LED大屏幕顯示培訓(xùn)教材_圖文

1、LED顯示屏培訓(xùn)教材目錄概述 (4第一章LED器件 (5§1.1 LED器件應(yīng)用基礎(chǔ) (51.1.1光度學(xué)與色度學(xué) (51.1.2視覺(jué)特征 (61.1.3圖象質(zhì)量的評(píng)價(jià) (9§1.2 LED工作原理 (91.2.1 半導(dǎo)體發(fā)光基本原理 (91.2.2 LED特征參數(shù) (111.2.3 LED器件的驅(qū)動(dòng) (121.2.4 LED器件及顯示屏使用注意事項(xiàng) (13§1.3 LED器件簡(jiǎn)介 (15第二章LED圖文顯示屏 (15§2.1 圖文顯示屏的特點(diǎn) (15§2.2 圖文顯示屏的顯示模式和方法 (17§2.3 圖文屏的控制方式 (17

2、67;2.4 LED驅(qū)動(dòng)器74HC595介紹 (17§2.5 LED雙色圖文顯示屏驅(qū)動(dòng)電路 (20第三章視屏LED顯示屏 (21§3.1視屏信號(hào)源 (213.1.1 計(jì)算機(jī)顯示適配卡 (213.1.2 靈星雨701多媒體視頻系統(tǒng) (22§3.2 視屏LED顯示屏的基本結(jié)構(gòu) (22§3.3 全彩屏介紹 (243.3.1 適用范圍 (233.3.2 全彩屏種類 (233.3.3 功能特性 (233.3.4 全彩屏型號(hào)規(guī)格 (24§3.4 靈星雨701控制系統(tǒng)解決方案 (243.4.1 控制系統(tǒng)功能特點(diǎn) (243.4.2 LED演播室性能參數(shù) (26

3、第四章奧拓公司顯示屏命名規(guī)范 (27概述LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或單燈像素單元組成的平面式顯示屏幕。由于它具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏,到單、雙色視屏,再到今天的全彩色視屏顯示屏的發(fā)展經(jīng)歷。無(wú)論在器件性能(超高亮度LED顯示器及藍(lán)色發(fā)光燈等和系統(tǒng)集成(數(shù)字化的全動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)等都已走向成熟。其應(yīng)用領(lǐng)域遍及交通、政府機(jī)關(guān)信息發(fā)布、電信、銀行信息發(fā)布、廣告、宣傳、體育、城市亮化等各個(gè)方面。公司自93年成立以來(lái),一直致力于LED顯示屏的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。目前公司現(xiàn)有LED顯示屏有:單(雙色圖文屏、單

4、(雙色視頻、全彩屏視屏等。公司在繼承原有的圖文屏、視屏的基礎(chǔ)上,主推全彩顯示屏。第一章 LED器件§1.1 LED器件應(yīng)用基礎(chǔ)為使LED顯示屏達(dá)到理想的顯示效果,除了要對(duì)LED器件本身的工作原理及特性有很好的了解外,首先要對(duì)光學(xué)特性(亮度、色彩、視角等和人眼視覺(jué)特性有所了解。由于圖象顯示的最終效果是與光源特性(如果是發(fā)射的話,還需考慮反射體的光學(xué)特性和視覺(jué)特性雙方有關(guān)的,它既有光學(xué)原理描寫的客觀存在,也有人眼視覺(jué)主觀感受的因數(shù),兩者兼顧才能收到良好的效果。這也就涉及到光學(xué)和視覺(jué)兩個(gè)方面的問(wèn)題。1.1.1光度學(xué)與色度學(xué)光度是對(duì)有關(guān)的輻射能量與人眼亮度感受兩者關(guān)系的描述;色度是對(duì)有關(guān)彩色

5、形成與彩色視覺(jué)關(guān)系的描述。一、光度學(xué)人眼對(duì)亮度的敏感程度與顏色有關(guān),在整個(gè)可見光范圍內(nèi)并不是均勻的。可以用相對(duì)敏感曲線進(jìn)行描述。圖1.1.1給出了人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光線的相對(duì)敏感程度。從圖中可以看出,人眼對(duì)于波長(zhǎng)=555nm的黃綠光線最為敏感,我們定義這是的相對(duì)視敏度Vs(555=1。 二、色度學(xué)人眼對(duì)不同光線的敏感程度不同,在這視敏曲線已得到說(shuō)明。在不同環(huán)境下,人眼的視敏曲線也有所不同。如圖1.1.3所示,人眼在白天(明和黑夜(暗,其視敏曲線就有所不同。暗視敏曲線中最敏感部位光線的波長(zhǎng)比明視敏曲線最敏感部位波長(zhǎng)小50nm,兩者最明感的光線顏色有所不同。人眼對(duì)顏色的感覺(jué)來(lái)源于視網(wǎng)膜上三種不同類型的

