最全的LED显示屏知识大全.docx
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1、最全的LED显示屏知识大全转载文档: 一LED显示屏的分类 分类方式 品 种 室内LED显示屏 使用环境 室外LED显示屏 室外LED显示屏在室外环境下使用,此类显示屏亮度高、混色距离远、防护等级高、防水和抗紫外线能力强,适合远距离观看。 说 明 室内LED显示屏在室内环境下使用,此类显示屏亮度适中、视角大、混色距离近、重量轻、密度高,适合较近距离观看。 单基色LED显示屏由一种颜色的LED灯组成,仅可显示单一颜色,如单基色LED显示屏 红色、绿色、橙色等。 双基色LED显示屏由红色和绿色LED灯组成,256级灰度的双基色显显示颜色 双基色LED显示屏 示屏可显示65,536种颜色。 全彩色L
2、ED显示屏由红色、绿色和蓝色LED灯组成,可显示白平衡和全彩色LED显示屏 16,777,216种颜色。 图文LED显示屏图文LED显示屏可显示文字文本、图形图片等信息内容。可联网脱机(异步屏) 显示。 显示功能 视频LED显示屏 视频LED显示屏可实时、同步地显示各种信息,如二维或三维动画、(同步屏) 录像、电视、影碟以及现场实况等多种视频信息内容。 二LED显示屏的基本构成 1、异步屏: 一般由显示单元板、条屏卡、开关电源、HUB板组成。通过串口线与计算机连接,1 进行显示文字的更改,之后可以脱开计算机工作。 2、同步屏: 同步屏系统比较复杂,系统可大可小,一般由计算机、DVI显卡、数据发
3、送卡、同步数据接收卡、HUB板、网线、LED显示屏等组成。系统始终需要联机计算机工作,将计算机上的图像文字显示在LED大屏幕上。 三LED显示屏涉及的名词概念 1、像素: 是LED显示屏的最小成像单元。俗称“点”或“像素点”。 上图所示由2红2绿组成1个显示像素点 2、显示模块: 由若干个显示像素组成的,结构上独立的组成LED显示屏的最小单元。 室内屏用的是8x8的显示模块,即每个显示模块有64个像素 2 室外屏使用的是单个的灯珠,通常由1-3个相同或不同颜色的灯珠组成模块的一个像素点。 如上面右图的室外屏模组就是由2个红色灯珠组成1个显示像素点 3、显示模组: 由电路及安装结构确定的并具有显
4、示功能的组成LED显示屏的独立单元。简单说就是为便于组装和显示,出厂的半成品通常是以显示模组形式提供的,将多个显示模块加显示驱动做在一起。室内屏俗称“单元板”;室外屏俗称“模组”,再将若干个模组加上机箱、风扇、电源等构在一起成为“箱体”,多用于大型的全彩屏。 室内屏单元板通常有64x32、64x16 等。下图是一个64x16的单元板: 室内屏单元板正面 室内屏单元板背面 室外屏模组通常有64x32、32x32、32x16、16x16、16x8多种 3 上图为16x8(2红)的室外屏模组。加了防水结构用于全户外,我们可以看到塑料壳体,最右侧是它的整个结构刨图:显示板上插的是灯珠、背板上是显示驱动
5、电路,这是分体结构的,也有的是将显示板和显示驱动电路做在一块电路板上的整体结构的,下面的两个图我们可以看到区别。面板、后壳其实是一个塑料罩壳,面板上对应灯珠位置开有孔,以使灯珠漏出头,后壳上有用于安装的螺丝孔或磁柱,使模块便于组装。模块的前面灌有显示屏专用的防水胶。 室外屏模块正面 室外屏模组背面 室外屏模组背面 4 大型室外全彩屏所用箱体通常由若干个模组+机箱+风扇+电源组成 4、LED显示屏屏体: 将单元板/模组/箱体按一定方式拼接在一起,加上控制卡/控制系统、电源和框架等就构成为LED显示屏。 室内屏:显示单元板+控制卡+电源+铝型框架 室外屏:显示模组+控制卡+电源+铝型框架 5 全彩
6、屏:显示箱体+控制系统+计算机+通讯网络+架体等组成 5、点距: 就是2个像素点之间的距离。主要是取决于观看者的距离。通常点距的概念用于室外屏,有P6、P7.62、P8、P10、P12、P16、P20等,以毫米mm为单位。室外屏观看距离一般在30米内,采用不大于P16的模组。点距越密,显示出来的字笔画越细腻,单位面积像素点越多,显示屏成本越贵。 6、扫描方式: 通常对于室外屏模组还有一个扫描方式的问题。 扫描方式决定了模组之间连接的形式,扫描方式有1/16、1/8、1/4、1/2、静态这几种。因为LED显示屏是逐行刷新显示的,扫描方式也就决定了显示刷新的方式,如1/16就是每次刷新1行,16行
