LED电子显示屏技术白皮书

技技术术白白皮皮书书LED是发光二极管的简称（LightEmettingDiode0）。由于它具有高亮度、响应速度快、低电压、功耗小、耐震动、寿命长等优点，使其成为室内外信息显示终端的主要发光器件。LED显示屏是利用三原色发光原理，把发光二极管高精度封装、拼接成型。是集光电技术、多媒体网络控制技术为一体的高新技术产品。我国从90年代初发展起来，至今已经形成了一个产业，并由单一的条形图文屏发展到256级灰度室内外全彩显示视屏，广泛应用于广场、体育馆、交通、企事业单位、金融等公共场所，形成一大景观。目前,其主要应用范围如下：应用行业具体使用场所交通车站、码头、空港的旅客引导显示系统城市道路信息提示和交通信号灯高速公路可变情报系统金融银行利率屏、汇率屏证券股票行情显示系统交易市场人才交易中心国土房地产交易中心百货商场机动车、粮食交易市场等通讯邮电营业大厅电信、移动营业大厅医疗医院、保健院血站门诊大厅政府机构公安局办证大厅法院、检察院大厅交警办证大厅国税局、地税局办税大厅工商局缴费大厅政府行政服务大厅电力电力局营业大厅调度中心情报显示板体育体育场、体育馆竞技场、休闲运动场其它广场公众显示终端军队指挥中心学校食堂信息显示花园小区物业管理标志性建筑市政广场企业宣传等第一章概述第二章LED显示屏基础全面了解LED显示屏特点，是为了选择高性价比LED显示屏,与其它大屏幕终端显示器相比,LED显示屏主要有以下特点。亮度高：户外单灯的亮度以接近6000mcd，是目前唯一能够在户外全天候使用的大型显示终端。寿命长：LED寿命长达100,000小时以上。视角大：室内视角可大于±60度，户外视角可大于±35度。屏幕面积可大可小。易与计算机接口，支持软件丰富。注：常见大型显示终端对比屏幕类型优点缺点电视墙全彩色、面积大有分隔线亮度低不能在户外用PDP全彩色、画面细腻视角小、面积不大、亮度低投影机全彩色、画面细腻亮度低不能在户外用；清晰度差,画面受光不均。按应用场所分类室内屏：由发光晶粒封装成点阵模块,然后拼接成所需显示屏尺寸。户外屏：由多个单灯(单个发光二极管)组成像素点，再由像素点组成箱体，最后根据箱体尺寸组成所需屏体面积。整个系统特点有防水、防雷击、防腐等优点。按发光基色分类单色：指显示屏的发光像素点颜色只有单一的红色或绿色。双基色：指显示屏的发光像素点由红色和绿色两种基色组成,如进行256级灰显示屏特点显示屏的分类度等级控制,可叠加成6.5万种颜色。真彩色：指显示屏的发光像素点由纯红、纯绿、纯蓝基色组成,如进行256级灰度等级控制,可叠加成1677万种颜色。按功能分类条屏：是指显示文字的单色或双色单行显示屏。图文屏：一般把显示单一亮度线条组成任意图形和文字的显示屏称文字屏。其主要特征是只控制LED发光器件的通断,而不控制LED器件强弱(灰度)。视屏：指能够播放电视信号、光盘(VCD/DVD)、录象带等视频信号的LED显示屏。由于具有灰度等级显示功能,它所显示画面更生动、更逼真,对于多色图文屏,和彩色电视机一样,由于每一种基色的灰度级均可单独控制,因此可以得到从白到黑的各种不同颜色组合,形成丰富的色彩。利率、汇率屏：指显示人民币利率成款利息、外币利率、外汇汇率及外汇牌价,可镶嵌点阵汉字行,以游动字幕方式发布各种信息。点阵数码混合屏：显示屏由发光点阵和数码管组合而成,划区显示文字和数字,其主要用于证券市场,也可用于工业自控显示终端等。按控制方式分类同步控制屏：指播放内容需计算机与LED显示屏同步播放。异步控制屏：指计算机在编辑好显示屏播放内容后，将内容传送给LED大屏自行播放，计算机用于其它工作。像素间距：指两像素点的中心距离。像素点：显示屏最小显示单元。像素尺寸：指像素点直径像素形状：指像素点形状,如圆形、方型等。摸组尺寸：显示屏最小拼接单元，屏体面积以此为计算基础。面密度：指显示屏每平方米多少个像素点。灰度等级：每种颜色划分的等级数目,如64级指单一的红色就有64种。