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LED基础知识培训教程,2010年2月,LED显示屏的特点,LED单元小，屏幕尺寸可大可小，任意拼接。屏幕亮度高，可适用于室外高照度环境。屏幕视角大，室内屏视角大于 160 度，室外屏也可达到 110 度。视距可通过选择不同直径与不同点距的产品来调整，小到几十厘米，大到几百米均可满足要求。组态灵活，简单到数码显示，复杂到全彩色视屏都有不同种类的产品可以满足要求，室内室外都有相应的产品。寿命长，能达到十万小时，基本不需要维修。易与计算机接口，支持软件丰富。,什么是LED,LED是发光二极管（lightEmitting Diode）的简称，是光电领域中应用极为广泛的发光显示用材料，选用不同的材料在一定条件下可发出红、绿、蓝、橙、白等颜色。,显示单元板：由集成电路+发光模块阵列+安装用定位螺丝电源：将交流电变成可提供给单元板稳定的直流电压控制系统（复杂大规模可编程逻辑电路）：发送卡（采集 到显卡的数字视频信号进行处理）、接收卡（分配地址 码，驱动单元板显示）、转接板（与显示单元板接口对接）信号连接线：单元板之间级联用,钢结构、边框：支撑和固定整个显示屏，要考虑到重量，固定方式、美观等计算机：控制整个显示屏的播放，与控制系统播放软件提 供操作平台，配电柜：对整个显示屏电源提供稳定的供电，解决显示屏 上电问题（三相平衡、上电冲击、分成多路输出）,LED电子显示屏组成,LED显示屏基本原理及常用名词解释,LED显示屏,LED显示屏是集电子、光学、通信、计算机、网络、结构、土建工程等学科于一体的综合性工程类项目。具有规格及大小的不确定性，属于定制性产品。深圳市联腾科技有限公司是专业研发、生产、安装、维护LED显示屏的公司设备制造及系统集成,LED显示屏基本原理,以LED（发光二极管）为基本发光元素（像素点），通过控制电路及驱动电路来控制每个像素点的亮与灭或其明暗程度，实现具有相当像素点的显示屏显示出人们要求的各种信息。四大部件：发光材料（LED）、驱动电路、控制电路、框架结构,LED显示屏的分类,按使用环境来分：户（室）外屏 防水，亮度高，可见距离远户（室）内屏 美观，具有一定亮度，点密度相对较大，可观赏距离近半户（室）外屏 环境亮度高，要求屏体亮度高,户（室）外屏,户（室）内屏,LED显示屏的分类（续）,按发光材料类型来分：植灯型表贴型（SMD）点阵型（模块型）像素管型,LED显示屏的分类（续）,按发光基色分：单（基）色型双（基）色型三（基）色型（全彩型）,LED显示屏的分类（续）,按用途来分：条屏图文屏数码屏数码点阵混合屏（利率牌）视频屏（同步屏）,条屏,显示标准1616点阵汉字长度一般在15个字以内单行或双行单色或双色串口或遥控器修改内容224-256幕内容掉电保护功能实时钟网络256个节点（有线或无线）GSM条屏3，3.7，4.8，5，主要是户内,图文屏,单片机控制显示图文信息，一般无灰度单板控制范围：单色896512，双色896256串口修改内容掉电保护功能特定功能显示屏：噪声屏，温湿度屏等,数码屏,计数计时选号户内户外植灯型、数码管型、像素管型串口或遥控器,数码点阵混合屏,利率牌生产牌数码管+条屏遥控器+串口,视频屏（同步屏）,与计算机VGA信号点对点同步显示8位数据源，24位真彩，16.7M色256级灰度多媒体技术，图文，动画，视频多种信号接驳复合视频（CVBS）S-VIDEOCATVDVIHDTV,LED发光原理,LED即发光二极管，其内部主要为一个PN结。当PN结内的电子与空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级，电子将多余的能量以发射光子的形式释放出来，产生电致发光现象。发光颜色与构成其基底的材质元素有关。,波长,可见光实质上都是光波，其波长决定了颜色。波长与其频率成反比，C=f红630绿520蓝460,与行业有关的常用照明术语,光通量（Luminous Flux）一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率，为说明光源发光能力的基本量，单位为流明（Lumen）1lm为发光强度为1cd的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通量100W的灯泡可产生1750lm40W冷白日光灯可产生3150lm的光通量LED应用指光源每秒钟所发出的可见光量之总和,与行业有关的常用照明术语,发光强度（Luminous intensity）简称光度，是指从光源一个立体角所放射出来的光通量，即光源所发光的光通量在空间选定方向上分布密度。单位为烛光（CD）1cd即1000mcd是指单色光源（频率540X1012HZ，波长0.550微米）的光，在给定方向上（该方向上的辐射强度为（1/683）瓦特/球面度）的单位立体角内发出的发光强度。