LED之所以受到广泛重视而得到*发展,是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是:亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景较为广阔,正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。LED显示屏广泛应用[4]在体育场馆、商业应用、银行、证劵、邮政、码头、商场、车站、邮政、电讯、机关、监控、学校、餐厅、酒店、娱乐、等不同户外场所的广告宣传,2013年俄罗斯大运会UNILUMIN采用Umesh25楼宇屏实时转播画面流畅细腻。
静态扫描技术采用静态锁存扫描方式,大功率驱动,充分保证发光亮度. 自动亮度调节具有自动亮度调节功能,可在不同亮度环境下获得较佳播放 效果..LED显示屏在保有亮度的同时,也存在着弊端,就是在下雨天,LED显示屏经过雨水淋湿,人的眼睛长时间近距离对着显示屏就会很*诱发眼疾,出现流眼泪的情况,这种光源污染,LED显示屏作为环保技术应是需要更充份考虑到光线对人的精神方面的影响,不要过份追求亮度。
全面采用进口大规模集成电路,可靠性大大提高,便于调试维护。
LED显示屏性能**群:
1)发光亮度强,在可视距离内阳光直射屏幕表面时,显示内容清晰可见.**级灰度控制 具有1024-4096级灰度控制,显示颜色16.7M以上,色彩清晰逼真,立体感强.
2)静态扫描技术,采用静态锁存扫描方式,大功率驱动,充分保证发光亮度.
3)自动亮度调节 具有自动亮度调节功能,可在不同亮度环境下获得较佳播放效果.
4)全面采用进口大规模集成电路,可靠性大大提高,便于调试维护.
5)先进的数字化视频处理,技术分布式扫描,BSV液晶拼接技术高清显示,模块化设计/恒流静态驱动,亮度自动调节,**高亮纯色象素,影像画面清晰、无抖动和重影,杜绝失真。视频、动画、图表、文字、图片等各种信息显示、联网显示、远程控制.
LED的色彩与工艺制造LED的材料不同,可以产生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所发出光的波长,也就是光谱或颜色。
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LED显示屏亮度和颜色的调整方法
目前,双基色发光二极管(LED)显示屏的生产制造数量比较多,其技术也相对成熟。各个企业制造的显示屏的结构、原理基本相似,有些专业生产显示多媒体卡,因此,提高显示屏的技术性能、降低成本是各个企业竞争的关键所在。现在,市场上销售的LED显示屏的价格基本相同,但是,不同的企业生产的显示屏的质量不同,其原因是多方面的,主要有:①LED显示模块的质量、亮度、亮度均匀性、封装等技术;②数据的通讯传送方式,抗干扰能力;③显示扫描电路电流的多点调整,控制每一点的电流。经过多点调整的显示屏不仅均匀性比较好,而且显示图像的亮度、颜色效果更好,**显示扫描电路具有比较好的显示效果,但是价格相对较贵。
现在,市场上销售的LED显示屏是很多企业利用相同的设计技术、方法、显示模块生产的,但其性能差别比较大。颜色配比的不同,产生图像效果差别就很大;模块的扫描频率、工作电流既影响亮度,又涉及到使用寿命等问题。因此,正确地确定各项技术参数是制造显示屏的关键所在,也可以说是显示屏技术经验的体现。
2 显示扫描原理
各个企业制造的LED显示屏的控制结构有所不同,但是,显示屏的显示扫描电路基本相同。双基色LED显示屏的显示扫描电路如图1所示。在图1中,IC1、IC2是数据锁存器电路74HC595,分别锁存红色、绿色数据,它们的性能是:①串行输入8位并行输出;②数据锁存、数据清除功能;③输出具有比较强的驱动能力。电阻RPB1、RPB2是限流电阻,根据颜色和模块的亮度来选择他们的数值。ML1是双色LED显示模块,共有8行X8列=64个LED,其中,8个引脚是红色信号输入端,8个引脚是绿色信号输入端,8个引脚是行控制输入端,共有24个引脚。三极管 Q0,Q2,…Q7是行选通、驱动作用。IC3是3-8地址译码电路74HC138,8个选通输出端分别控制相应的行。图中电路是显示屏的原理电路,其数据传送方式是数据传送与行信号异步进行:首先,同时传送8位红、绿颜色数据到电路IC1、IC2并将数据锁存,然后再传送行控制信号点亮一行LED,接下来重复上述操作,只是行信号移至下一行,依次到*八行为止,即是一次完整的扫描过程。
