本文關(guān)鍵詞：LED智能玻璃分布式視頻播放系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著LED顯示技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用,用戶對顯示效果,顯示環(huán)境提出了更高的要求。LED智能玻璃設(shè)計多樣化,效果更加美觀,同時由于其本身具有透明性,可以大面積安裝在大廈外墻等環(huán)境中,兼具玻璃和顯示屏的作用,已經(jīng)成長為新型的顯示媒體。傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)分為異步控制系統(tǒng)和近距離的同步控制系統(tǒng),近距離的同步控制系統(tǒng)控制距離一般不超過一百米,控制面積不宜過大,使用不夠方便靈活。異步控制系統(tǒng)不能播放實時的視頻信息。因此實現(xiàn)對LED智能玻璃遠距離中央同步控制；大面積畫面的級聯(lián)驅(qū)動與全彩色的實時顯示圖像具有重要的意義和市場價值,我國LED智能玻璃的顯示技術(shù)正處于研究階段。本文在分析了傳統(tǒng)LED的發(fā)光和驅(qū)動原理,以及光纖傳輸原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了分布式控制LED智能玻璃的顯示方案,并且利用光纖技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。開發(fā)了基于ARM+FPGA的雙核控制系統(tǒng)和光纖傳輸系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)由一級主控制系統(tǒng)MCU(Micro Control Uint,微控制單元),二級分控制系統(tǒng)SCU (Secondary Control Unit,輔助控制單元),光纖傳輸模塊,驅(qū)動顯示模塊四部分組成。上位機通過DVI接口將視頻原始信號傳輸給MCU。在MCU中將信號進行復制和TDMS解碼,解碼出的24bit像素點RGB數(shù)據(jù)由FPGA在ARM的控制下進行乒乓存儲工作,再由光纖傳輸模塊傳輸?shù)较乱患壙刂破鱏CU。SCU中FPGA對信號進行伽馬校正,將信號整合成驅(qū)動所需的12bit數(shù)據(jù)流。MCU作為總的控制單元,在SCU級聯(lián)模式下配合實現(xiàn)分布式控制。最終由驅(qū)動模塊驅(qū)動LED智能玻璃顯示上位機畫面。本文闡述了設(shè)計過程中的分布式控制原理,圖像分割原理,乒乓存儲以及傳輸原理和驅(qū)動原理等。同時給出了系統(tǒng)各個模塊的硬件電路設(shè)計,并對原理進行了模擬仿真,以及在PCB制作過程中進行了Linesim和Boardsim仿真,論證了系統(tǒng)的可行性,最終在仿真的基礎(chǔ)上完成了實際電路的調(diào)試和開發(fā)。此系統(tǒng)實現(xiàn)了實時的、遠距離、大數(shù)據(jù)量的LED智能玻璃控制并且具有很高的靈活性和適用性。
【關(guān)鍵詞】：LED智能玻璃 分布式控制系統(tǒng) PCB
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN873
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景和意義10
• 1.2 LED顯示系統(tǒng)簡介10-12
• 1.2.1 傳統(tǒng)LED顯示技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.2.2 LED智能玻璃特點11-12
• 1.3 LED播放系統(tǒng)簡介12-15
• 1.3.1 傳統(tǒng)LED播放系統(tǒng)簡介12-14
• 1.3.2 分布式控制系統(tǒng)簡介14-15
• 1.4 課題來源及本文主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 LED智能玻璃顯示控制傳輸基本原理16-32
• 2.1 LED智能玻璃顯示的基本原理16-21
• 2.1.1 系統(tǒng)組成及功能概述16
• 2.1.2 系統(tǒng)顯示原理16-18
• 2.1.3 圖像分割顯示原理18-19
• 2.1.4 LED發(fā)光原理和驅(qū)動原理19-21
• 2.2 LED智能玻璃控制的基本原理21-23
• 2.2.1 系統(tǒng)組成及功能概述21-22
• 2.2.2 伽馬校正22-23
• 2.3 LED智能玻璃傳輸?shù)幕驹?/span>23-32
• 2.3.1 數(shù)字信號的傳輸模式23-24
• 2.3.2 傳輸介質(zhì)24
• 2.3.3 數(shù)字光纖通信的構(gòu)成和基本原理24-25
• 2.3.4 光發(fā)射機和光調(diào)制25-32
• 第3章 第一級控制系統(tǒng)MCU設(shè)計32-51
• 3.1 MCU控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖32-33
• 3.2 DVI模塊電路設(shè)計33-38
• 3.2.1 視頻源接口33-35
• 3.2.2 DVI解碼電路設(shè)計35-38
• 3.3 視頻處理單元電路設(shè)計38-42
• 3.3.1 JTAG下載模塊電路設(shè)計39-40
• 3.3.2 電源模塊設(shè)計40-41
• 3.3.3 Multisim原理圖仿真41-42
• 3.4 數(shù)據(jù)存儲單元電路設(shè)計42-47
• 3.4.1 EEPROM電路設(shè)計43
• 3.4.2 FLASH電路設(shè)計43-44
• 3.4.3 SRAM電路設(shè)計44-47
• 3.5 控制單元電路設(shè)計47-51
• 3.5.1 復位硬件電路設(shè)計47-48
• 3.5.2 USB硬件電路設(shè)計48-51
• 第4章 第二級控制系統(tǒng)SCU設(shè)計51-63
• 4.1 SCU控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖51
• 4.2 光線傳輸模塊51-55
• 4.2.1 SFP光模塊工作原理51-54
• 4.2.2 SFP光模塊電路設(shè)計54-55
• 4.3 信號處理單元電路設(shè)計55-57
• 4.4 驅(qū)動顯示模塊設(shè)計與仿真57-63
• 第5章 LED智能玻璃分布式視頻播放系統(tǒng)PCB設(shè)計63-73
• 5.1 信號完整性設(shè)計63-64
• 5.2 PCB設(shè)計的原則64-66
• 5.2.1 PCB設(shè)計的一般原則64-65
• 5.2.2 高速電路的PCB設(shè)計65-66
• 5.3 分布式視頻播放系統(tǒng)的Linesim仿真66-69
• 5.4 分布式視頻播放系統(tǒng)的Boardsim仿真69-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文77-78
• 致謝78-79
• 作者簡介79

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