基于虚拟仪器技术labview的点阵LED显示系统设计

吴义满

（盐城卫生职业技术学院，江苏 盐城 224001）

LED显示在日常生活中常见，比如户外、商场、公交、地铁等处常见的LED广告牌和提示牌。LED显示系统的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成LED显示系统，也可以利用专用的显示系统芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成特定功能LED显示系统，还可以利用单片机、ARM和android来实现LED显示系统功能[1-4]等。

而利用虚拟仪器技术labview[5-7]设计的LED显示系统，可以用来模拟真实的LED显示系统而进行工作[8-9]。使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件labview方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。

该论文设计的点阵LED显示系统是充分利用虚拟仪器labview技术独特而丰富的函数库中的功能函数而完成的，省去传统的编程语言繁琐的。

1 总体设计方案

1.1 实现的功能

主要功能是：点阵LED显示系统，分别实现：一是字符串和图片显示，二是可以预览，三是实时显示日期和时间。

1.2 设计思路

根据要实现的功能，整体工作流程如图1所示。

图1 工作流程Fig.1 Work procedure

2 程序的设计

Labview编程最大的特色图形化的编程语言，外加十分丰富的函数库，使程序设计非常简单和直观。该点阵LED显示系统的程序设计就是充分利用labview丰富的函数库里一些特殊的函数实现相应的功能。

2.1 显示字符

该部分不但实现字符串的点阵LED显示，而且要是实现时间和日期点阵LED实时显示。

2.1.1 显示字符前面板的设计

显示字符，内容可以在前面板输入，动态显示速度按实际需要可调。

图2 显示字符前面板Fig.2 Front panel of displaying character

2.1.2 显示字符程序的设计

显示字符，要是单纯的静态显示，不需要在“显示字符”条件结构分支中包含一个while结构，它的作用就是使显示动态显示。

2.2 取模

取模，该部分的功能是可以预览显示的内容，而且可以保存，以方便以后调用。

2.2.1 取模的前面板设计

取摸的前面板设计如图4所示。它可以预览要显示的内容。

图3 显示字符程序Fig.3 Displaying character program

图4 取模的前面板Fig.4 Front panel ofmodule

2.2.2 取模的程序设计

取模的程序设计非常简单，利用labview的一些函数和条件结构就可以实现，如图5所示。

2.3 显示图片

显示图片，该部分的功能是可以加载BMP格式的图片，以供点阵LED显示，但其他格式的图片不能显示，要想显示其他格式的图片必须先转换成BMP格式。当然此处显示的图片是静态的。

2.3.1 显示图片的前面板设计

图6就是汉字LED点阵的显示效果图。

2.3.2 显示图片的程序设计

显示图片的程序如图7所示。

图5 取模的程序Fig.5 Module program

图6 显示图片前面板Fig.6 Front panel of displaying images

2.4 关键技术

运用虚拟仪器技术labview设计LED显示系统，有自己独特的技术特色。

图7 显示图片程序设计Fig.7 The program design of displaying images

2.4.1 选项卡控件和条件结构结合的使用

选项卡控件也就相当于一个主界面有几个分支可供选择，而它与条件结构的结合，正好把选项卡控件的每一分支指令正好传达给相应的条件结构分支执行。这两个的结合使程序变得简洁和紧凑。

2.4.2 特殊函数的使用

这3个函数：“在矩形中绘制文本函数”、“图片至像素图转换函数”和“还原像素图函数”的配合使用，再加上把空的二维数组填充LED，就成了点阵LED。再按一定的规则把它们连接起来，这样就完成了输入字符，输出的是字符在点阵LED中的显示。

此外，该点阵LED显示系统还用了不少其他功能函数。从而使编程变得非常简洁。

2.5 运行结果分析

运行结果分析：实现了点阵LED显示系统的3大功能——显示字符、取模和图片显示，符合设计预期。

3 讨 论

运用虚拟仪器技术labview设计LED显示系统，编程、调试和增加功能十分简单。之所以编程方便得益于labview丰富的函数库，编程界面和调试界面，非常友好。非常适合大学生实践创新项目和毕业设计项目。

此外，该系统可以作为仪器仪表的显示系统。不过，要是在实物点阵LED显示屏上显示，该系统要外加数据采集卡作为数据接口，以便电脑上的数据通过数据接口传输到点阵LED显示屏上显示。

4 结 论

通过运用labview设计LED显示系统，验证了该技术设计LED显示系统思路清晰，编程、调试和增加功能十分简单和方便。

该系统的研制不管是对学习或仪器研发，还是实际应用，都有一定的实际意义和理论意义。

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