LED顯示屏軟硬件設(shè)計(jì)方案書4.2主控軟件設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)：FreeRTOS（實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，支持任務(wù)調(diào)度、信號(hào)量、隊(duì)列，提高實(shí)時(shí)性）。任務(wù)設(shè)計(jì)：通信任務(wù)（優(yōu)先級高）：通過ETH/WiFi接收上位機(jī)指令，解析后放入隊(duì)列；顯示任務(wù)（優(yōu)先級中）：從隊(duì)列中取出顯示數(shù)據(jù)，通過SPI發(fā)送給驅(qū)動(dòng)模塊；狀態(tài)采集任務(wù)（優(yōu)先級低）：每隔1秒采集溫度（DS18B20）、電壓（ADC）數(shù)據(jù)，上傳至上位機(jī)；故障處理任務(wù)（優(yōu)先級最高）：當(dāng)檢測到異常（如溫度≥60℃、電壓≤4.5V），觸發(fā)報(bào)警（點(diǎn)亮報(bào)警燈）并上傳故障信息。通信協(xié)議：采用自定義TCP協(xié)議（幀格式：起始符+長度+命令字+數(shù)據(jù)+校驗(yàn)和+結(jié)束符），確保數(shù)據(jù)傳輸可靠。4.3上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)工具：Qt6.5（跨平臺(tái)，支持Windows、Linux、macOS）。功能模塊：內(nèi)容編輯：支持文字（字體、顏色、大小設(shè)置）、圖片（縮放、旋轉(zhuǎn)）、視頻（剪輯、預(yù)覽）編輯；遠(yuǎn)程發(fā)布：選擇顯示終端，設(shè)置發(fā)布時(shí)間（立即/定時(shí)），上傳內(nèi)容數(shù)據(jù)；狀態(tài)監(jiān)控：實(shí)時(shí)顯示終端的溫度、電壓、亮度、在線狀態(tài)，異常時(shí)彈出報(bào)警窗口；系統(tǒng)設(shè)置：支持用戶管理（權(quán)限分配）、終端配置（分辨率、亮度）、日志查詢（操作記錄、故障記錄）。接口設(shè)計(jì)：提供RESTfulAPI接口（如`/api/device/status`獲取設(shè)備狀態(tài)、`/api/content/publish`發(fā)布內(nèi)容），支持第三方系統(tǒng)集成（如廣告管理系統(tǒng)、智能樓宇系統(tǒng)）。5.系統(tǒng)測試方案5.1硬件測試電壓電流測試：用萬用表測量電源輸出電壓（5V±0.1V）、顯示單元電流（每平方米≤2A）；穩(wěn)定性測試：將系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)，檢查是否有死機(jī)、花屏、燈珠損壞等現(xiàn)象；溫度測試：用熱電偶測量主控芯片（≤70℃）、電源模塊（≤60℃）的溫度，確保在允許范圍內(nèi)；抗干擾測試：在系統(tǒng)旁邊放置電磁干擾源（如手機(jī)、對講機(jī)），檢查顯示是否正常（無閃爍、無亂碼）。5.2軟件測試功能測試：驗(yàn)證內(nèi)容編輯（如文字顏色設(shè)置）、遠(yuǎn)程發(fā)布（如定時(shí)發(fā)布）、狀態(tài)監(jiān)控（如溫度報(bào)警）等功能是否符合需求；性能測試：測試內(nèi)容更新延遲（局域網(wǎng)≤1秒、廣域網(wǎng)≤5秒）、刷新頻率（≥60Hz）；兼容性測試：測試上位機(jī)軟件在不同操作系統(tǒng)（Windows10、Ubuntu22.04）下的運(yùn)行情況，驗(yàn)證顯示單元在不同分辨率（16×16、32×32）下的兼容性。5.3集成測試系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：將上位機(jī)、通信模塊、主控模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、顯示單元連接，測試端到端的功能（如從內(nèi)容編輯到顯示的全流程）；壓力測試：同時(shí)向10個(gè)顯示終端發(fā)布1080P視頻，測試系統(tǒng)的并發(fā)處理能力（無丟包、無延遲）；可靠性測試：模擬極端環(huán)境（如溫度-10℃~50℃、濕度80%），測試系統(tǒng)的可靠性（連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)無故障）。