发光强度为1cd的光源可放射出12.57lm的光通量。,与行业有关的常用照明术语,亮度（照度）为被照物第单位面积在某一方向上所发出或反射的发光强度，用以显示被照物的明暗差异。其公制单位为CD/m2,或尼特（nit）亮度是人对光的强度的感受。它是一个主观的量。与亮度不同的，由物理定义的客观的相应的量是光强。这两个量在一般的日常用语中往往被混淆,与行业有关的常用照明术语,照度（luminance）受照平面上接受光通量的密度，可用每一单位面积的光通量来测量。1lm的光通量均匀分布在1m2的表面，即产生1勒克司（Lux,lx）的照度。,与行业有关的常用照明术语,色温将一具有完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高，光度亦随之改变，（黑体由红-橙红-黄-黄白-白-蓝白）黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称为色温，以绝对温度K（Kelvin，开氏温度)为单位（K=+273.15）当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时，我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。,黑体加热温度与光色,光材料主要性能参数,发光强度（Iv），单位为cd或mcd，也有用mW的。1mW约等于54.4mcd波长（）单位为纳米(nm)半衰角（2）单位为度正向压降（Vf）单位为伏特（V）工作电流（If）单位为毫安（mA）,光材料主要类型,LED灯 圆，椭圆SMD LED 单色，三合一，二合一点阵块 芯片型，植灯型（半户外）像素管模组,驱动芯片主要参数,恒流特性最大输出电流电流误差(tolerance)bit to bit,chip to chip工作电压移位频率输出路数功耗附加功能错误检测亮度或电流调节,驱动芯片主要类型,74HC595 非恒流 Motorola(ONSEMI),Philips,ST恒流源SONY CXA3281N，CXA3596RTOSHIBA TB62705，TB62706，TB62726，TB62727MBI5001，5016，5026，5027，5028SiTIST2221A，ST2221C，DM135，DM134，DM133TITLC5921，TLC5902,LED显示屏（通用的技术参数之一）,像素组成：基本发光单元至少由多少个LED灯组成，常见的有1R，1G，1R1G，1R1G1B，2R1G1B，2R2G1B 等等。右图为2R2G1B像素间距定义S：n对两个相邻像素中心之间的距离的平均值。其中像素即可为实像素也可为虚像素。S=d/n d:两相邻像素的距离 实像素：实际存在的发光点 虚像素：实际不存在，而在 视觉上感觉存在的像素点。,LED显示屏（通用的技术参数之二）,像素密度定义：每平方米由多少个基本像素单元组成，由不带虚像素组成叫实像素密度，由不虚像素组成叫虚像素密度（虚拟密度）像素密度与像素间距的换算：像素密度（D)=（1000/像素间距（S）*（1000/像素间距（S）像素间距（S)=1000/像素密度(D)像素密度单位：pixel/m 像素间距单位：mm,LED显示屏（通用的技术参数之三）,最小视距：人眼能区分两个像素的最小观看距离。一般来说人眼对静态图像的分辨力的平均值为1.25。按照此值计算，理论上的最小良好观察距离应为：d=2750/D（米）考虑到LED显示屏的像素等效孔径约等于其像素中心距的1/2，实际的最小良好观察距离按以下经验公式计算：d=1400/D（米）（其中：D为像素密度，单位为：点/。例如：以像素密度分别为25600 点/、10000点/、6944点/、2500点/、1600点/、1024点/、625点/400点/点计算，其最小良好观察距离应分别为8.75米、14.0米、17米、28米、35米、43.75米、56米70米。）,LED显示屏（通用的技术参数之四）,工作环境 存贮温度：-40+85 工作温度：-10+50 相对湿度：10%95%工作电压：220V15主控计算机（联想开天主机或同档次计算机以上）基本附件：PCTV卡DVI显卡 操作系统：WIN 98/2000/XP 计算机显示模式：1024768 帧频：60Hz 视频输入信号：RF、S-Video、YUV、YC、COMPOSITION等,LED显示屏（通用的技术参数之五）,系统指标 刷新频率：180Hz 灰度/颜色：4K/显示16.7M颜色 亮度调节方式：软件16级可调 有效通讯距离：网线100m（无中继）,多模光纤500m，单模光纤20km 平均无故障时间：1000小时 寿命：5万小时 失效率：0.0002,LED显示屏（通用的技术参数之六）,模组拼接精度:模组在拼接过程中存在着一定的拼接误差，造成显示屏平整度下降、象素间距改变、水平和垂直方向的错位等四个方面的拼接误差。