安全看板显示系统设计开题报告.doc

安全看板显示系统设计与实现 1 题目来源 看板管理是企业管理的一种有效方式，它通过把看板这个管理信息平台，将工作的内容、目标、要求等要素可视化、直观化、直白化和阳光化，强化工作责任和管理沟通、既可以防止工作遗忘及疏忽大意、又可以减少翻看资料、多余问答等浪费时间，更可以增强生产、工作的透明度，便于相互知晓、相互监督、相互促进落实。4 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 目前我国显示看板行业发展较快，具有规模大、产品品种多的特点，随着行业产品水平与国际差距的不断缩短及国内市场的强劲发展，市场需求日益增加。LED显示看板作为讯息传播媒介，应用日趋多元，自单色、双色走向全彩显示后，色彩精准度、解析度、画素密度，与画面更新率等显示规格逐年向上发展，LED驱动系统复杂度亦随之提升，LED驱动IC规格要求连带趋于严格。 以LED色彩精准度为例，因应全彩显示应用，LED驱动IC必须对RGB三色LED分别输出不同幅度的恒定电流(cONstant current)，以获得最佳白平衡(white balance)色彩表现，传统用于单色、双色LED看板等色彩精准度要求低、成本也较低的定电压(constant voltage) LED驱动架构已不符需求。 此外，伴随LED长期使用发生的光衰现象，LED驱动IC具备个别LED画素数位点校正功能，亦是IC设计业者塑造产品差异化方向。 随动态画面播出品质要求提升，画面更新率(frame. rate)需提升速度与之配合。 唯传统由主端控制器(host controller)以脉冲宽度调变(Pulse WIDTh Modulation；PWM)统一发送画面时序资讯做法，对主端控制器运算负荷将随更新速度加快而提升。 5 主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路 5.1 系统的基本组成 近年来，随着单片机技术的成熟和发展，给工业生产控制带来了很多方便，不用很专业，通过显示就可以知道生产的进度情况，也不用检测就可以知道生产是否合格等。 本系统由LED显示屏、显示驱动板、CPU、存储器、蜂鸣器、输入输出接口、复位电路等组成。 LED主要用来将接收到的数据显示出来，方面快捷的查看； 存储器可以将机床提供的数据储存起来，如不需要更新数据时； 蜂鸣器用来提示、警告； 其总体模块图如下： 图1 安全看板系统总体模块图 5.2 主要研究的内容 LED数码管的显示； IC芯片对蜂鸣器的控制； C8051F340芯片的功能； 控制板对接收到的数据进行控制；5.3 安全看板显示系统的基本功能 输入输出功能； 三维机通信功能‘ LED显示功能‘ 数据存储功能； 蜂鸣器提示警告功能； 复位功能； 电源开关功能。 根据系统设计思想，本模块的总体功能图如下： 图2 安全看板显示系统功能图 5.4 重点研究的关键问题及解决思路 在本系统的开发过程中主要研究解决以下关键问题及解决思路： 输入输出问题。因为数据来源于实际生产过程中机床产生的数据，由于实验室条件有限，只能用PC机模拟产生数据，通过总线传送给控制驱动板； 数据更新与存储功能。一般情况是LED显示屏上显示的是当前生产状况，但有时要求将机床的数据存储起来，而不是立即更新，因此用存储器将数据储存起来，还有一个功能就是可以将一段时间内产生的数据保存以供备用； 数据传输功能。通过I2C总线进行数据传输； 使用电源的安全问题。由于系统的电源是交流220V，如不注意很容易伤及调试人员。电源应该作为单独的模块进行调试； 显示问题。通过横向2个8*8的点阵显示与纵向8个8*8的点阵显示输出，纵向可以用三-八译码器进行控制。 实际工作流程图如下： 图3 实际工作流程图 模拟工作流程图如下： 图4模拟工作流程图 6 完成毕业设计所需要的工作条件及解决方法 需要一些有关单片机方面的参考书籍及有关看板管理设计实例。理论与实践结合，设计出符合实际需要的安全看板显示系统。还需要一些电子元件及IC芯片，同时还需要一台编程器、烧录器等，以及制作过程中所必须的电烙铁、万用电路板、万用表、锡丝等工具。大部分元件已购买，并做了大量的焊锡、测试工作。 还需要一些开发软件（包括绘制电路图软件、下载烧录软件等），以及电脑一台，以完成系统的整体调试。 7 工作的主要阶段、进程与时间安排 2月01号——2月22号 实践调查确定课题 2月23号——4月05号 收集相关书籍资料 4月06号——4月15号 设计电路和编写程序代码 4月16号——4月26号 搭建电路调试程序 4月27号——4月29号 绘制电路图及PCB图并制作电路板 5月01号——5月08号 焊接和整体调试 5月09号——5月20号 完成论文，确定初稿 8 指导教师审批意见：