LED显示屏技术简介

led电子屏是近年发展起来的一种新型信息显示广告系统,是高科技的 现代化信息显示电子产品。它是由计算机控制进行编辑操作能显示文字信息及 图形画面的显示媒体,显示屏运用高科技手段,融图象、文字、影视、音像为 一体,服务于社会主义现代化建设,同时亦为工作环境增添了新的风采。 LED显示屏的发展过程,由“小黑板”临时性的通知等落后的宣传手段演变过来的。她经历了灯炮,翻牌,磁翻板,发光二极管,发光点阵模块的演 变过程,从前期的灯炮灯箱到LED显示屏的过程大约经历了二三十年的时间, 现在的LED点阵显示屏采用一次性投资,使用寿命长,工作稳定,美观大方, 快捷的传递信息,广泛应用于各行业。
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    80年代初期的磁翻板,传输信息慢,误码多,噪声大又笨重,由于机械 转动,寿命一般只有2 ̄3年,且要经常维修更换机械零件,为用户带来了不 少的麻烦,从而逐渐的被人们淘汰。 

     发光二极管显示,是在磁翻版的基础上的一次飞跃,它是采用不同规格的 发光二极管,以点阵方式组合成一定的面积,进行信息传播的,它克服了机械传动的噪声大,机械磨损寿命短的缺陷,但又不可克服的产生了加工困难,色彩不一致的新问题,而且上千万只发光二极管组合到一个画面,又是暴露在外面,同样存在一个寿命和稳定性问题,因而尽管目前还有很少的市场,但也已近被淘汰的范围。 

     80年代中期发展起来的LED发光矩阵模块显示屏,通过近10年的发展已展示了其优越性,它是采用新的技术将不同基色的管芯密封焊接在一个6*6(CM)的模件中组成一个8*8点阵块,(亦有一种5*8方式)它克服了过去那种分立元件的暴露方式,由于线路连接在模块内部,引出脚焊接点自然减少了许多(相当于数量相同是发光二极管引出脚的1/8)从而能达到工作稳定,寿命延长,色彩均匀的优点。采用发光模块生产制作的LED显示屏无论从生产质量及外观都有了飞跃的进步。它可用不同方式任意组合成面积大小不等形状不一的各种规格屏体。

    目前,国内外的显示类产品除LED显示屏外,还有投影仪和电视屏幕,但这两种显示产品与LED显示屏相比又有着成本高,面积小,视觉效果差等缺陷,因而受到一定的局限性。由于LED显示屏采用计算机控制,它通过RS-232口或422口可将不同的文字信息或图像画面,经过一定的技术处理,直接传输到屏体上清晰的显示出来,其速度变化目前可以达到每秒钟70场,就是说它可以实时的将传入计算机的各种信息同步显示出来,因而它广泛的应用于广告信息、车站、机场、码头、证券行情及期货交易等场所,现在的LED显示屏平均使用寿命可达5万小时以上,就是说一块屏体以每天点亮8个小时,全年365天都运行至少可以使用15年的时间,一次性的投资,可以带来15年以上的受益,确是一种比较好的显示媒体,因而也就更多的被人们所接受。可以说,随着发光器件的更新其广泛的用途还会更进一步的扩展,应用到更多的地方。

    LED显示屏有着广泛的用途,它可在多种行业及领域传递信息。 

在机场: 航班显示、售票处指示等。 
铁路: 列车进、出站的状况指示,货运到达、显示提示。 
码头: 船舶进出港时间指示。 
会场: 会议议程要点的指示、投票的提示、投票表决、会务管理。 
新闻: 信息的发布、主要新闻的显示。 
金融: 外汇比价、汇率、利率显示、股票、证券行情的动态实时显示。 

LED电子显示屏显示原理 

一:显示原理 
如要显示“张”字,可用四块矩阵LED模块组成16*16点阵模组,点亮相应点则显出“张”字。如下图: 

显示屏工作原理 
○○○○○○○○○●○○○○○○ (1): 显示驱动方案(以全点阵双基色为例) 
○●●●●●●○○●○○○○●○   * 为保证显示质量,我们选用的显示器件为 
○○○○○○●○○●○○○●○○  Φ5-8×8点间距为7.62mm 的LED 
○○○○○○●○○●○○●○○○ 矩阵,其管芯红色为日本夏普、绿色为日本 
○○○○○○●○○●○○●○○○ 昭和生产。室内屏选用LED显示亮度为≥ 
○●●●●●●○○●○●○○○○ 50mcd高亮度共阳矩阵模块。 
○●○○○○○○○●○○○○○○   * 基本显示模组为32×64点。 
○●○○○○○●●●●●●●●●   * 扫描方式为16行/场动态扫描,每秒70场, 
○●●●●●●○●○●○○○○○ 红绿同时扫描。 
○○○○○○●○●○○●○○○○   * 室内屏选用开关电源供电。 
○○○○○○●○●○○●○○○○   * 数据传输采用4094两级锁存串行移位寄存 
○○○○○○●○●○○○●○○○ 器为基础芯片,数据信号从芯片数据输入端输 
○○○○○○●○●○○○●○○○ 入,由CLK信号向后移位, 每输入一完整数据 
○○○○○○●○●○○○○●○○ 行,使芯片STR打入端有效一次,将这一行数 
○○○●○●○○●○●○○○●○ 据信息送出显示。 
○○○○●○○○○●○○○○○●   * 由行译码电路产生译码驱动信号,驱动行管,做 
16循环行扫琛?

