通过对大型户外全彩LED显示屏的研究,基于FPGA设计了一种LED显示屏的控制系统。该系统主要工作基于Altera公司提供的DE1开发板上进行设计,在Quartus II的软件开发环境下,采用层次化设计,用Verilog HDL语言建立分频时钟模块、数据采集和重组模块、扫描驱动模块,最后连接成一个整体的系统模块,进行仿真和调试,完成FPGA控制系统的设计。通过SPI通信协议发送数据,完成了64×64的LED屏的图形显示,从而验证了LED大屏幕的设计方法。本方案实现的显示控制系统方法,满足目前LED大屏幕区域显示和高速处理图像数据的要求,具有稳定性高、设计灵活等特点。

介绍了采用步进电动机、谐波减速器和绝对式编码器构成的扫描镜驱动机构进行成像光谱仪运动补偿的方案。说明了选用五相混合式步进电动机的合理性，研究了五相混合式步进电动机在该应用中的特殊要求，驱动技术和控制实现方法。首先，指出了扫描镜和相应驱动方案对步进电动机的特殊要求。接着，针对扫描镜低速运动补偿和高速运行回归初始位置两种工况，提出了一种基于隔相五边形绕组联结方式的新型驱动方法，即调频调压结合恒频变脉宽调制(PWM)的方法，重点分析了该驱动方式对扫描机构运行性能的影响。最后，利用相关测试设备和相应方法对扫描镜的运行精度进行了实验测量。结果表明：扫描镜在以0.1~0.5(°)/s低速进行匀速运行和跟踪给定运动补偿曲线运行两种情况下，角速度的均方根误差均＜5.5%，基本满足一般成像光谱仪对扫描机构的工程应用要求。