6、視錐細(xì)胞。不同視錐細(xì)胞對(duì)不同顏色的敏感,他們的視敏曲線圖表示在圖1.1.4上,分別為Rs(、Gs(、Bs(,即三種視錐細(xì)胞分別對(duì)紅、綠、藍(lán)三色最敏感。三種細(xì)胞共同作用下,就可以得到人對(duì)顏色的總體感覺(jué),如圖中虛線所示。根據(jù)對(duì)人眼的研究,知道用R、G、B三基色的不同比例,可以合成不同的顏色。三種顏色不同比例的混合就能發(fā)出從白到黑各種不同顏色的光。 白光,可以由RGB三基色配合生成,在公司標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各色配比比例為:R:G:B=0.44:1:0.28在此基礎(chǔ)上調(diào)整RGB各基色的比例,就可以產(chǎn)生所需要的各種顏色的光。LED全彩屏就是根據(jù)這一原理,采用三基色的LED發(fā)光器件進(jìn)行組合,構(gòu)成顯示屏上的一個(gè)“點(diǎn)

7、”或者叫做“像素”,然后對(duì)每種顏色的LED發(fā)光器件的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行控制,從而配出各種顏色的光線,當(dāng)各色LED器件的發(fā)光強(qiáng)度在允許的最大工作電流內(nèi)的最大時(shí),且滿足上述的顏色配比,就能發(fā)出最大光強(qiáng)的白光。1.1.2視覺(jué)特征視覺(jué)在很大程度上取決于人的主管感受,每個(gè)人的生理、心理狀況不同,感受也就不同,視覺(jué)特征是指人類視覺(jué)的統(tǒng)計(jì)特征而言。一、亮度的對(duì)比靈敏度亮度的范圍內(nèi)人眼可以對(duì)僅有的2%變化的亮度進(jìn)行區(qū)分。對(duì)比靈敏度描述的是人眼對(duì)亮度差的區(qū)分能力與背景亮度關(guān)系密切。正因如此,在LED顯示屏的應(yīng)用過(guò)程中,就應(yīng)該考慮到LED顯示屏的亮度與周圍環(huán)境光線強(qiáng)度之間的合理配合。在白天應(yīng)該把視頻的亮度調(diào)高,在夜間應(yīng)

8、該調(diào)低,這樣不僅可以更適合人眼的對(duì)比度,還可以合理利用能源。目前在公司生產(chǎn)的LED全彩屏都有環(huán)境亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。三、空間分辨力人眼在空間的分辨力,是視覺(jué)的另一特征?？臻g分辨率定義為:=1/其中為能夠區(qū)分開來(lái)的空間兩相鄰物體的最小視角【以“”(分為單位】人眼能區(qū)分相鄰物體的最小視角約為1,因此=1。人眼的空間分辨率與背景亮度、顏色、物體運(yùn)動(dòng)速度等因數(shù)有關(guān)。當(dāng)物體的亮度與背景亮度接近時(shí),空間分辨率低;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度加大時(shí),空間分辨率降低;相鄰物體顏色不同,空間分辨率也不同,對(duì)于相鄰物體分別為黑/白色時(shí),空間分辨率最高,如果取黑白相鄰物體時(shí)的空間分辨率為1的話,黑紅相鄰物體的空間分辨率為0.4,而

9、綠藍(lán)相鄰物體的空間分辨率僅為0.19。四、馬赫效應(yīng)當(dāng)亮度發(fā)生越變時(shí),例如一側(cè)亮另一側(cè)暗,黑白分明的情況,人眼在越變的交界處會(huì)感覺(jué)亮的一側(cè)更亮,暗的一側(cè)更暗,這就是所謂的馬赫效應(yīng)。五、視覺(jué)惰性人眼的亮度感覺(jué)不會(huì)應(yīng)光源的消失而立即消失,要有一個(gè)延遲時(shí)間,這就是視覺(jué)的惰性。視覺(jué)惰性可以理解為光線對(duì)人眼視覺(jué)的作用、傳輸、處理等過(guò)程都需要時(shí)間,因而使視覺(jué)具有一定的低通特性。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)外界光源突然消失時(shí),人眼的亮度感覺(jué)是按指數(shù)規(guī)律逐漸減小的。這樣當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷,在通斷頻率較低時(shí),人眼可以發(fā)現(xiàn)亮度的變化;而通斷頻率增高時(shí),視覺(jué)就逐漸不能發(fā)現(xiàn)亮度的變化了。不至于引起閃爍感覺(jué)的最低反復(fù)通斷頻率,稱為臨界閃

