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LED屏的分類與設計構成
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日期:2015-12-01 11:30 信息來源:深德彩

目前,LED顯示屏不論從色彩上和尺寸上都有突破,色彩上可以達到全色覆蓋率,尺寸上亦可以做成數百平方米,在顯示維度上做到全面提升。

 1、LED 显示屏的分类 

1.1 按使用环境分类
按使用環境可以分爲室内LED顯示屏室外LED顯示屏。室内LED顯示屏的特点是视角大、屏幕亮度适中、密度高、重量轻、适合较近距离观看;室外LED顯示屏的特点是混色距离远、屏幕亮度高、防水和抗紫外线能力强。

1.2 按显示功能分类
按显示功能可以分为图文LED顯示屏、视频LED顯示屏、数码显示屏。图文LED顯示屏的特点顾名思义是可显示图片、文字信息,可联网脱机显示;视频LED 显示屏的特点是可显示直播、录像、影碟等等2D 或者3D 视频信息;数码显示屏的显示器件是7 段码数码管,主要应用于显示数字的电子屏幕、电子时钟等等。

1.3 按显示颜色分类
按显示颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全彩色显示屏。单基色LED 显示屏由一种颜色的LED 等组成,只能显示一种颜色;双基色LED顯示屏为红色和绿色两种颜色LED灯组成,256级的双基色LED顯示屏显示颜色数量可达65536 种;LED全彩顯示屏为红色、绿色和蓝色三种颜色的LED组成,256 级的全彩色LED 显示屏显示颜色数量可达16777216 种颜色。

1.4 按显示方式分类
按顯示方式可以分爲翻頁顯示、橫向滾動、靜態和垂直滾動等。

1.5 按控制方式分类
按控制方式可分为同步方式和异步方式。同步显示方式相当于把LED 显示屏当做了电脑的监视器,通过点点对应监视器上的映射电脑图像来实现多灰度的显示能力;异步显示方式利用LED 显示屏自身的存储功能和自动播放功能,在电脑上把编辑完成的文字和图片传输到LED 显示屏中,即会自动播放,该方式由于缺乏多灰度的显示能力,所以一般只用于显示文字信息。

 2、LED 显示屏的设计 

2.1 LED 显示屏的设计原则
LED 显示屏应当考虑的原则包括:可靠性、兼容性、实用性、性价比等等。可靠性方面需要达成的效果是整个系统的软件和硬件能够稳定运行,保证在日常信息显示上不出纰漏,顺利进行;兼容性主要指的是系统能够正常接入计算机和各种视频信号,能够正常显示网络内容;实用性主要指的是适用于各种条件,能够在满足图文信息、视频、公文的显示信息的要求。

2.2 LED 显示屏的设计构成

2.2.1 显示驱动电路的设计
显示驱动电路一般位于显示屏的背后而制成PUB 板。显示驱动电路控制需要显示的信息,可以按照一定的时序和规则到显示屏;而且为板上的发光二极管提供相对应的驱动电流和电平,保证显示屏可以能够如愿显示数据、图案、视频、文字等内容。

顯示驅動電路的設計思路是采用“行點亮,列掃描”,即在列線和行線的交叉點上放置點陣模塊上的發光二極管。

模组之间的连接形式由扫描方式决定,扫描方式分为1/16,1/8,1/4,1/2,1/1 等等。1/16 的含义即是每次刷新一行,一个扫描周期为16,控制信号需要ABCD 四个;1/8 则是每次刷新一行,一个扫描周期为8,控制信号需要ABC;一次类推可以得到1/4,1/2,1/1 的扫描周期和控制信号。1/16 扫描亮度高于1/8,因此在强烈光照下一般采用的是1/4 来扫描,户内一般使用1/16 扫描。

选择驱动电路芯片也是一项非常重要的工作,驱动电路芯片一般可以分为功放芯片、译码芯片、行驱动管、LED 驱动芯片等等。选择功放芯片的原则是需要将由于点阵显示模块串接过多而导致过低的控制信号强化,放大功率,一般选择是74HC245;选择译码芯片的原则是:需要将串行传输的串行信号译码,从而将点亮信号传输到显示模板,一般选择74HC138;选择行动驱管的原则是选择能够承受显示行的大电流的行动驱管,一般是4953;选择LED 驱动芯片的原则是选择合适的LED 驱动芯片给发光二极管提供足够的电流和相匹配的电平,型号选择一般是8 位的74HC595,16 位的A6282 或者TB62726。

PCB 板的设计原则是在PCB 板的正面安装匹配的焊接孔,是PCB板和显示屏能够结合起来,变为一体。

2.2.2 显示屏板的设计
顯示屏板依托許多個獨立的點陣顯示模塊,進一步拼接而成,每個點陣顯示模塊都是由若幹多個發光點構成,在單色的點陣顯示模塊中,每個發光點一般都是對應于一個發光二極管;在彩色的點陣顯示模塊中,每個發光點組成方式更爲複雜,可以由顔色不同的發光二極管組成,點亮不一樣的發光二極管後,該發光點會呈現不同的顔色,發光點即像素點,像素越高意味著顯示屏板的像素越多,顯示分辨率也會越高。

在室内,显示屏一般采用8*8 的显示模块,另外一种说法就是像素密度为64 个像素点;在室外,显示屏采用的点阵显示模块没有固定,选用素材方面比较灵活,一般而言可以根据用户的需要来定制,并且还可以选择设计者需要的合适的亮度和颜色。

2.2.3 控制计算机
显示屏系统的核心是计算机的控制,设计者控制计算机,将想要显示的数字、图像、文字、视频等信息传输到显示电路,并且能够提供控制思路。控制计算机发出的控制信号一般有EN 使能信号、CLK 时钟信号、STB 锁存信号、RI 数据信号、ABCD 行信号。

EN 使能信号可以整屏控制信号,也可以消隐显示屏,通过变换EN 使能信号,调整合适的占空比;

STB 锁存信号是将寄存器内的数据传输到锁存器,然后将其数据通过驱动电路而点亮显示出来,但因为驱动电路被使能信号所控制,点亮的前提必须是平配置在开启的状态,锁存的信号也需要和时钟信号相互协调才能显示出的齐整图像;

RI 数据信号可以提供显示所需要的传输数据。工作原理是和时钟信号协调,然后将数据传输到想要显示的显示点,当数据不对等时,对应的颜色显示将会出现异常;

ABCD 行信号存在于动态扫描阶段,ABCD 的含义是四个二进制,ABCD 信号四路行信号是16 行,ABC 三路行信号8行,以此类推。(整理来源:广东LED)

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