★ 原理草图           
至点驱动 至点驱动 至点驱动 
     │....│  │....│     │....│ 
    ┌┴────┴┐┌┴────┴┐   ┌┴────┴┐ 
    │4094-1││4094-2│...│4094-N│ 
    └┬┬┬─┬─┘└┬┬┬─┬─┘   └┬┬┬─┬─┘ 
     │││ │   │││ │      │││ │   
DATA │││ │   │││ │      │││ │DATA
─────┼┘│ └───┼┘│ └──────┼┘│ └──  
STR  │ │     │ │        │ │   STR 
─────┴─┼─────┴─┼────────┴─┼────  
CLK    │       │          │   CLK 
───────┴───────┴──────────┴────  
  

二:控制电路 
A: 每块显示屏均有自己独立的控制电路,用来管理内部的监控程序,字库,分配显示信息。 
B: 控制部分具备听、讲、控功能。 
听: 接收微机信息。 
讲: 向微机反馈自身运行情况。 
控: 按照微机的要求对自身显示屏进行各种控制。 
C:控制电路采用硬件16行分时点亮,红绿同时扫描,硬件发生显示屏需要控制的各种波形,显示缓冲区动态位映射。双缓冲区动态转换,这样能保证显示亮度,降低功耗,实现各种显示方式。内置16×16点阵字体显示字库。掉电RAM区保护主机下载造字库,播出程序等信,以及内部时钟电路。 
★ 原理草图:
           ┌─────┐ 
           │ CPU │ 
           └──┬──┘ 
  ┌──────┐    │    ┌──────┐ 
  │系统ROM ├────┼────┤16字体库1│ 
  └──────┘    │    └──────┘ 
  ┌──────┐    │ 
  │系统RAM ├────┤ 
  └──────┘    │ 
  ┌──────┐    │ 
  │掉电 RAM├────┤ 
  └──────┘    │ 
  ┌──────┐    │    ┌──────┐ 
  │I/O接口 ├────┼────┤自检测接口 ├─┐ 
  └───┬──┘    │    └──────┘ │ 
      │       │   ┌─────┐   │ 
      │  ┌────┴───┴───┐ │   │ 
 到多路器─┘  │  地址数据多路器   │ │   │ 
         └────┬───────┘ │   │ 
      ┌───────┘         │   │ 
  ┌───┴──┐          ┌───┴──┐│ 
  │显示位映射 │          │屏体控制器 ││ 
  │ 缓冲区  │          │      ││ 
  │VRAM  │          │CRTC  ││ 
  └───┬──┘          └───┬──┘│ 
      └─────┐     ┌─────┘   │ 
         ┌──┴─────┴───┐     │ 
         │   驱动分配器    ├─────┘ 
         │            │ 
         └─────┬──────┘ 
          ┌────┴────┐ 
          │ 到显示功率驱动 │ 
          └─────────┘ 
(3)如果需要一台微机带多台显示屏则要一台多路器,将微机信号分配给各个屏。 
多路器原理草图: 
         主机通讯口A/B    
         ┌──────┐  ┌─────────┐ 
         │ CPU  │  │ RS232   │ 
         └──┬───┘  └────┬────┘  
            │           │ 
  ┌────┬───┬┴──┬───┬────┴─────┐ 
  │    │   │   │   │          │ 
┌─┴─┐┌─┴─┐┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐        ┌┴┐ 
│   ││   ││1│ │1│ │3│        │8│ 
│   ││   ││ │ │ │ │ │        │ │ 
│ROM││RAM││I│ │I│ │I│........│I│ 
│   ││   ││O│ │O│ │O│        │O│ 
│   ││   ││ │ │ │ │ │        │ │ 
└───┘└───┘└─┘ └─┘ └─┘        └─┘ 

A B C..........H 


通   通   通          通 
讯   讯   讯          讯 
口   口   口          口 
A   A   A          A
/   /   /  RS422接口 / 
B   B   B          B

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