10、爍頻率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明臨界閃爍頻率大約為24HZ。因此采用每秒24幅畫面的電影,在人眼看起來(lái)就是連續(xù)活動(dòng)的圖像了。同樣原理,日光燈每秒通斷50次,而人眼看起來(lái)確是一直點(diǎn)亮的。由于視覺(jué)具有惰性,人們?cè)谟^察高于臨界頻率的反復(fù)通斷光線時(shí),所得到的主管亮度感受實(shí)際上是可觀亮度的平均值。圖1.1.7示出了人眼對(duì)反復(fù)通斷光線的視覺(jué)感受。 在LED顯示屏中,利用視覺(jué)惰性,改善驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì),形成的目前廣泛應(yīng)用的掃描驅(qū)動(dòng)方式。掃描驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)在于LED顯示屏不必對(duì)每個(gè)發(fā)光燈提供單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電路,而是若干個(gè)發(fā)光燈為一組共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路,通過(guò)掃描方法,使各組發(fā)光燈依次點(diǎn)亮,只要掃描頻率高于臨界閃爍頻率,人眼看起來(lái)各

11、組燈都在發(fā)光。其次,圖像顯示區(qū)別于圖形顯示,他不僅要顯示物體的輪廓(線框還要顯示出畫面各個(gè)部分的深淺,即需要有灰度級(jí)顯示功能。灰度顯示要求LED 顯示屏能夠控制各個(gè)發(fā)光燈的發(fā)光強(qiáng)度。LED發(fā)光燈發(fā)光強(qiáng)度的控制方法有兩種,一種是控制發(fā)光燈的工作電流;另一種是控制發(fā)光燈在重復(fù)通斷時(shí),通/斷的時(shí)鐘比例,即所謂的占空比控制。在彩色圖象的顯示中,根據(jù)色度學(xué)的原理,我們知道通過(guò)RGB三基色的不同比例,可以配制出各種顏色。因此由紅、綠、藍(lán)三種LED組成的一個(gè)點(diǎn)光源,分別控制每色發(fā)光燈的發(fā)光強(qiáng)度,就可以發(fā)出可需要的各種顏色的光線。這時(shí)同樣需要用占空比控制方法,分別對(duì)各色發(fā)光燈進(jìn)行控制。1.1.3圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)

12、LED顯示屏的好壞,顯示效果是一個(gè)很重的指標(biāo)。對(duì)圖像的灰度級(jí)、分辨率、亮度、色溫、白平衡參數(shù)、顏色均勻性、色彩逼真(還原程度等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合對(duì)比評(píng)價(jià)。§1.2 LED工作原理1.2.1 半導(dǎo)體發(fā)光基本原理發(fā)光二極管是一種將電流順向通到半導(dǎo)體p-n結(jié)處而發(fā)光的器件,通常采用雙異質(zhì)結(jié)和量子阱結(jié)構(gòu)。1962年GE(General Electric公司用GaAsP首次將紅色LED商品化。最初的紅色LED的光通量為0.1lm/W,約是普通燈光的1/150,其發(fā)光效率大約每10年提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。最近,藍(lán)色、綠色LED已實(shí)用化,其發(fā)光強(qiáng)度超過(guò)AlGaAs類紅色LED。這種LED采用氮化物半導(dǎo)體(

13、InGaN混晶作活性(發(fā)光層的量子阱結(jié)構(gòu),其發(fā)光強(qiáng)度超過(guò)10cd,量子效率超過(guò)20%。此外,還開發(fā)了外部量子效率超過(guò)50%的AIInGaP紅色LED(630nm和琥珀-LED (595nm。InGaN綠色、藍(lán)色LED的量子效率也接近上述值?？驳吕?cd是發(fā)光強(qiáng)度的單位,用以表示可見光LED發(fā)光強(qiáng)度的指標(biāo)。發(fā)光強(qiáng)度I可用光通量和立體角表示。I=d/dcd=KmV( Pdlm其中,Km為在波長(zhǎng)555nm范圍內(nèi)的最大可見度(683nm,綠色對(duì)人眼是最亮的。V(是在波長(zhǎng)為時(shí)的相對(duì)可見度V(555nm=1,P為光譜輻射通量。白色LED是一種由InGaN藍(lán)色LED和熒光體組成的新型LED。在藍(lán)色LED芯片

