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- 航空加固液晶显示器控制系统设计
- 作者： 栾新源 来源： 上海大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 加固 液晶显示器 航空 控制
- 描述： 由于液晶显示器具有轻，薄，节能等显著优点，越来越广泛地应用于航空，航海，野外车辆，等工作环境恶劣场所。这些地方要求宽温(-40℃~65℃)，极亮极暗画面清晰，防眩光等。而商用液晶显示器达不到上述要求，这就需要对它的结构，光学系统，控制系统等进行一系列的改进。这种改进就叫“加固”。而传统加固做法存在开发难度大，加热效率差，背光源启动慢问题。 为此，通过对控制系统实现方案的深入研究，设计出一套以FPGA+ARM为核心的控制电路板应用系统，有效解决目前存在的问题。本文主要研究内容为： 设计出以FPGA+ARM为核心的控制电路板。传统的控制系统用单颗超高端FPGA的方式，使用嵌入式系统设计方案 ，开发难度大。采用两颗低端器件组合方法，降低了对技术人员的要求。同时给出一种通过直方图取得中间值，然后以中间值为分界点，在分界点上方和下方分别乘以不同系数的对比度调整算法，具有灰度自适应性，优于现有算法。提出提高对比度，降低背光源亮度的动态背光算法，在环境温度较高时，主动降功耗，减少发热量。提出了限幅算术平均滤波法用于数模转换，优于简单平均滤波法。中断存在执行多任务情况下，提出分节拍多次中断处理算法，提高MCU使用效率。提出基于TPS5420+线性降压器，磁珠隔离，π滤波超稳定供电方案。 设计了LED背光源及恒流源。采用热电分离型5630 LED，LED底部有铝散热垫。用铝做印刷线路板基材。提出一套从颗粒数计算，性能上的冗余，到通过配置电阻均衡每串间电流的完整设计方法。提出了在空间位置上LED串相互备份的设计。设计了转换效率90%以上的恒流源。整体亮度达到1200 nits，发光效率达到惊人的101 lm/w，远高于冷阴极荧光灯的60 lm/w。LED背光源工作温度范围、耐冲击、调光范围等指标明显优于冷阴极荧光灯。 设计了ITO（Indium Tin Oxides）加热玻璃。ITO透明，导电，有阻抗。通电后ITO整面会发热，直接贴在液晶玻璃上，可迅速加热。铜箔用导电金球粘在玻璃两端做电极。 程序设计为占空比控制逐步升温。内部配温度探头，外部配动断温度继电器。能安全快速加热，又能有效防止控制板失灵加热过头。传统加热方式是用加热灯丝绕在灯管上或用加热膜，安全性和加热速度都有问题。 最后完成系统软，硬件的调试，并给出细致的测试结果。结果表明设计方案是可行的，且省钱，省力，省时。具有很好经济价值，广阔的应用前景。