一种LED显示原理实验实训平台的研究与应用*

曾昭献 王蓉

(九江职业技术学院,江西九江 332007)

0 引言

随着电子技术的高速发展,LED显示技术也发展迅猛特别是在超大屏显示,有其自有的发展优势,在国内外已形成庞大的市场。随着LED显示技术市场的扩大,有关LED显示技术高技能人才需要激增。为了加速人才培养,课题组根据LED显示产品的生产、安装、调试维护人才市场岗位要求,结合学校信息专业群“三教”改革项目,开发了一套LED显示原理实验实训平台。平台包括四个培训模块,实现了LED点-线-面,静态-动态显示技术和模块化安装维护38个项目技能培训;同时将原来高职信息专业群LED显示技术分散在多门课程里的教学内容,进行了系统的组合,形成了专门针对LED显示技术课程教学和岗位高技能型人才的培训[1]。

1 设计思路

为了保证LED显示技术实验实训平台的科学性,技术先进性、创新性、实用性、平台运行的稳定性、易操作性,利用LED点阵数码显示、文字符号点阵显示彩色视频显示、微控制、PLC控制等技术;选用LED显示基础原理性实验、LED窄屏单色动态文字显示、LED宽频图形彩色显示、视频监控四大系统模块,进行硬件配置,同时结合硬件配置了微控制器、PLC、物联网人工智能软件开发平台。设计了原理性实验项目16个,技能实训项目22个,满足LED显示技能型人才的快速培养。

2 LED显示原理实验实训平台软硬件组成

实验实训平台硬件包括四个模块:LED点阵显示原理基础模块、LED窄屏显示模块、彩色宽屏显示模块、视频监控模块。平台实物如图1,总体结构如图2。

图1 LED显示原理实验实训平台实物Fig.1 The actual object of the LED display principle experimental training platform

图2 LED显示原理实验实训平台结构图Fig.2 LED display principle experimental training platform structure diagram

实验实训平台软件包括四个模块:微控制器C语言编程软件、手机APP物联网窄屏控制软件、彩色宽屏编程和控制软件、硬盘录像机控制软件。

3 LED显示原理实验实训平台功能

平台融合了LED“8×8”点阵显示技术、窄屏文字符号动态显示、宽屏彩色显示、微电子控制,视频监控等技术。实现LED点、线、面、色彩显示、文字动态显示、视频动态显示原理内容培训;实现LED电路电气参数,硬件设备的安装、调试过程,软件编程与调试过程等操作技能实训。学生通过平台的各个模块学习,全面掌握从点—线—面—静—动—彩色—视频彩色LED显示技术原理,同时通过平台全面掌握了LED电路安装、调试、编程、故障处理等操作技能。满足LED显示技术岗位的技能培训。培训内容如图3。

图3 平台培训内容Fig.3 Platform training content

3.1 LED点阵显示原理基础模块

由LED点、“8”字数码显示、“8×8”点阵显示、“红、绿、蓝”三基色混色显示、“16×16”文字静动态显示等5个独立的电路板组成。开发和实现数码显示、文字符号静动态显示、彩色混合等原理性实验培训6个,以及技能操作培训项目2个。

3.2 LED窄屏显示模块

由LED窄屏(100×30cm)、PLC控制器、无线WIFI通信模块、手机、软件编程和APP操作软件组成。开发和实现LED窄屏中英文动态移动显示编程、APP操作等3个项目的培训,以及窄屏硬件拼接、安装调试、应用设置等技能能力培训。

3.3 彩色宽屏显示模块

由彩色宽屏(100×78cm)、视频控制器、视频收发送模块、视频软件控制系统组成,开发和实现彩色显示屏的硬件拼接、安装调试、应用设置等技能能力培训,以及互联网视频通信联接操作技能培训。

3.4 视频监控模块

由彩色摄像头、硬盘录像机、微型计算机、视频管理应用软件等组成,开发和实现视频监控设备布线、安装、调试、控制操作、信息远程发送等技能项目的培训。

4 LED显示原理实验实训平台运行

LED点阵显示原理培训平台适用于高职院校、职业中专、技校等学校有关LED专业技术课程的实验实训教学和专业技能培训教学;职业培训机构有LED专业技术课程专业技能培训教学。项目组充分利用平台所配置的软硬件,开发了32个原理性实验和技能培训项目。通过平台的试运行,达到了设计标准,完全能够满足LED显示技术技能培训。平台开发培训项目如表1。

表1 LED点阵显示原理实验实训平台培训项目Tab.1 LED dot matrix display principle experimental training platform training project

5 结语

LED点阵显示原理实验实训平台,将分散在《LED照明技术》《单片机运行与维护》《PLC控制技术》《视频设备》《电视技术》《视频监控技术》等课程里的LED显示技术教学内容,有机地组合在一起,专注于LED显示技术的技能培训,加快人才培训速度,能够快速满足LED显示市场的高技能人才的需求。