14、上涂敷熒光體,最后用環(huán)氧樹脂將芯片周圍密封。兩種方式(單芯片型和多芯片型可得到色調(diào)效果好(Ra 85的白光。一是同時(shí)點(diǎn)亮紅色、綠色、藍(lán)色(R.G.B或藍(lán)綠色和黃橙色2、3種LED;二是用輻射藍(lán)色或紫外LED作激勵(lì)光源激勵(lì)熒光體的方式。第一種方式不僅在LED的驅(qū)動(dòng)電壓或發(fā)光輸出上有缺陷,而且在溫度特性或器件壽命上也存在問(wèn)題,因此距實(shí)用化還有一段距離。第二種方式則用一個(gè)器件即可,驅(qū)動(dòng)電路,易于設(shè)計(jì)。有兩種激勵(lì)方式:即(1用藍(lán)色LED激勵(lì)發(fā)黃光的熒光體。(2用紫外LED激勵(lì)R.G.B熒光體。激勵(lì)熒光體的白色LED照明光源因熒光體組拿來(lái)不同可發(fā)射白光以外的各種顏色的光,因而可廣泛應(yīng)用于照明。如前所述,

15、每一個(gè)LED的光通量(lm很弱,要作為照明光源必須配置多個(gè)LED。而開發(fā)LED照明用光源,則必須對(duì)包括多個(gè)LED集成器件光分布在內(nèi)的裝置系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),經(jīng)外,研究人員還必須參加半導(dǎo)體發(fā)光器件和照明光源的開發(fā)及技術(shù)交流。預(yù)計(jì)今后將有各種型號(hào)的白色LED 問(wèn)世。然而,現(xiàn)在單芯片型InGaN藍(lán)色LED和YAG熒光體組成的白色LED僅外于產(chǎn)品化階段。美國(guó)LEDtronics公司、Gentex公司正致力于用藍(lán)綠色LED和琥珀色LED開發(fā)多芯片型LED光源的研究,但難以實(shí)現(xiàn)一樣的混色,故很難達(dá)到實(shí)用化。用R.G.B三基色LED開發(fā)了白色LED,現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室水平的發(fā)光效率已超過(guò)40lm/W,近幾年內(nèi)可望超過(guò)1

16、00lm/W。作為熒光體激勵(lì)光源的多量子阱(MQWLED的外部量子效率已提高了20%其溫和色調(diào)優(yōu)異。受YAG熒光體壽命影響的白色LED的壽命已超過(guò)數(shù)萬(wàn)小時(shí)。用具有上述優(yōu)異特性的炮彈型LED在玻璃狀環(huán)氧基板上以大約7mm間隔串聯(lián)41個(gè)LED,并將17列并聯(lián),一共用697個(gè)。白色LED裝置使用商用電源AC100V, 60Hz及全波整流后的穩(wěn)壓電源(電容輸入型整流電流。為減少LED器件的耗電量,整流后電源的波形變動(dòng)量大峰值電壓為143V,最小電壓為126V。在此狀態(tài)下,各LED上施加電壓最大約為3.49V,最小約為3.07V時(shí),電流值最大約為17mA,最小為3mA,耗電約為20W。圖1為用41個(gè)LE

17、D組成的照明器具。圖2表示了AC100V,120Hz驅(qū)動(dòng)時(shí)的發(fā)光光譜,該光譜與直流順向發(fā)光光譜特性相一致。用燈座插入方式,距發(fā)光面30cm處的光照度約為1200lx,耗電約為1W。無(wú)論哪種光源都無(wú)需裝配冷卻裝置。1.2.2 LED特征參數(shù)一、光強(qiáng)度(即亮度光強(qiáng)度定義為單位立體角所發(fā)射出的光通量,單位為燭光(cd。一般而言,光源會(huì)向不同方向以不同強(qiáng)度放射出其光通量,在特定方向單位立體角所放出之可見光輻射強(qiáng)度即稱之為光強(qiáng)度。二、色度人眼對(duì)色彩的感知是一種錯(cuò)綜復(fù)雜的過(guò)程,為了將色彩的描述加以量化,國(guó)際照明協(xié)會(huì)(CIE根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)者的視覺(jué)實(shí)驗(yàn),將人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的輻射能所引起的視覺(jué)感加以紀(jì)錄,計(jì)算出紅、

18、綠、藍(lán)三原色的配色函數(shù),經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后即得所謂的CIE1931ColorMatchingFunction(x(,y(,z(,而根據(jù)此一配色函數(shù),后續(xù)發(fā)展出數(shù)種色彩度量定義,使人們得以對(duì)色彩加以描述運(yùn)用。根據(jù)CIE1931配色函數(shù),將人眼對(duì)可見光的刺激值以XYZ表示,經(jīng)下列公式換算得到x,y值,即CIE1931(x,y色度坐標(biāo),透過(guò)此統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),對(duì)色彩的描述便得以量化并加以控制。主波長(zhǎng)(D 其亦為表達(dá)顏色的方法之一,在得到待測(cè)件的色度坐標(biāo)(x,y后,將其標(biāo)示于CIE色度坐標(biāo)圖(如下圖上,連結(jié)E光源色度點(diǎn)(色度坐標(biāo)(x,y=(0.333,0.333與該點(diǎn)并延伸該連結(jié)線,此延長(zhǎng)線與光譜軌跡(馬蹄形相交

