闪烁流动灯式电子门标设计.doc

河北经贸大学经济管理学院毕业论文 PAGE 23 闪烁流动灯式电子门标设计 1引言 1.1课题设计提出的背景 现代社会已经进入了信息时代，信息的传播占有越来越重要的地位。同时，人们对于视觉媒体的要求也越来越高，要求传播媒体以及传播的信息能够做到直观、迅速、生动、醒目的效果。在车站、机场、商场、证券交易所以及其它一些公共场所，经常需要发布变化的实时信息或进行广告宣传，传统的黑板和纸张等作为媒介的手段不能满足其多变性和实时性的要求。而LED电子显示屏以其修改方便、实时显示、美观整洁等特点应运而生。 LED电子显示屏，作为新的媒体，运动的发光图文更容易吸引大众的注意，信息量大，随时更新，富有动感，适合远距离观看，有着非常好的广告和告示的效果。它与广告牌、灯箱、霓虹灯等传统宣传媒体比较，具有无可比拟的优势。随着LED材料技术和工艺的提升，LED电子显示屏以突出的优势成为平板显示的主流产品之一，并在社会经济的许多领域得到了广泛的应用，比如：证券交易、金融信息的显示；机场航班动态信息的显示；港口、车站旅客引导信息的显示；服务领域的业务宣传及信息的显示等等。 1.2课题设计的任务 本设计，即闪烁流动灯式电子门标设计，由LED电子显示屏输出多个汉字，采用单片机控制实现汉字的动态显示，以达到宣传和告示的作用。 2 LED电子显示屏简要介绍 2.1 LED电子显示屏概况 LED电子显示屏是随着计算机及相关的微电子技术、光电子技术的迅猛发展而形成的一种高科技产品。它的发光部分是由发光二极管拼装组成的，具有耗电量少、亮度高、工作电压低、驱动简单、寿命长、性能稳定等优点。由于采用单元模块化结构，显示屏的大小可按用户需求灵活拼制。LED电子显示屏以其变化丰富的色彩图案，实时动态的显示模式，完美的多媒体效果和强大的视觉冲击力，将文字、图形、动画及视频等多种信息显示出来，成为信息传播时代公众理想的信息显示媒体。 早在1907年开始，人们就发现某些半导体材料制成的二极管在正向导通时有发光的物理现象，但生产出有一定发光频率的红光LED已是1969年了。到今天，LED已生产30多年了，各种类型的LED、利用LED作二次开发的产品及与LED配套的产品发展迅速，新产品不断上市，已经发展成不少新型产业了。 从20世纪70年代起，已有人开始用LED做为发光像素研制LED显示器。随着微机技术的发展和LED器件的成熟，LED显示屏也得到迅猛的发展。目前已研制出多种规格的LED屏，从色彩上讲，有单色、多色、全色显示屏，从显示尺寸上讲，LED屏现已做到了数百平方米，从显示器件上讲，LED显示屏可分为：LED数码显示屏，显示器件为七段数码管，适用于制作时钟屏、利率屏等显示数字的电子显示屏；LED点阵图文显示屏，显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适用于播放文字、图像信息；LED视频显示屏，显示器件是由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。现已形成一个新兴的高科技产业。蓝色、纯绿色超高亮发光二极管相继研制成功并已商品化，用LED制成室外“大彩电”已成为现实，它标志着LED显示技术达到了一个新的高度。 2.2发光二极管介绍 LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED的核心部分是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一部分是N型半导体，大部分是电子。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成了一个“PN结”，当电流通过导线作用于这个晶片时，电子就会被推向P区，在P区里电子和空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。发光二极管通常用元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的化合物，如砷化镓、磷化镓等所制成的，其光的波长也就是光的颜色是由形成PN结的材料决定的。 发光二极管常用来作为显示器件，除单个使用外，它也常作成七段式或矩阵式器件，工作电流一般为几个毫安至十几毫安之间。实践证明，LED的发光强度仅在一定范围内与正向电流成正比，当正向电流大于20mA时，亮度的增强已无法用肉眼分辨了，实际亮度已经没有增加了。因此，LED的压降一般为1.5V～2.0?V,工作电流一般选在10mA～20mA较为合理。发光二极管的主要特性、代表符号及实物图如下所示。 表1 发光二极管的主要特性 颜色 波长(nm) 基本材料 正向电压(10mA时)V 红外 红 鲜红 黄 绿 900 655 635 583 565 砷化镓 磷砷化镓 磷砷化镓 磷砷化镓 磷化镓 1.3～1.5 1.6～1.8 2.0～2.2 2.0～2.2 2.2～2.4