7、为一个扫描周期,需ABCD四个信号控制;1/8就是每次刷新1行,8行为一个扫描周期,需ABC三个信号控制;其它依次类推。如果采用相同的LED灯,1/16扫的亮度要比1/8低,静态的亮度是最高的。户内的屏一般采用1/16扫,户外和半户外的一般采用1/16或者1/8。对于放置在屏经常受到猛烈阳光照射的环境,就最好用1/4扫描。 扫描方式 走线描述 图示 1/16扫描 1/88.0:直行走线,一路数据带8行。 扫描 6 8.1:上蛇行,一路数据带16行,8行折列。 8.2:下蛇行,一路数据带16行,8行折列。 4.0:直行走线,一路数据带4行。 4.1:上蛇行,一路数据带16行,8行折列。 1/4扫
8、描 4.2:下蛇行,一路数据带16行,8行折列。 4.3:上蛇行,一路数据带8行,8行折列。 7 4.4:下蛇行,一路数据带8行,8行折列。 四LED显示屏的两种常规组装方式 1、框架结构 在屏幕较小时,是在工厂组装成整屏;屏幕较大时,按单元板发货。由工程人员在现场组装。组装时,先将单元板和电源分别固定在板筋背条上,进而拼装成屏体。 2、箱体结构 箱体与箱体之间采用秘密窃取的方法定位销定位、锁紧机构拉紧,都能使安装更加精密、准确,保证箱体上下、左右之间的LED间距在实际误差要求范围之内,从整体上保证了整个屏体的显示效果。 五LED显示产品一些问题的解答 1、LED显示屏模组规格计算方法: 间距
9、计算方法: 每个像素点到另外一个像素点之间的距离,每个像素点可以是一颗LED灯 如1R、两颗LED灯 2R/1R1G、三颗LED灯 2R1G 长度和高度计算方法:点间距点数=长/高 如:P16长度=16点1.6=25.6 高度=8点1.6=12.8 P10长度=32点1.0=32 高度=16点1.0=16 8 屏体使用模组数:总面积模组长度模组高度=使用模组数 如:10个平方的P16户外单色LED显示屏使用模组数等于: 10平方米0.256米0.128米=305.17678305个 更加精确的计算方法:长度使用模组数高度使用模组数=使用模组总数 如:长5米、高2米的P16单色LED显示屏使用模
10、组数: 长使用模组数=5米0.256米=19.5312520个 高使用模组数=2米0.128米=15.62516个 使用模组总数目=20个16个=320个 2、是不是屏的亮度越来高越好呢?应该怎样决定屏的亮度? 答:不是的,屏亮度越高,价格就越高。亮度太高会刺眼,不舒适。要根据环境的亮度来决定屏的亮度。对于白天不需要日光灯照明的环境,我们建议采用半户外1/16扫的单元板就足够了。如果是大马路,向西,周围没树,白天很亮,就用1/8扫。 3、点距这么多规格,那种好呢?越密越好? 答:不是的,越密就越贵。太稀疏的话,近距离看不清。对于横幅来说,10 mm是比较合适的。有的店面为了省钱,又想做个大的横
11、幅,用点距30mm的单元板来做,可是马路好窄,对面行人看过来,字太大了,要停下来仔细看才知道是什么内容,效果适得其反。 4、显示屏寿命一般多长? 答: LED是一种半导体器件,其寿命为10万小时。LED显示屏的寿命取决于其所采用的LED灯的寿命和显示屏所用的电子元器件的寿命。一般平均无故障时间应不低于1万小时。 八LED显示屏显示原理 下面是一个8x8的点阵LED结构 从图上看,8X8 点阵共需要64 个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行置高电平,某一列置低电平时,则相应的二极管就亮。 将许多这样的模块组合在一起,就是我们通常说的单元板/模组,而驱动其
12、显示需要显示驱动电路和诸如单片机之类的智能控制芯片。通常我们的单元板/模组是带有显示驱动电路的,我们还需要带有单片机的控制卡才能将我们所需要显示的文字/图形显示在屏幕上。 电路原理图示如下: 9 无论文字还是图形都是由点阵组成的,比如我们常用的汉字,完整的点阵由16x16、32x32等等,每个点就是一个像素点。 将黑点处定义为1,白点处定义为0,就可以编写成能在单片机中保存的字型格式: 0xDF,0xFD,0xDF,0xFD,0x03,0xC0,0xDF,0xFD,0xDF,0xFD,0x01,0x80,0xDF,0xFD,0xEF,0xFB, 0xFF,0xFF,0x7B,0xEF,0x7C