19、的波長(zhǎng)值即稱之為該待測(cè)件的主波長(zhǎng)。惟應(yīng)注意的是,此種標(biāo)示方法下相同主波長(zhǎng)將代表多個(gè)不同色度點(diǎn),是以用于待測(cè)件色度點(diǎn)鄰近光譜軌跡時(shí)較具意義,而白光LED則無(wú)法以此種方式描述其顏色特性。三、純度(用波長(zhǎng)表示其為以主波長(zhǎng)描述顏色時(shí)之輔助表示,以百分比計(jì),定義為待測(cè)件色度坐標(biāo)與E光源之色度坐標(biāo)直線距離與E光源至該待測(cè)件主波長(zhǎng)之光譜軌跡色度坐標(biāo)距離的百分比,純度愈高,代表待測(cè)件的色度坐標(biāo)愈接近其該主波長(zhǎng)的光譜色,是以純度愈高的待測(cè)件,愈適合以主波長(zhǎng)描述其顏色特性,LED即是一例。四、色溫一光源之輻射能量分布與某一絕對(duì)溫度下之標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射能量分布相同時(shí),其光源色度與此黑體輻射之色度相同,此時(shí)光源色度以所對(duì)

20、應(yīng)之絕對(duì)溫度表之,此溫度稱之為色溫,而在各溫度下之黑體輻射所呈現(xiàn)之色度可在色度圖上標(biāo)出曲線,稱之為蒲朗克軌跡。標(biāo)準(zhǔn)黑體的溫度愈高,其輻射出的光線對(duì)人眼產(chǎn)生藍(lán)色刺激愈多,紅色刺激成分亦相對(duì)減少。然而在實(shí)際量測(cè)上,無(wú)任何光源具有跟黑體相同的輻射能量分布,換言之,待測(cè)光源之色度通常并未落在蒲朗克軌跡上。因此計(jì)算待測(cè)光源之色度坐標(biāo)所最接近蒲朗克軌跡上某個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),此點(diǎn)之黑體溫度即定義為該光源之相關(guān)色溫,通常以CIE1960UCS色度圖求之,并配合色差uv加以描述。須注意的是,此種表示方式對(duì)光源色度鄰近蒲朗克軌跡時(shí)方具意義,是以對(duì)于LED量測(cè)而言,僅適用于白光LED之顏色描述。1.2.3 LED器件的驅(qū)動(dòng)

21、目前公司采用的LED器件的驅(qū)動(dòng)方式有兩種,分別是:掃描驅(qū)動(dòng)和恒流驅(qū)動(dòng)。一、掃描驅(qū)動(dòng)采用譯碼器對(duì)掃描電路的實(shí)現(xiàn)。為了說(shuō)明掃描驅(qū)動(dòng)的具體形式,常用1/n 作為參數(shù)進(jìn)行描述。例如常說(shuō)采用1/2、1/4、1/8、1/16掃描方式等。如圖1.2.8給出1/16掃描驅(qū)動(dòng)電路原理圖。在公司,掃描驅(qū)動(dòng)主要室內(nèi)顯示屏,當(dāng)然也有用于戶外屏(有V6、V7全彩屏。 圖1.2.8 1/16掃描驅(qū)動(dòng)電路二、恒流驅(qū)動(dòng)目前公司采用的東芝的TB62726AFG恒流芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)LED恒流的驅(qū)動(dòng)顯示控制。在滿足TB62726芯片的工作參數(shù)下,芯片不受環(huán)境參數(shù)的改變而改變輸出電流。在公司主要應(yīng)用于戶外顯示屏。1.2.4 LED器件及顯

22、示屏使用注意事項(xiàng)一、安全使用LED器件1、靜電防護(hù)LED器件對(duì)靜電防護(hù)等級(jí)要求較高,也因此在LED器件、LED顯示板、屏體在儲(chǔ)運(yùn)、加工、周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)等過(guò)程中要特別考慮對(duì)靜電的防護(hù)措施。2、在LED的運(yùn)用過(guò)程中,器件的各種參數(shù)都不得超過(guò)其最大允許值。3、LED器件得反向擊穿電壓很低,因此要求在使用時(shí)不能將正負(fù)極性接反。4、LED器件的耗散功率有限,且隨環(huán)境溫度的上升而下降。因此在器件的安裝布局時(shí),應(yīng)該遠(yuǎn)離其它發(fā)熱元件,以便保證LED能夠發(fā)揮其最大功率。5、焊接時(shí)應(yīng)該注意引腳的導(dǎo)熱,一般使用25W40W的烙鐵,焊接時(shí)間不能超過(guò)35s(40W的不能超過(guò)3s。6、LED器件的表面封裝材料(環(huán)氧樹脂遇到丙