指标注解显示4的整数倍16×16点阵汉字,用于市招、商品促销、招待展示会和简单信息发布。内藏单片机，以换屏或游动方式循环显示信息,也可由外接微机编辑控制。系统构成图文屏总体逻辑框图及连接示意图见下图一：图文屏(四色、单色)LED同步显示系统共分为计算机、数据转换通讯、数据处理控制、LED点阵显示屏体、直流开关电源五部分。实现原理是计算机S3显卡的26P特征头数据输出信号经串/并转换和混合处理后,经由若干对差分线传给数据处理控制板,由控制处理器接受后，再按LED显示屏的扫描方式送往LED点阵屏进行显示。图文屏(四色屏)的产品特点。A：数据采集卡和控制处理器分别采用高密度可编程FPGA逻辑器件，结构小巧，性能可靠，运行稳定，维护升级容易。B：显示数据降频后采用RS-422差分通讯，提高了数据传输的可靠性和稳定性。延长了传输距离，可达100M。PC计算机应用软件LED显示屏直流电源组配电箱交流220V第三章LED显示屏的组成条屏图文屏(四色屏)C：采用红、绿共线传输技术，传输线少，成本低，易于安装。D：全屏数据同步显示性能好，无闪烁和拖尾。E：显示屏体采用专用LED点阵驱动阵列和模块化结构，结构清爽，易于安装维护，性能高，可靠性好，具有计算机无信号自动保护功能。G：支持文本和图形显示，可进行、列调整，以便与监示器画面一致。技术参数：最大分辨率1024×512LED管芯单红单绿红绿各1显示速度与CRT同步扫描频率≥120Hz传输距离可达100M。可视角度±60°交流电源AC220V±10%，50Hz±5额定功率100–200W/万点。工作功率60-120W/万点。环境温度-10℃～50℃。相对湿度＜90%图文屏编辑软件功能介绍图表制播软件提供了数据的录入与存储。能连续的翻屏与逐行上滚播出。图文制作包括矩形、椭圆、五角星、文字制作，软件采用图元操作方式，易于使用，并提供了一定的效果（填色、加边、渐变）处理。能制作多屏文字，并支持其连续上滚与翻屏播出。图文播出支持本程序自定义的图元、标准位图（BMP）、AVI动画的播出，提供十余种图文出入屏方式。播出时序可随意设置播放窗口位置与大小。开放环境：计算机CRT与LED屏同步显示，便于用户自行开发软件。注：播放软件可采用我公司的大屏编缉软件，亦可采用其它公司软件。系统构成如图虚线框内所示，基本系统构成如下：一、主控计算机控制处理器直流稳压电源视屏信号分配器功放音箱DVD/VCD录象机局网电视系统软件功能该软件可以运行在windows9x或windowsNT上。系统要求VGA兼容256色显示卡，32兆内存，586以上各种兼容机。软件包包括：图表制播软件，图文制播软件，视屏控制软件。。图表制播软件提供了数据的录入与存储。能连续的翻屏与逐行播出。图文制作包括矩形、椭圆、五角星、文字制作，软件采用图元操作方式，易于使用，并提供了一定的效果（填色、加边、渐变）处理。能制作多屏文字，并支持其连续上滚与翻屏播出。图文播出支持本程序自定义的图元、标准位图（BMP）、AVI动画的播出，提供十余种图文出入屏方式。播出时序可随意设置。可以设置播放窗口位置与大小。计算机CRT于LED屏同步显示。视屏控制软件能控制与调节视频的亮度、色度、饱和度。开放环境：计算机CRT与LED屏同步显示，便于用户自行开发软件。用户可以选挂3dmax、Photoshop、Premiere、Cool3D等动画与图象制作软件。说明：为满足显示电视的要求，全屏分辩率一般不应少于5万点，点越多图象越清晰。双基色伪彩视屏介绍技术特点A：模组化屏体结构，安装简便，运输方便。B：电路板优化设计，连线清爽，易于维护。C：采用高品质进口发光芯片，亮色度均匀，亮度高。D扫描方式独特，抗闪烁技术使显示稳定，画质优良。E独特的灰度控制及视频处理技术使得图像层次丰富。DF屏幕显示与计算机监视器窗口同步。技术指标灰度等级：R、G各256级。