(完整ppt)LED显示屏技术

LED显示屏技术基础主讲人：周书伟课程大纲第一节、LED显示屏概述第二节、LED基础知识及模组第三节、LED显示屏箱体第四节、LED显示屏第五节、LED显示屏专业术语第六节、评估LED显示屏的好坏第七节、显示屏现场勘察内容第八节、LED显示屏有关计算知识一、LED大屏幕的发展呈现如下几个发展阶段：1、第一代：单色LED显示屏以单红色为基色，显示文字及简单图案为主，主要用于通知、通告及客流引导系统。第一节LED显示屏概述2、第二代：双基色多灰度显示屏以红色及黄绿色为基色，因没有蓝色，只能称其为伪彩色，可以显示多灰度图像及视频，目前在国内广泛应用于电信，银行，税务，医院，政府机构等场合，主要显示标语，公益广告及形象宣传信息。3、第三代：全彩色(fullcolor)多灰度显示屏以红色，蓝色及黄绿色为基色，可以显示较为真实的图像，目前正在逐渐替代上一代产品。4、第四代：真彩色(truecolor)多灰度显示屏以红色，蓝色及纯绿色为基色，可以真实再现自然界的一切色彩。可以显示各种视频图像及彩色广告，其艳丽的色彩，鲜亮的高亮度，细腻的对比度，在宣传广告领域应用具有极好的视觉震撼力。二、LED显示屏适用范围文化广场体育场馆金融机构(银行/证券)机场,车站,码头政府机关/学校交通诱导/航道繁华商业街/广告传媒演艺/租赁第二节LED基础知识及模组1.LEDLED是发光二极管的英文缩写（Lightemittingdiode）。2.工作原理:LED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。3.材料材料:GaAs(砷化镓)红光,GaP(磷化镓)绿光,GaN(氮化镓)蓝色4.LED类型(1).直插型①346(φ3椭圆)②546(φ5椭圆)(2).表贴三合一①5050②3528(3).表贴三拼一(0805)(4).亚表贴(5).点阵模块5.具体情况介绍(1).直插型a.346(φ3椭圆)户外P12全彩模组户外P10全彩模组3mm椭圆灯346封装发光颜色:RGBb.546(φ5椭圆)户外P16全彩三灯模组户外P16全彩四灯模组户外P20全彩四灯模组5mm椭圆灯546封装发光颜色:RGB(2).表贴三合一a.表贴三合一5050户外P10全彩模组户外P20全彩窗帘屏5.0*5.0mm表面贴装发光二极管发光颜色:全彩色防护等级:IPX5,防紫外线常用于户外屏,网格屏等产品b.表贴三合一3528户内P7.62三合一全彩模组3.5*2.8mm表面贴装发光二极管发光颜色:全彩色常用于户内全彩屏P5及以上规格(3).表贴三拼一0805户内P7.62三拼一全彩模组0805表面贴装发光二极管发光颜色:RGB常用于户内全彩屏P6及以上规格(4).亚表贴亚表贴是介于DIP与SMT之间的一种产品，其LED灯的封装表面和SMT一样，但是它的正负级引脚和DIP的一样，生产时也是穿过PCB来焊接的，其优点是：亮度高，显示效果好，缺点是：工艺复杂，维修困难.(5).点阵模块点间距有:P4,P5,P6,P7.62,P8,P10,P12,P12.5,P16P4,P5,P6,P7.62,P8适用于户内显示屏P10,P12,P12.5,P16适用于户外显示屏户外P10三合一全彩模组户内P6三合一全彩模组6.LED选择目前,LED芯片主要生产厂商有日本日亚,美国CREE,台湾晶元,台湾广驾,台湾光磊,台湾国联,杭州士兰等.序号LED芯片厂家性能特点1日本日亚亮度高,质量稳定2美国CREE单线封装,不怕静电,衰减小,外卖芯片供厂商自行封装3台湾晶元亮度高,价格高,品质好4台湾光磊红色芯片历史悠久,品质好,绿色蓝色一般5台湾广驾蓝色品质好6台湾国联和晶元规模产品相当7杭州士兰绿色,蓝色比较稳定7.管芯的技术参数管芯尺寸：通常全彩显示屏选择13mil以上的芯片，单双色显示屏选择9mil以上的芯片。芯片的尺寸会直接影响芯片的发热和寿命。