23、酮等有機(jī)溶劑時(shí)可能會(huì)被溶解,影響其透光性能和視角。如需清洗器件表面時(shí),應(yīng)按照器件生產(chǎn)廠家的說(shuō)明,用指定的清洗劑清洗。7、各種LED器件在電壓源驅(qū)動(dòng)時(shí),均需串入限流電阻。二、正確選擇和應(yīng)用LED器件為使LED顯示屏達(dá)到理想的顯示效果,需要正確選擇和應(yīng)用LED器件,應(yīng)注意以下問(wèn)題:1、亮度的正確選用,按照屏體訂單亮度要求,正確計(jì)算所需LED的亮度檔位。2、選擇正確的波長(zhǎng),選擇正波長(zhǎng),以免顏色不純,且各顏色在一個(gè)訂單中只允許一個(gè)波長(zhǎng)檔。3、LED亮度檔要求不能超過(guò)3檔,且在實(shí)際使用中進(jìn)行混插。在LED顯示屏的安裝需要注意的問(wèn)題,主要有屏體大小與觀察距離的關(guān)系和安裝傾角等。屏體大小與觀察距離應(yīng)該有適當(dāng)

24、的比例,一般情況下觀察距離可以取屏體對(duì)角線長(zhǎng)度的220倍,在610倍的距離上觀察效果最好。最大可觀察的距離可達(dá)屏體對(duì)角線長(zhǎng)度的100倍以上。屏體安裝時(shí),應(yīng)該注意器件發(fā)光的指向性,當(dāng)屏體安裝高度很高時(shí),應(yīng)該使屏體保持一定的傾角,以便使發(fā)光的主要方向指向最佳觀察位置。此外,屏體的安裝還注意顯示屏的電磁輻射對(duì)外界的影響,以及外界電磁輻射對(duì)顯示屏的影響。戶外顯示屏為避免陽(yáng)光照射造成反差降低的后果,可以考慮加裝整體的或分散到每個(gè)光源的遮光板或罩,如模組上的面罩。§1.3 LED器件簡(jiǎn)介一、 LED發(fā)光燈目前公司使用的主流LED發(fā)光燈的品牌有:COTCO inc(惠州華剛、廣州佳光、SBO、日本

25、日亞等。目前公司使用的主流LED發(fā)光燈的規(guī)格有:3.0、4.0、5.0,當(dāng)然市場(chǎng)上還有其他主流規(guī)格的如8、10等。二、 LED點(diǎn)陣模塊目前公司使用的主流LED點(diǎn)陣模塊的品牌有:國(guó)冶星、奧倫德等。目前公司使用的主流LED點(diǎn)陣模塊的規(guī)格有:1.9、3.0、4.0、4.8、5.0,當(dāng)然市場(chǎng)上還有其他主流規(guī)格的如8、10等。第二章 LED點(diǎn)陣顯示屏2.1圖文顯示屏的特點(diǎn)一般把顯示圖形或文字的LED顯示屏稱為圖文屏。圖文顯示屏的主要特征是只控制LED點(diǎn)陣中各發(fā)光器的通斷(發(fā)光或熄滅,而不是控制LED的發(fā)光強(qiáng)弱。LED器件的顏色可以是單色的、雙色的,個(gè)別情況下甚至是多色的。LED圖文顯示屏的外觀可以做成條

26、形,簡(jiǎn)稱條屏,也可以按一定的高寬比例做成矩形平面的圖文顯示屏。其在顯示與控制原理上是一樣的,只是外觀的區(qū)別。不論是顯示圖形還是文字,都是控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光。通常事先把需要顯示的圖形文字轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖形,再按照顯示控制的要求以一定的格式形成顯示數(shù)據(jù),對(duì)于只控制通斷的圖文屏來(lái)說(shuō),每個(gè)LED發(fā)光器件占據(jù)數(shù)據(jù)中的1位(1bit,在需要該LED器件發(fā)光時(shí)數(shù)據(jù)中相應(yīng)的位填“1”,否則填“0”。當(dāng)然,根據(jù)控制電路的安排,相反的定義同樣是可行的。這樣依照所需顯示的圖形文字,按顯示屏的各行各列逐點(diǎn)填寫數(shù)據(jù),就可以構(gòu)成一個(gè)顯示數(shù)據(jù)文件。顯示圖形的數(shù)據(jù)文件,其格式相對(duì)自由,