6.實(shí)施計(jì)劃階段時(shí)間負(fù)責(zé)人輸出成果需求調(diào)研第1周需求分析師需求規(guī)格說明書方案設(shè)計(jì)第2-3周系統(tǒng)架構(gòu)師硬件設(shè)計(jì)方案、軟件設(shè)計(jì)方案硬件開發(fā)第4-6周硬件工程師硬件原型、PCB圖紙軟件開發(fā)第7-10周軟件工程師主控軟件固件、上位機(jī)軟件系統(tǒng)測試第11-12周測試工程師測試報(bào)告、問題清單部署上線第13周實(shí)施工程師系統(tǒng)部署文檔、用戶手冊維護(hù)升級持續(xù)維護(hù)工程師升級補(bǔ)丁、維護(hù)記錄7.預(yù)算估算類別明細(xì)成本（元）硬件成本主控模塊（10塊）1000顯示驅(qū)動(dòng)模塊（100塊）2000顯示單元（10㎡）5000通信模塊（10塊）500電源模塊（10塊）2000軟件成本主控軟件開發(fā)____上位機(jī)軟件開發(fā)____測試成本測試設(shè)備租賃（示波器、萬用表）5000實(shí)施成本部署人員費(fèi)用5000維護(hù)成本第一年維護(hù)費(fèi)用____**總計(jì)****____**8.風(fēng)險(xiǎn)分析與應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)類型風(fēng)險(xiǎn)描述應(yīng)對措施技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)主控芯片性能不足，導(dǎo)致顯示延遲提前進(jìn)行原型測試，選擇性能足夠的芯片（如STM32F407）進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)硬件開發(fā)延遲，影響整體進(jìn)度制定詳細(xì)的計(jì)劃，定期檢查進(jìn)度，預(yù)留1周緩沖時(shí)間成本風(fēng)險(xiǎn)元器件價(jià)格上漲，導(dǎo)致預(yù)算超支提前采購元器件，鎖定價(jià)格；尋找替代元器件（如用TM1621替代TM1620）質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)顯示效果不均勻（亮度差異大）采用恒流驅(qū)動(dòng)模塊（TM1620），確保每個(gè)LED燈珠的電流一致；批量生產(chǎn)前進(jìn)行亮度校準(zhǔn)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)程通信不穩(wěn)定（WiFi信號(hào)弱）支持多通信方式（以太網(wǎng)、WiFi、4G），優(yōu)先使用以太網(wǎng)（穩(wěn)定性高）；增加信號(hào)放大器（如WiFi中繼器）9.結(jié)語本方案通過模塊化硬件設(shè)計(jì)（主控、驅(qū)動(dòng)、顯示單元獨(dú)立）和分層軟件架構(gòu)（應(yīng)用層、控制層、驅(qū)動(dòng)層），實(shí)現(xiàn)了LED顯示屏的高穩(wěn)定性、強(qiáng)擴(kuò)展性和遠(yuǎn)程管理功能。同時(shí)，通過詳細(xì)的測試計(jì)劃和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施，確保系統(tǒng)能夠滿足用戶的需求。本方案可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外廣告屏、公共信息發(fā)布屏等場景，具有較高的實(shí)用價(jià)值和市場前景。文檔審批角色姓名簽字日期項(xiàng)目經(jīng)理張三（簽字）2024-XX-XX技術(shù)負(fù)責(zé)人李四（簽字）2024-XX-XX客戶代表王五（簽字）2024-XX-XX版本歷史版本號(hào)修改日期修改內(nèi)容修改人V1.02024-XX-XX初始版本張三V1.12024-XX-XX優(yōu)化預(yù)算估算李四V1.