备注:mil:晶片布局的长度单位，我们也叫做毫英寸，1mil=千分之一英寸。对于led晶片9mil或13mil,指的是晶片的长宽尺寸.管芯亮度：管芯亮度将直接影响显示屏的亮度。如果选择管芯时亮度不够，在做显示屏时靠提高电流在提高亮度，则直接影响显示屏寿命。所以在制作显示屏时，应选择亮度高于显示屏要求亮度。管芯波长：波长参数将直接影响显示屏显示的颜色。正波长为红色640nm，绿色525nm，蓝色470nm。制作全彩色LED显示屏时，通常选择正波长，以达到色彩绚丽丰富的效果。而对于单双色显示屏，可以选择偏5nm的LED，不会影响文字显示效果。管芯均匀性：管芯均匀性直接影响显示屏的均匀性，均匀性包括亮度均匀性和波长均匀性。一般选择管芯时，波长偏差2.5nm，亮度偏差10%以内不会影响显示屏效果，超出此范围则会影响显示屏效果。支架：影响散热效果，从而影响LED寿命。最好为铜支架，其次为铁支架。一般全彩屏LED选用铜支架，单双色屏LED采用铁支架。胶体：LED胶体会影响到散热、亮度一致性、角度等参数。第三节LED显示屏箱体1.箱体分类1.1按材料分类1.2按使用方式分类b.简易箱体c.密封箱体d.防水箱体e.吊装箱体f.球场屏箱体g.弧形箱体h.窗帘屏a.托架(加磁柱和铝边框)i.前维护箱体j.喷绘屏箱体a.铁箱体(冷轧板,厚度1.0mm,1.2mm,1.5mm)b.铝箱体(5052,厚度2mm)k.异形箱体2.箱体图片密封箱体/防水箱体简易箱体户内密封箱体户外防水箱体密封/防水箱体内部结构图①电源②风扇③控制卡④电源航空插头⑤网线航空插头鹰爪锁扣吊装箱体球场屏箱体网格屏窗帘屏喷绘屏前维护箱体支撑杆异形箱体第四节LED显示屏1.LED显示屏分类(1)按使用环境分:①户内(密度大、亮度低、不防水)②户外(亮度高,防水)③半户外(2)按显示的颜色分:①单色(一般为单红)②双色(一般为红绿双色)③全彩(3)按点间距分P4、P5、P6、P7.62、P8、P10、P12、P12.5、P14、P16、P18、P20、P22、P25、P31.25、P37.5、P40、P60、P100(4)按显示功能分①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。可联网脱机显示。②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、录像、电视、影碟以及现场实况等多种视频信息内容。(5)按控制方式分①同步屏②异步屏(脱机)同步系统主流厂家有：灵星雨、德普达、中庆（主要应用逐点校正）、卡莱特（免发送卡，可用笔记本直接控制屏体）。异步系统主要有：德普达、励研、流明、熙讯。(1)显示屏主体(2)固定安装结构(3)控制系统(4)数据传输系统(5)音视频多媒体处理系统(6)配电系统(7)状态监控系统(8)散热系统2.LED显示屏基本组成3.LED显示屏基本组成示意图4.LED显示屏安装方式LED显示屏根据应用领域不同，分为多种安装方式，有：固定安装、租赁吊装、球场围栏安装。LED显示屏根据用户使用环境不同，分为多种安装方式，有：壁挂式、悬臂式、镶嵌式、立柱式、站立式、楼顶式、移动式、球场围栏式、租赁吊装式、弧形式等多种安装方式1、壁挂式安装方式1）此安装方式通常用于户内或者半户外2）屏体显示面积小，一般不留维修通道空间，整屏取下进行维修，或者做成折叠一体式框架3）屏体面积稍大一些，一般采用前维护设计（即正面维护设计，通常采用列拼装方式）2、立柱式安装方式立柱式安装方式有多种，一般作户外广告使用，以下：1）单立柱安装方式：适用于小屏应用2）双立柱安装方式：适用于大屏应用3）封闭式维护通道：适用于简易箱体4）敞开式维护通道：适用于标准箱体3、悬臂式安装方式1）此方式多用于户内以及半户外2）一般用于通道、走廊入口处，也有车站、火车站、地铁口入口处等3）有用于公路、铁路、高速公路上作交通诱导使用4）屏体