27、只要能夠滿足顯示控制的要求即可。文字的點(diǎn)陣格式比較規(guī)范,可以采用現(xiàn)行計(jì)算機(jī)通用的字庫(kù)字模。用點(diǎn)陣方式構(gòu)成的圖形或文字,是非常靈活的,可以根據(jù)需要任意組合和變化,只要設(shè)計(jì)好合適的數(shù)據(jù)文件,就可以得到滿意的顯示效果。因而采用點(diǎn)陣式圖文顯示屏經(jīng)常需要變化的信息,是非常有效的。條屏常用于簡(jiǎn)短明確的信息,而平面顯示屏多用來(lái)顯示比較復(fù)雜的信息。點(diǎn)陣顯示方式適應(yīng)信息變化的優(yōu)點(diǎn),是以點(diǎn)陣顯示器的價(jià)格和其復(fù)雜的控制電路為代價(jià)的。 圖文顯示屏的顏色,有單色、雙色和多色幾種。最常用的是單色圖文屏。單色圖文屏多使用紅色和綠色LED點(diǎn)陣單元。顯示的時(shí)候,各顏色的點(diǎn)陣是分開控制的。事先設(shè)計(jì)好各種顏色的顯示數(shù)據(jù),顯示分別送

28、到各自的顯示點(diǎn)陣,即可實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。每一種顏色的控制方法和單色的完全相同。2.2圖文顯示屏的顯示模式和方法為吸引觀眾增強(qiáng)顯示效果,可以有多種顯示模式。最簡(jiǎn)單的顯示模式是靜態(tài)顯示,它是指人主觀觀察所顯示圖文的效果是靜止不動(dòng)的。與靜態(tài)顯示模式相對(duì)應(yīng),就有各種動(dòng)態(tài)顯示模式,它們所顯示的圖文都是能夠動(dòng)的。按照?qǐng)D文運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)又可以分為閃爍、平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、翻頁(yè)、伸展等多種顯示特技。產(chǎn)生不同顯示模式的方法,主要是隨時(shí)間變化不斷控制刷新顯示數(shù)據(jù)。刷新的時(shí)間控制,要考慮運(yùn)動(dòng)圖形文字的顯示效果。刷新太慢,動(dòng)感不顯著;刷新太快了,中間過(guò)程看不清。一般刷新周期可控制在幾毫秒到幾十毫秒范圍之內(nèi)。2.3圖文顯示屏的控

29、制方式一、主控系統(tǒng)的簡(jiǎn)介目前公司圖文屏的控制方式采用微機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)可采用普通PC機(jī),使用的上位機(jī)軟件有:V3.12的LedDraw和AOTO TWTP2000 V2.10軟件。下位機(jī)采用單片機(jī)擔(dān)任控制,其下位機(jī)主板主要有兩種:PKTWP1T3A2和PKTWTPT2A0型號(hào)的。PKTWP1T3A2使用V3.12的LedDraw軟件,PKTWTPT2A0使用AOTO TWTP2000 V2.10軟件。2.4 LED驅(qū)動(dòng)器74HC595芯片介紹74HC595S是8位串行輸入,并行或串行輸出的移位寄存器,輸出具有鎖存(3態(tài)功能。其輸入可以和標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出完全兼容,移位寄存器和鎖存器具有獨(dú)立的輸

30、入時(shí)鐘,移位寄存器有一個(gè)清零復(fù)位端,在輸出部分有控制開關(guān)。特點(diǎn): 速度快工作電壓范圍:2.06.0V低輸入電流:1.0A高抗噪聲度極限參數(shù):電源電壓Vcc 最大值7.0V每個(gè)輸出端輸出電流I OUT = 45mA存儲(chǔ)溫度To -65150引腳功能:15,1,2,3,4,5,6,7. Q AQ H 三態(tài)鎖存輸出。8. GND地。9. SQ H串行輸出。10. RESET 低電平有效,使移位寄存器輸出清零,對(duì)緩沖器無(wú)影響。11. SC 移位寄存器輸入時(shí)鐘,上升沿使串行輸入數(shù)據(jù)進(jìn)入移位寄存器。12. LC 鎖存器輸入時(shí)鐘,上升沿鎖住移位寄存器的數(shù)據(jù)。13. OE 低電平有效,使鎖存器的數(shù)據(jù)輸出。高電