显示速度与CRT完全同步视频输入两路复合，一路S-Video扫描频率≥120Hz可视角水平±40°，垂直35°。传输距离双绞线传输可达100米工作温度-5℃～40℃相对湿度＜90%。真彩显示屏介绍技术特点采用先进的恒流显示驱动技术、图象控制技术和红、绿、兰三基色各256级灰度调节技术，以致无论在图象的鲜明度、操作的灵活性、系统设计的模块化方面，都是一般显示屏难以媲美的。A：采用美国TI公司恒流显示驱动技术，且显示屏上每一个显示模块R、G、B的亮度可在8级范围内任意设置，使得整个显示屏亮度均匀，消除了常见的亮度不均的所谓“马赛克”现象。B：驱动器件采用超大规模集成电路及先进的数、模混合设计技术，将数据传输和显示驱动合二为一，且显示驱动部份无需常规设计所需的限流电阻，这不仅简化了驱动电路设计，而且功耗也显著降低。C：红、绿、兰三基色各256级灰度调节，同屏可显示16兆色，灰度层次丰富，画面表现力大大增强。D：可做到较小的象素间距，使得单位面积象素点密度增高，实现高清晰度显示。E：发光器件基色纯度高、亮度高，显示内容在艳阳下仍清晰可见；全屏设有八级亮度控制，在阴天和夜晚，显示屏可低亮度运行。F：屏体过热，无信号输入时有自动关断显示保护功能，有效地防止了象素管的意外损坏。G：显示驱动板采用表面贴装工艺和回流焊接技术，可靠性高。H：模块化的设计和独特的后安装技术，确保灵活安装、拆卸、运输和维修。I：屏体结构可防水、防尘、防腐蚀、抗风、抗雷击。图象控制器A：可接受不同的输入源，包括计算机（PC）、录象机（VCR）、专业摄象机（CAMERA）、小影碟机（VCD）、数码影碟机（DVD）、一般视频（PAL/NTSC）。B：图象传输：采用非压缩数字视频传输方式，并采用了先进的编解码前向纠错技术，实时帧再同步等技术，确保了数字视频图象传输的实时性和准确性。C：设计上采用超大规模集成电路，整个控制系统结构简单，可靠性高。D：采用视觉校正技术，提高了图象的真实性，增强了观赏效果。技术指标灰度等级R、G、B各256级显示速度≥60帧/秒，可视角水平±40°垂直35°视频输入两路复合，一路S-Video。显示分辨率800*600传输距离同轴电缆≤100米光纤≤1000米。均匀性调节32级相对湿度＜90%亮度设置8级工作温度－5°C~40°C。扫描频率：≥120Hz。群屏显示屏的显示原理显示原理LED群屏显示屏系统共分为计算机、数据转换通讯、数据处理控制、LED点阵显示屏体（包括直流开关电源）四部分。实现原理是将计算机中的24位BMP格式位图转换和处理后，经由RS-232串口通讯线或RS-485差分通讯线（两对）传输到数据处理控制板，由数据处理控制板存贮和进行数据转换，再按LED显示屏的扫描方式送往LED点阵屏进行显示。多块异步屏构成的群屏系统，它的通讯网络可采用级联方式，亦可采用星型连接。LED群屏显示屏的产品特点数据控制处理器采用高密度可编程FPGA逻辑器件设计，结构小巧，性能可靠，运行稳定，维护升级容易。显示数据可用RS-232（15M）或RS-485两种通讯方式传输。RS-485的通讯距离可达1.2KM，采用的芯片具有防雷击、抗静电放电冲击和过热关断保护功能。系统由一台计算机管理（可联网），采用半双工串行通讯，寻址方式为码分多址，最多可挂接64块异步屏。计算机在非通讯时间可作其它工作。显示屏体采用专用LED点阵驱动阵列和模块化结构，结构清爽，易于安装维护，性能高，可靠性好。LED异步屏具有掉电保护功能，存储的内容不必时时刷新。异步屏的存储容量为128K×8，容许容纳的汉字总数略为3780个（单色）。全屏显示性能好，无闪烁和拖尾。各屏可显示相同或不同的信息，具有群呼显示功能。每块屏可显示多幅信息，每幅信息的内容、显示方式、停留时间均可设置左滚、上滚、下滚、飞入、中分、中合、百叶窗、闪烁、等。有图形显示功能，可扩充实时时钟。技术参数单块主控板屏体最大分辨率：单色512×128（双基色为512×64）