13、,0x9F,0x77,0xF5,0x77,0xEB,0x7B,0xEB,0x5F,0xFF,0xBF,0xFF, 0x7F,0xFF,0x01,0xC0,0x7F,0xFF,0x03,0xE0,0xFF,0xFF,0x07,0xF0,0xF7,0xF7,0x07,0xF0, 0xFF,0xFF,0x00,0x80,0xFF,0xFF,0x07,0xF0,0xF7,0xF7,0xF7,0xF7,0x07,0xF0,0xFF,0xFF, 0xBF,0xFF,0xBB,0xFD,0xBB,0xF3,0xBB,0xF7,0x01,0x80,0xDB,0xFF,0xDF,0xFF,0x1F,0xF8,
14、0xFF,0xFF,0xAF,0xFB,0xAF,0xFB,0x77,0xFD,0xFB,0xFE,0x7D,0xF9,0x9E,0xC7,0xE7,0xEF, 0xFF,0xEF,0x81,0xEF,0xBD,0xEF,0xAD,0xEF,0xAD,0x80,0xAD,0xE7,0xAD,0xE7,0xAD,0xEB, 0xFF,0xFF,0xAD,0xED,0xEF,0xED,0xD7,0xEE,0xB7,0xEF,0x3B,0xEF,0xBD,0xEB,0xFE,0xF7 这是16x16的点阵汉字,每个汉字32个字节。 比如我们要显示“恭喜发财”这4个字,首先: 送出“恭喜发财”的各头2
15、个字节 10 0xDF 0xFD 0x7F 0xFF 0xBF 0xFF 0xFF 0xEF 每个字节都是8位,这样一共送出了8x8=64位,送出这些位信号是通过 DI信号端送出的,在每送出1位时CLK信号端都要高低变换一次, 称为串行移位,使得64位的每一位都被移送到了74HC595的输入端口上。 送出锁存信号STB,即STB信号高低变换一次,这样74HC595的输入端口上64位 数据就被送到74HC595的输出上,一行显示就出来了。锁存信号也使得下一 行数据串行移位送出不会影响到上一行的显示。 由单片机再通过74LS138变换ABCD的组合,选出下一个显示行。 重复的过程,但送出的数据相应
16、的向后移动,即“恭喜发财”的3-4字节、 5-6字节。 行选择也是从第1行到第16行 16行显示一遍称为一个显示刷新周期,无论LED显示屏的大小如何,一个显示刷新周期必须在20毫秒以完成,否则会出现闪动,单片机速度很快,32行200列以内的显示通常是没有问题的。但当LED显示屏更大就要选择速度更快的单片机或DSP来完成了。 完成LED显示的功能是由控制卡来实现的,无论简单的单色屏还是复杂的全彩屏,显示原理都是一样的很简单。但如要实现诸如左右移动、飞入飞出、嵌色变换等特殊效果,还需要在单片机或DSP上编写非常复杂算法程序,却不是一般人能做到的。好在现在有上百家控制卡生产研发的厂家公司,他们推出有
17、性能各异的控卡可以供我们选择,我们一是要看他们的功能,还要看他们能支持的LED屏像素点,功能越多、支持的像素点多,价格越贵。 九单元板/模组认识 室内屏、室外屏、全彩屏等其显示原理都是一样的,而最大的区别就在于显示板的不同,下面我们分别来认识不同的显示单元板/模组。 1、室内单元板: 2、半户外模组: 11 3、全户外模组: 12 六显示板芯片简介 认识显示板元件工作原理也是对于组装和维修的基础 驱动芯片主要是74HC595 74HC245/244 74HC138 4953。 74HC245的作用:信号功率放大 单元板/模组是由多块串接在一起的,而控制信号是比较弱的,在信号传递过程中需要将它的
18、功率进行放大 13 第1脚DIR,为输入输出端口转换用,DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出,DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。 第29脚“A”信号输入输出端,A1=B1、A8=B8,A1与B1是一组,如果DIR=“1”G=“0”则A1输入B1输出,其它类同。如果DIR=“0”G=“0”则B1输入A1输出,其它类同。 第1118脚“B”信号输入输出端,功能与“A”端一样,不再描述。 第19脚G,使能端,若该脚为“1”A/B端的信号将不导通,只有为“0”时A/B端才被启用,该脚也就是起到开关的作用。 第10脚GND,电源地。 第20脚VCC,电源正极。 74H