31、平使輸出并行輸出端變?yōu)楦咦钁B(tài)。14. IN 串行數(shù)據(jù)輸入端。16. Vcc 電源。原理框圖 電特性電特性 Ta=25 Vcc=4.5V 2.5雙色圖文顯示屏驅(qū)動(dòng)電路 第三章視屏LED顯示屏隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步,人們對(duì)公共傳媒質(zhì)量的要求越來(lái)越高,特別是在了解國(guó)內(nèi)外時(shí)事動(dòng)態(tài)和經(jīng)濟(jì)信息,觀看文藝節(jié)目和體育比賽等方面,現(xiàn)在普遍要求能觀看到及時(shí)的運(yùn)動(dòng)圖像。而只能顯示文字、圖形和靜止圖像的中低檔LED 顯示屏,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了這種越來(lái)越強(qiáng)烈的要求了。能夠顯示運(yùn)動(dòng)的、清晰的、全彩色的圖像,是新一代LED顯示屏的特色,這就是視頻LED顯示屏。視頻LED顯示屏在技術(shù)上需要解決一系列問(wèn)題,其中比較重要的有:視頻信號(hào)

32、源的實(shí)時(shí)采集、視頻信號(hào)的再分配、視頻信號(hào)的高速傳輸、顯示屏的高速刷新以及顯示屏的穩(wěn)定性與抗干撓等問(wèn)題。§3.1 視屏信號(hào)源當(dāng)前計(jì)算機(jī)的發(fā)展,特別是多媒體技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)可以提供多種計(jì)算機(jī)視頻輸入接口板(視頻卡。計(jì)算機(jī)的顯示系統(tǒng)是數(shù)字化的,為了能夠輸入廣播電視信號(hào),這類接口板所做的處理,正好符合圖像傳輸處理要求。這樣,就是如何從計(jì)算機(jī)顯示適配卡上取得LED顯示屏所需要的RGB三基色灰度數(shù)據(jù)和各種控制信號(hào)。3.1.1 計(jì)算機(jī)顯示適配卡(以下簡(jiǎn)稱顯卡作為視頻源,最常用的是顯卡,因?yàn)槟壳岸嗝襟w技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)使VCD、DVD、錄像、攝像、廣播電視等多種信號(hào)都能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示。另一方面,計(jì)

33、算機(jī)本身又是數(shù)字化的,信號(hào)的性質(zhì)滿足LED顯示屏的需要。由于大多數(shù)計(jì)算機(jī)常用的CRT顯示器是模擬式的,所以計(jì)算機(jī)顯示適配卡的輸出端插座上所提供的信號(hào)也是模擬式的。這種輸出插座一般有15針和19針兩種,15針插座引腳定義如下表所示。為了能夠從顯示器適配卡上取得LED 顯示屏所需的數(shù)字信號(hào),需要使用有特征插座的顯卡。如現(xiàn)在公司使用的GF4000、ATI顯卡等。 3.1.2 靈星雨701多媒體視頻系統(tǒng)為了適應(yīng)LED顯示屏的需要,深圳靈星雨科技有限公司開發(fā)的專門用于LED 顯示屏的多媒體視頻卡。它的功能是提供LED顯示屏所需要的各種顯示數(shù)據(jù)和控制信號(hào);另一方面,的功能是,為了在LED顯示屏上播放各種節(jié)

34、目,提供多種視頻輸入的通道,實(shí)際上它又是一塊多媒卡。該系統(tǒng)支持640*480、800×600、1024×768、1280×1024等多種分辨率, 16色、256色、32K色、64K色、16M色的各種彩色顯示。該系統(tǒng)有兩塊卡,分別為發(fā)送卡和接收卡。發(fā)送卡:功能是對(duì)計(jì)算機(jī)顯示信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到接收卡上。接收卡:功能是實(shí)時(shí)接收發(fā)送卡傳輸?shù)臄?shù)據(jù),同時(shí)把接收到圖像信息轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)ED顯示屏所識(shí)別的圖像信息。§3.2 視屏LED顯示屏的基本結(jié)構(gòu)視屏LED顯示屏通常由發(fā)送卡、接收卡、掃描板、顯示控制單元(即驅(qū)動(dòng)電路和LED顯示屏體(顯示燈板組成。發(fā)送卡從計(jì)算機(jī)的顯卡獲取一屏各像素的各色亮度數(shù)據(jù),然后分配給若干塊接收卡,再由接收卡分配到掃描板,每塊掃描板負(fù)責(zé)控制LED顯示屏上的若干行(列,而每一行(列上的LED顯示信號(hào)則用串行方式通過(guò)本行的各個(gè)顯示控制單元級(jí)聯(lián)傳輸,每個(gè)顯示控制單元直接面向LED顯示屏體。發(fā)送卡和接收卡所作的工作,是把計(jì)算機(jī)顯卡上的信號(hào)轉(zhuǎn)換成LED顯示屏所需要的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)格式。它在顯卡與LED顯