显示扫描电路板的设计要求具有比较低的生产成本,因此,许多企业都设计成双面电路板,这样可以节省约三分之一的电路板成本。在显示模块的相应尺寸范围内,要安放上图中的全部元器件,其对应的双层印刷电路板编制具有较大难度,所以IC1电路特别适合点阵扫描原理的LED显示模块的驱动。显示扫描电路都是采用串行方式传送数据,这样既可以节省电路板的位置,又适合显示屏与计算机之间的数据传送。
3 工作状态分析
显示扫描电路的原理是动态扫描方式,不能静态测量其工作电流,因此,要计算出工作电流,就要分析动态参数。图2是一个LED的工作电路图。电路中Q8是驱动电路,正端接电源,控制端接74HC138的输出,输出端接LED发光二极管D,与限流电阻连接,电阻接74HC595的数据输出端。LED的点亮方式是:控制74HC138的片选信号无效,为不选通,之后74HC595输出电平,低电平为点亮信号,再选通74HC138,控制输出选通信号,此时,有电流I0从Q8输出,流过D、R1后,进入74HC595的数据输出端。
在图中,Vab是加在LED上的电压,红、绿色高亮度发光二极管的压降均约2~3V,Vbc是加在限流电阻两端上的电压,通过调节限流电阻的数值,就可以改变电路的工作电流I0,当电阻R1=0时,电路依靠74HC595的输出有源电阻作为限流电阻。
在扫描电路中可以看出,电路结构比较简单,合理地调整各个部分工作参数就能够使电路工作在较佳状态。在选择电路时,还要准确掌握各个公司电路的性能,以及之间的技术参数的差别。不同型号的器件技术参数也有所区别,表1是74HC595的技术参数,表中给出了Texas Instru-ments,ST,PhiliPs公司的74HC595的技术参数。在表中可以看出不同的公司生产的电路略有不同,因此,一块显示屏尽量要使用同一公司的电路器件,以免由于参数的差别影响显示屏的显示效果。
在表1中,Iik为输入尖峰脉冲电流,Iok为输出尖峰脉冲电流,I0为连续输出电流,Vcc为较高供电电压,fmax表示在25℃时的较*作频率(随着负载电容的不同,工作频率也不同),ta为工作温度。表中元件SN74HC595、M74HC595、74HC595对应公司是Texas Instruments,ST,Philips。
4 亮度和颜色的调整
4.1 亮度和颜色的调整
制造大屏幕时,首先要按照亮度指标选择LED或者显示模块,其次是根据选择的产品红、绿、蓝颜色的亮度比来确定哪一种颜色为基准,一般是将亮度比例低的一种作为亮度基准,当基准的一种已经达到较大亮度时,调整另外一种(双色)或两种(全彩)。显示屏幕是双色时,大多数情况下以绿色为基准,调整红色二极管的工作电流。一般是降低工作电流,以平衡颜色黄色为调整标准,这样就要减小整个显示屏幕的亮度。显示屏的颜色调整至较佳平衡状态,则会使屏的亮度降低。如果显示屏幕为了达到亮度要求,将每一种颜色都达到较大的亮度,那么就失去了颜色的平衡,例如:双色屏幕的黄颜色偏红,或者偏绿。
TTL输出低电平约为0.4V,若作灌电流输入,正常的较大灌入电流为35mA,当**过此电流时,输出低电平升高,随着电流的增加,输出低电平不断升高,即有输出电压大于0.4V电路仍工作正常。在显示扫描电路中,工作电流为20mA可以满足控制红色的要求,因为红色LED的亮度比较高;绿色LED的工作电流要**20mA,电流约在30~50mA之间,此时,74HC595的输出电压也要增加,其原因是74HC595有输出电阻,而且是非线性变化。
4.2 扫描频率调整
扫描电路以动态扫描、静态驱动的方式工作。显示屏的扫描频率受到显示模块结构的限制,每个模块有8×8个LED,整个显示屏模块的行数据全部串联,更新一次数据时间比较长,当扫描频率为100Hz时,整屏的亮度就会降低。若降低屏的扫描频率,显示亮度降低。实验证明,描扫频率与颜色的关系比较小。
5 结论
经过对双色LED显示屏的设计和分析,有效地调整了电路的技术参数,得到比较好的显示效果。事实证明,合理地分析电路的技术特性,使电路处于较佳的工作状态,将能达到理想的显示效果。选择不同公司的74HC595电路,显示效果有区别,在一块显示屏中,尽量要选择相同的电路,避免由电路参数不同影响显示效果。
显示屏的设计和制造的重要条件是生产成本,因此,在选择元器件的过程中,在满足要求的情况下,选择价格低的。在本文的技术设计和分析的基础上,将显示屏的电路调节到较佳效果,制造出性能/价格比高的显示屏,具有市场竞争力。
