工厂电子显示屏设计与管理

论文摘要

LED电子显示屏(Led Panel)是通过一定的控制方式,用于显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的LED器件阵列组成的显示屏幕。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。本课题的研究目标是开发一套LED电子显示屏管理系统,该电子显示屏系统可以显示中文、英文、日文、数字等日常信息,并能及时监控产品产量、零配件库存、产品不良率、生产紧急通知等与生产密切相关的信息。可以通过Internet进行数据共享及远程监控。本文首先介绍了LED显示驱动芯片CH452,从设计复杂度、成本、功耗、可扩展性等方面详细叙述了该驱动芯片的特点。通过研究分析表明使用该芯片驱动的LED显示屏亮度均匀、字体清晰很适合我们的实践应用。另外,重点介绍了PIC系列MCU的特点,以及采用该系列MCU作为主控芯片的原因。此外,针对目前一些LED显示屏功能偏少的问题,对系统硬件进行了扩展,使之可以实现更多功能。之后,针对目前PIC系列MCU Bootloader中存在的一些问题,重新设计了Bootloader源代码。接着,介绍了字符及汉字显示的基本原理,分析并研究了基于CH452的驱动源代码。在此基础上,为了使系统各任务的运行时间、调度频率以及异常情况得到很好的监控,构建了一个基于非抢占式内核的分时系统。研究表明运行该系统虽然会增加一些系统资源开销,但可使系统运行在安全、可靠、高效的环境下。最后,为实现数据的网络共享及远程监控,重点研究了基于单芯片以太网控制器CP2200的嵌入式Web服务器的实现。实现了典型以太网包的发送及接收,完成了将8位MCU系统接入Internet的研究目标。文末还指明了课题下一步将要研究的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 科研背景
• 1.2 国内外发展状况
• 1.2.1 主要应用领域
• 1.2.2 行业规范现状
• 1.3 产业发展趋势
• 1.4 研究工作及本论文内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 系统硬件设计
• 2.1 目前常见的设计思路
• 2.1.1 设计中存在的一些问题
• 2.2 系统电源
• 2.3 电子显示屏
• 2.3.1 LED数码管显示屏
• 2.3.2 点阵显示屏
• 2.4 控制主板
• 2.4.1 主板电源
• 2.4.2 主板
• 2.5 本章小结
• 第三章 系统软件设计
• 3.1 PIC18 系列MCU的BOOTLOADER简介
• 3.1.1 BootLoader程序的工作原理
• 3.1.2 传统BootLoader程序的使用方法及其存在的一些问题
• 3.1.3 BootLoader程序的改进
• 3.1.4 BootLoader程序的源代码设计
• 3.2 点阵显示基本原理
• 3.2.1 汉字显示基本原理
• 3.2.2 ASCII码显示基本原理
• 3.3 ASC16 和HZK16 字库的加载
• 3.4 CH452 驱动源程序设计
• 3.5 构建基于非抢占式内核的分时系统
• 3.5.1 经典编程思路中存在的一些问题
• 3.5.2 分时系统的设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 嵌入式WEB服务器
• 4.1 HTTP协议
• 4.1.1 HTTP协议简介
• 4.1.2 HTTP协议的运行方式
• 4.2 CGI原理
• 4.2.1 CGI原理简介
• 4.2.2 我们的设计思路
• 4.3 单芯片以太网控制器CP2200
• 4.3.1 单芯片以太网控制器CP2200 简介
• 4.3.2 CP2200 的物理层和媒体访问控制器
• 4.3.3 CP2200 发送接口
• 4.3.4 CP2200 接收接口
• 4.3.5 CP2200 软件设计思路
• 4.4 本章小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 主要结论
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 附录1（原理图插图）
• 附录2（BOOTLOADER源程序清单）
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文