19、C138的作用:八位二进制译码器 74HC138的作用是用来选择显示行,一个74HC138可以选择8行中的一行,所以单元板/模块上有2块74HC138,这样就可以在16行中选择1行显示 第8脚GND,电源地。 第15脚VCC,电源正极 第13脚A、B、C,二进制输入脚。 14 第46脚片选信号控制,只有在4、5脚为“0”6脚为“1”时,才会被选通,输出受A、B、C信号控制。其它任何组合方式将不被选通,且Y0Y7输出全为“1”。 通过控制选通脚来级联,使之扩展到十六位。 例:G2A=0,G2B=0,G1=1,A=1,B=0,C=0,则Y0为“0”Y1Y7为“1”,详情见真值表。 74HC595的
20、作用:LED驱动芯片,8位移位锁存器 用于驱动显示列,每片74HC595可以驱动8列,多片74HC595串接 在一起,串行列数据信号RI、锁存信号STB、串行时钟信号CLK都在这个芯片上 第8脚GND,电源地。 第16脚VCC,电源正极 第14脚DATA,串行数据输入口,显示数据由此进入,必须有时钟信号的配合才能移入。 第13脚EN,使能口,当该引脚上为“1”时QAQH口全部为“1”,为“0”时QAQH的输出由输入的数据控制。 第12脚STB,锁存口,当输入的数据在传入寄存器后,只有供给一个锁存信号才能将移入的数据送QAQH口输出。 第11脚CLK,时钟口,每一个时钟信号将移入一位数据到寄存器
21、。 15 第10脚SCLR,复位口,只要有复位信号,寄存器内移入的数据将清空,显示屏不用该脚,一般接VCC。 第9脚DOUT,串行数据输出端,将数据传到下一个。 第15、17脚,并行输出口也就是驱动输出口,驱动LED。 4953的作用:行驱动管,功率管 每一显示行需要的电流是比较大的,要使用行驱动管,每片4953可以驱动2个显示行 其内部是两个CMOS管,1、3脚VCC,2、4脚控制脚,2脚控制7、8脚的输出,4脚控制5、6脚的输出,只有当2、4脚为“0”时,7、8、5、6才会输出,否则输出为高阻状态。 TB62726的作用:LED驱动芯片,16位移位锁存器 有些单元板/模组使用TB62726
22、代替74HC595,一片TB62726可以驱动16列,仅此而已 第1脚GND,电源地。 第24脚VCC,电源正极 第2脚DATA,串行数据输入 第3脚CLK,时钟输入 第4脚STB,锁存输入 第23脚输出电流调整端,接电阻调整 第22脚DOUT,串行数据输出 第21脚EN,使能输入 其它功能与74HC595相似,只是TB62726是16位移位锁存器,并带输出电流调整功能,但在并行输出口上不会出现高电平,只有高阻状态和低电平状态。74HC595并行输出口有高电平和低电平输出。TB62726与5026的引脚功能一样,结构相似。 16 七控制信号与显示接口 控制信号的总结: CLK时钟信号:提供给移
23、位寄存器的移位脉冲,每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据,数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。在任何情况下,当时钟信号有异常时,会使整板显示杂乱无章。 STB锁存信号:将移位寄存器内的数据送到锁存器,并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。但由于驱动电路受EN使能信号控制,其点亮的前提必须是使能为开启状态。锁存信号也须要与时钟信号协调才能显示出完整的图象。在任何情况下,当锁存信号有异常时,会使整板显示杂乱无章。 EN使能信号:整屏亮度控制信号,也用于显示屏消隐。只要调整它的占空比就 可以控制亮度的变化。当使能信号出现异常时,整屏将
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