相當于一個主界面有幾個分支可供選擇，而它與條件結構的結合，正好把選項卡控件的每一分支指令正好傳達給相應的條件結構分支執行。這兩個的結合使程序變得簡潔和緊湊。

2.4.2 特殊函數的使用

這3個函數：“在矩形中繪制文本函數”、“圖片至像素圖轉換函數”和“還原像素圖函數”的配合使用，再加上把空的二維數組填充LED，就成了點陣LED。再按一定的規則把它們連接起來，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顯示系統還用了不少其他功能函數。從而使編程變得非常簡潔。

2.5 運行結果分析

運行結果分析：實現了點陣LED顯示系統的3大功能——顯示字符、取模和圖片顯示，符合設計預期。

3 討 論

運用虛擬儀器技術labview設計LED顯示系統，編程、調試和增加功能十分簡單。之所以編程方便得益于labview豐富的函數庫，編程界面和調試界面，非常友好。非常適合大學生實踐創新項目和畢業設計項目。

此外，該系統可以作為儀器儀表的顯示系統。不過，要是在實物點陣LED顯示屏上顯示，該系統要外加數據采集卡作為數據接口，以便電腦上的數據通過數據接口傳輸到點陣LED顯示屏上顯示。

4 結 論

通過運用labview設計LED顯示系統，驗證了該技術設計LED顯示系統思路清晰，編程、調試和增加功能十分簡單和方便。

該系統的研制不管是對學習或儀器研發，還是實際應用，都有一定的實際意義和理論意義。

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