设计一般采用一体柜设计，或者吊装结构设计4、悬挂式安装方式此安装方式与悬臂式安装方式大同小异，应用都一样，屏体采用一体柜设计方案，适用于室内、半户外屏体4、镶嵌式安装方式1）整个显示屏体嵌入墙体，显示平面与墙面在同一水平面2）采用简易箱体设计3）一般采用前维护（正面维护设计）4）此安装方式，户内、户外都使用，但一般应用与小点距且显示面积不大的屏体5）一般多用于大厦门口、大楼大厅等5、站立式安装方式1）一般采用一体柜设计，也有分列式组合设计2）适用于户内小点距规格屏体3）一般显示面积小4）主要典型应用LEDTV设计6、楼顶式安装方式1）此安装方式抗风力是个关键2）一般带有倾斜角度安装，或者模组采用斜8°设计3）多用于户外广告显示7、足球场围栏式安装方式用于足球场四周一圈围栏广告显示屏体视角可随支撑架斜度调节而调整采用软硅胶面罩设计，并且采用软弧顶设计，以免运动碰撞受伤8、租赁吊装方式屏的尺寸按普通屏确定。吊装屏不宜做大。一般要求在6M*10M以下。条幕式的例外。顶部配吊梁，底部配底梁。吊梁用于吊装屏。行与行箱体间，用吊装机构连接，水平箱体间装锁扣拉紧。吊装机构分：齿轮式、锥杆式、螺栓式。齿轮式比较贵，美观，锥杆式价格适中，可靠。螺栓式最便宜，可靠，组装比较麻烦，适宜不反复拆装的情况下9、弧形式安装方式客户要求一般是：画面长度x宽度（高度）：LxW画面宽度W：指画面的高度。画面长度L：画面的长度。画面长度可以按圆或弧的周长来初步确定。再除以模组长度，以确定模组数量。对于圆形屏尽量按92个模组来分；尽量按2、3、4、5、6的整数位倍来确定一行的模组数（方便划分箱体，易于生产）。模组的拔模斜度一般是2度，一个模组只有4度。即一般需要92个模组以组成一个完美的圆形屏。最少不宜低于60个模组。确定一行模组数量后，即可得出画面的长度。画面长度L＝模组数*模组长度画面面积A＝L*W对于非圆形屏（弧形屏），只需要按需要划分下来，就像切蛋糕样的。安装架需要根据圆形屏（弧形屏）的尺寸定制。LED显示系统原理典型的LED显示系统一般由信号控制系统、扫描和驱动电路以及LED阵列组成,如下图所示。LED显示系统原理图第六节LED显示屏系统工作原理信号控制系统可以是嵌入式LED显示屏的单片机系统、独立的微机系统、传呼接收与控制系统等。其任务是生成或接收LED显示所需要的数字信号，并控制整个LED显示系统的各个不同部件按一定的分工和时序协调工作。扫描控制单元主要由译码器组成用于循环选通LED阵列行。驱动单元多分为三级管阵列给LED提供大电流。LED阵列由LED灯珠排列构成，一般成长方形。工作过程待显示数据就绪后，控制系统首先将第一行数据打入移位寄存器并锁存，然后由行扫描电路选通LED阵列的第一行，持续一定时间后，再用同样方法显示后续行，直至完成一帧显示，如此循环往复。移位寄存器/锁存器由串入并出寄存器和锁存器（或带锁存功能的移位寄存器）构成。显示原理根据人眼视觉暂留时间，屏幕刷新速率在每秒25帧以上就没有闪烁感。当LED显示屏面积很大时可以提高视觉效果，可以分区并行显示。在高速动态显示时，LED的发光亮度与扫描周期内的发光时间成正比，所以，通过调制LED的发光时间与扫描周期的比值（几占空比）可实现灰度显示。不同基色LED灰度组合后便调配出多种色彩。第六节LED显示屏专业术语1.像素，像素直径，点间距像素点：LED显示屏的最小发光单位,LED显示屏中的每一个可被单独控制的发光单元称为像素。像素直径：像素直径∮是指每一LED发光像素点的直径，单位为毫米。像素间距：LED显示屏的两像素间的中心距离称为像素间距，又叫点间距。点间距越密，在单位面积内像素密度就越高，分辨率亦高，成本也高。像素直径越小，点间距就越小。2.分辨率32*1616*816*1616*16模组分辨率:LED模组横向像素点数乘以纵向像素点数。屏体分辨率:LED显示屏横向像素点数乘以纵向像素点数。屏幕的分辨率越高，可以显示的内容越