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随着电子产业的飞速发展,在20世纪60年代显示技术得到了长足发展,PDP 和LCD等显示器相继问世。在20世纪80年代,随着计算机技术日新月异的发展,CGA(Color GraphtcsAdapter )显示格式问世,显示精度为320×200(4种颜色)。目前显示技术正向**高分辨率方向发展,显示精度由早先的320×200发展到l 600×l 250,显示颜色曲4种发展到32位真彩,扫描频率从l 5.7kHz进步到150kHz。投影仪是一种大屏幕显示设备,但是它无法在自然光下使用。由于高亮度LED的问世与发展,LED 显示屏在20世91 80年代后期应运而生,并在**范围内*得到广泛应用。在短短的约20年中9 LED 显示屏技术与产此都取得了长足进步,目前已发展成为重要的现代信,BR布媒体手段和平板显示器的主流产品之一。
LED 显示屏产品系列很多,根据使用环境分为室内显示屏和室外显示屏两类;根据发光像素的大小分为φ3mm、φ3.75mm、φ5mm、φ8mm、φ1 5 mm、φ1 9mm 和φ20MM等几种;根据发光像素的颜色分为单色、红绿双基色、红绿蓝( RGB)三基色全彩屏等;根据显示控制方式分为通讯屏和视频显示屏。此外,LED显示屏也可以根据使用特点进行分类,如条屏、点阵屏、点阵数码混合屏和道路交通可变情报板等。不同类型和不同性能的 LED 显示屏,在材料构成、制作工艺和控制技术等方面的区别比较大,技术内涵差异也很明显。
由于LED H示屏具有尺寸大、视角广、亮度高和色彩艳丽等特点,它在单色标识和全彩显示方面的应用非常广泛。随着LED技术的发展,LED 显示屏以**的上风成为一种平板显示器的主流产品,在金融、交通、体育、广告等领鲺得到广泛应用。随着社会信息化进程的加快,LED 显示屏在信息化显示领域的应用将会愈加广阔。LED在社会经济生活中的具体应用领域主要包括:
①证券交易、金融信息显示。在该领域中应用的LED显示屏需求量较大,几乎占到50%的LED 显示屏市场份额,目前仍有较大的需求。
②车站、港口旅客引导信息显示。由以LED 显示屏为主体的信息与广播系统、列车到发提示系统、票务信息系统等共同组成的客运关键的自动化系统,成为我国火车站和港口技术发展和改造的重要内容。
③机场航班动态信息显示。我国民航机场建设对显示屏的要求非常明确,LED显示屏是航班显示系统(Flight Information Display System, FIDS)的可以选择产品。
④运动场馆信息显示。LED显示屏作为比赛信息显示釉比赛实况播放的主要手段,已取代了传统的灯光及CRT显示屏,成为现代运动场馆必各的设施之一。
⑤道路交通讯息显示。在城市交通、高速公路等领域,智能交通系统(ITS )的发展促进了LED 显示屏作为可变情报板、限速标志等的广泛应用。
⑥调度指挥中心信息显示。电力调度、车辆劝态跟踪、车辆调度治理等领域正在逐步采用高密度的LED显示屏。
⑦广告媒体。除单一大型户内、户外LED显示屏作为广告媒体外,集群LED显示屏广告系统、列车LED 显示屏广告发布系统等也得到采用和推广。
⑧邮政、电信、商场、购物中心等服务领域的趾务宣传及信息显示。在这些场合大多采用LED显示屏。
⑨演出和。大型LED显示屏越来越普遍地用于公共和政治目的的视频直播,在实况播放和广告信息发布方面发挥了重要作用。
⑩展览会。LED显示屏作为展览组织者提供的重要服务内容之一,向参展商提供。国外还有一些较大的专业性LED 显示屏租赁公司,也有一些较大的制造商提供租赁服务。
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led显示屏的安装调试不仅能体现出产品质量,还决定着显示屏在使用时的效果。常见的led显示屏安装方式有以下五种:
镶嵌式安装
适用于面积较小室内屏。由于安装空间较小,为了不占用空间,根据屏体面积大小在墙体上挖出同样大小的面积,把led显示屏嵌入墙体中。要求墙体为实心墙体。采用前维护的方式,成本较高。
挂式安装
多适用于车站led电子显示屏、机场LED电子显示屏等大型场所起到指示标牌作用。要求屏体面积较小(10平方米以下),要求必须要有合适安装的地点,如上方有横梁或过梁处,且屏体一般情况下要加后盖。
壁挂式安装
多适用于室内led显示屏的安装,面积较小(10平方米以下),墙体要求是实墙体,空心砖或简易隔挡墙均不适合此安装方式。
屋顶式安装
主要适用于户外广告led电子显示屏,安装地点主要是建筑物的屋顶,随着建筑物高度的增加要考虑的防风级别也要随着增加。
立柱式安装
多用于户外广告led显示屏的安装,视野开阔、周围比较空旷的地方,如广场、停车场等。根据屏体面积的大小又可以分为单立柱和双立柱式的安装。