先祝偉大的祖國70歲生日快樂,我們的祖國永遠(yuǎn)繁榮昌盛!
看了昨晚的晚會(huì),你感觸最深的是什么?
蘇老師感觸最深的 - LED的市場(chǎng)真是巨大、巨巨大,以后的夜景都將是數(shù)字化生成的由LED展示的世界。
之前,到任何一個(gè)城市旅游,發(fā)現(xiàn)夜晚的景觀都是人造的了 - 用LED生成的。
但國慶的光影屏讓我更是一振,竟然還有這種操作!兵哥哥們扛著屏幕剛一出場(chǎng)我就拍案稱奇 - 原理并不難,國慶之后這LED屏必將大火,控制LED點(diǎn)陣的FPGA銷量也必將大增(對(duì)國產(chǎn)FPGA廠商的極大利好),北京理工大學(xué)數(shù)字表演與仿真技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)也會(huì)越來越火!
首先我們從技術(shù)層面看看這玩意是如何工作的:
1、 每人舉的是32*32(共1024個(gè))的LED點(diǎn)陣,每一個(gè)點(diǎn)都是有RGB的三色LED構(gòu)成;
2、現(xiàn)場(chǎng)有3290個(gè)兵哥哥(穿著迷彩服,我覺得應(yīng)該是,普通群眾跑動(dòng)出錯(cuò)的概率會(huì)大增)每人扛著一塊32*32的屏(可以對(duì)折,最大90度,以增強(qiáng)光影滾動(dòng)的波浪感,增加節(jié)目的韻律)在移動(dòng),也就是說有3,368,960個(gè)像素在廣場(chǎng)上移動(dòng),從而組成各種圖案。
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每塊屏都由電池供電,據(jù)說為了減輕重量,只用了6節(jié)電池,能夠保證每個(gè)屏常亮5個(gè)小時(shí)而不滅,大家可以計(jì)算一下每個(gè)板的功耗是多大?
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每個(gè)屏的重量只有2.85公斤(其實(shí)扛久了還是挺重的,蘇老師背著比這還輕的筆記本走倆小時(shí)都累得夠嗆),為0.8米* 0.8米的正方形,材料用ABS工程塑料做成。
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北京理工大學(xué)負(fù)責(zé)將視頻文件通過映射計(jì)算和影響重構(gòu),生成3290個(gè)小的播放視頻單元,形成52640個(gè)視頻變化,通過4G專網(wǎng)發(fā)送給每個(gè)屏,每個(gè)屏都有獨(dú)立的ID。

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一開始我還以為是使用了5G進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸(5G是中國的驕傲,行業(yè)里也在熱炒,國產(chǎn)手機(jī)也都開始標(biāo)配5G功能,因此國慶推5G應(yīng)該是最好的時(shí)機(jī)),但最終知道是北京聯(lián)通在1.5個(gè)小時(shí)內(nèi)架設(shè)了26個(gè)基站,通過專線網(wǎng)絡(luò)來向這3290個(gè)屏幕傳遞信息,看來....
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一開始我還猜測(cè)每個(gè)屏內(nèi)應(yīng)該還有定位的功能,兵哥哥們扛著板跑動(dòng),主控只要向每個(gè)地理坐標(biāo)發(fā)送控制信息就可以了,可以大大降低由于跑錯(cuò)導(dǎo)致的“壞像素”的問題。后來才知道這種定位還是靠兵哥哥們準(zhǔn)確無誤的跑位,屏內(nèi)沒有采用定位技術(shù),估計(jì)是因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系來不及在技術(shù)上實(shí)現(xiàn),不過工作都推到了軟件上,3290個(gè)人隨時(shí)間變化的位置信息也要規(guī)劃好并計(jì)算在像素信息里。蘇老師以為,將來一定要解決這個(gè)問題,否則眾多的群眾表演不可能都讓兵哥哥們訓(xùn)練很久做到跑位準(zhǔn)確無誤。
想起來不難,但實(shí)現(xiàn)起來卻不容易,這是個(gè)涉及到電路、通信、機(jī)械、工藝、算法等的系統(tǒng)工程,而且是要在黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人面前、在億萬群眾面前做到萬無一失的產(chǎn)品,那拍板用這種方案的頭兒也是很有魄力的,贊一個(gè)!
其實(shí)蘇老師一直對(duì)LED點(diǎn)陣情有獨(dú)鐘,三年前我就安排我們實(shí)戰(zhàn)營的一位學(xué)員用第一代的小腳丫FPGA成功控制了一款32*16點(diǎn)陣的三色LED燈板(見下圖,采購自Adafruit),流動(dòng)顯示各種信息。

我們小腳丫FPGA團(tuán)隊(duì)還專門為小腳丫FPGA配了兩款LED點(diǎn)陣擴(kuò)展模塊,大家瞧一下:16*8的單色LED點(diǎn)陣 + 傳感器擴(kuò)展板 - 小腳丫FPGA邏輯通過I2C從傳感器(4枚)讀取數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后在LED點(diǎn)陣上流動(dòng)顯示出來,下面的圖就是在LED上顯示的溫度傳感器測(cè)出的室溫?cái)?shù)據(jù)。這個(gè)板子的另一個(gè)意圖是讓我們的學(xué)員練習(xí)焊接技術(shù),128顆0402封裝的LED要全部焊好,點(diǎn)亮所有的燈,焊接技術(shù)也就算出師了。
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8*8點(diǎn)陣單色LED的板子 + 3個(gè)傳感器,算是對(duì)上一個(gè)板子的簡化。

在我們今年年底即將推出的一款人工智能+IoT的訓(xùn)練平臺(tái)上,會(huì)有8*8 ~64個(gè)三色的LED,可以做出更多炫酷的效果。

用FPGA控制LED點(diǎn)陣進(jìn)行信息顯示將是我們硬禾實(shí)戰(zhàn)營一個(gè)重要的訓(xùn)練項(xiàng)目,因?yàn)樗闹R(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)很多 -- SMD LED的焊接、LED的顯示驅(qū)動(dòng)、通過PWM對(duì)RGB三色配色、FPGA邏輯編程、點(diǎn)陣顯示的工作原理、信息顯示的算法、通信控制等,雖然看起來不如圖像處理、網(wǎng)絡(luò)通信那么高大上,但這些基礎(chǔ)、系統(tǒng)的知識(shí)/技能對(duì)于企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)更有用。
對(duì)此感興趣的朋友不妨花一些時(shí)間玩一玩,會(huì)非常有意思