任意相邻像素间平整度P（mm)：0.5 P 1.5；象素中心距精度JX:任意相邻模组拼接处相邻象素之间的象素间距误 差5%JX 10%水平错位精度CS:水平方向相邻的两个模组在拼装过程中，形成 的上下错位，称为水平错位 5%CS 10%垂直错位精度CC:将垂直方向相邻的两个模组在拼装过程中，形 成的左右错位，称为垂直错位 5%CC 10%,LED显示屏（通用的技术参数之七）,IP防护等级说明:（按照EN60529/IEC529）第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级，第二标记数字表示防水 保护等级:室 内 型 IP31 FN IP30 室 外 型IP66 FW IP54,LED显示屏（室内显示屏之一-LED）,室内显示屏的LED灯封装 三合一LED灯（TOP3528)三并一LED灯（0805型、0603型）两种LED灯各自的优势 如右表LED灯参数,LED显示屏（室内显示屏之二-模组）,常规LED显示屏模块都是由16X16像素组成驱动方式：恒流驱动（MBI5026、TB62706、DM135、ST2221）、恒压驱动（74HC595）。恒流驱动成本比恒压驱动成本高，不过恒流驱动使得LED显示一致性更好，对LED灯损害一致。（LED灯的VF值不一样）扫描方式：静态扫描、1/2扫描、1/4扫描、1/8扫描几种，越靠前的扫描方式成本越高，不过亮度也越高，越鲜艳常用的规格：PH6、PH7.62、PH8、PH10、PH12,模块显示屏参数,三并一显示屏参数,三合一显示屏参数,室外显示屏参数,LED显示屏（室内显示屏之三-箱体）,箱体：标准箱体、简易箱体、铝背条标准箱体一般采用4：3像素组成，如果是4X3模组组成的箱，一般采用独立的散热系统、独立的控制系统、独立的供电系统和独特的安装结构部分，这就造成了高昂的成本价格，但是它的结构是最合理、安装简单、可批量生产。简易箱体采用的像素的组成没有现成的规则，一般跟据现场安装要求订做。不过它也具有独立的供电系统和简易的安装结构、控制系统跟据现场安装要求订做。铝背条所有的都是按现场要求订做安装方式。,LED显示屏（室内显示屏之三-外框结构及外装饰）,对于室内显示屏外框通常有三种做法：茶色铝合金、铝合金外包不锈钢和扳金一体化。茶色铝合金外框结构简单，外框颜色接近显示屏底色。铝合金外包不锈钢框架，采用拉丝不锈钢，美观、大方。扳金一体化结构，其颜色为索尼灰，容易被视觉接收。另外在整体结构方面比较紧凑，没有缝隙。其缺点是对显示屏的面积大小有要求。,箱体,LED显示屏（室内显示屏之四-控制系统1）,标准箱体控制系统框架图：,接收卡,箱体,接收卡,箱体,接收卡,箱体,接收卡,箱体,接收卡,箱体,接收卡,发送卡,8P网线或光纤,DVI线,8P网线,LED显示屏（室内显示屏之四-控制系统2）,简易箱体、铝背条控制系统框架图：,发送卡,8P网线或光纤,DVI线,接收卡,接收卡,1,2,8,8,8,接收卡,1,2,8,8,8,1,2,8,8,8,接收卡,1,2,8,8,8,模组,8P网线,LED显示屏（室外显示屏之二-安装方式一）,A、壁挂式：即显示屏背靠墙面，并固定在墙面上。此方式为常见方式，而且校易实现。,LED显示屏（室外显示屏之二-安装方式二）,B、落地式：即显示屏坐立在平台上。此方式最易实现，在条件许可的场合应优先采用这种安装方式。,LED显示屏（室外显示屏之二-安装方式三）,C、镶嵌式：即显示屏镶嵌在一个墙框内。此方式不多见，如果墙面凹陷深度不够，须考虑其维护性。,LED显示屏（室外显示屏之二-安装方式四),D、支撑式：即显示屏下方受 力，立放在建筑物 或立柱之上。此方 式常用于广场、公 园等地的屏体，两 立柱依据屏体的支 撑要求搭建。,LED显示屏（室外显示屏之二-安装方式五）,E、悬挂式 即显示屏悬挂于房 梁、天花处，此方式适 合小型屏体固定，常用 于银行、大型体育场地 等地。应按屏体重量考 虑天花承重性。,LED显示屏（室外显示屏之二-安装方式六）,F、支柱式 即显示屏立放于 安装柱上，此安装方 式常用于视野空旷的 高速路口、大型广场 等地，屏体支柱应考 虑外界恶劣因素按要 求搭建。,LED显示屏（室外显示屏之三-外框结构及外装饰）,对于户外显示屏为保证有足够的安装强度，其外框均为钢结构，外装饰通常根据现场情况以及客户要求选用，通常采用外包铝塑板。其优点如下：铝塑板颜色多样、品种丰富，可以根据不同要求选购；铝塑板表面质量高，粗糙度小；铝塑板可以实现胶缝拼接，表面可以等距离布置线条，合乎美观要求；,LED显示屏（室外显示屏之四-控制连接示意图）,户外显示屏控制系统连接示意图：,