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LED电子显示屏

LED电子显示屏

【作者/来自】李笃 【发表时间】2019-03-21  【点击次数】

一、LED显示屏的分类

分类方式

使用环境

室内LED显示屏

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。

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。

显示颜色

单基色LED显示屏

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,如红色、绿色、橙色等。

双基色LED显示屏

双基色LED显示屏由红色和绿色LED灯组成,256级灰度的双基色显示屏可显示65,536种颜色(双色屏可显示红、绿、黄3种颜色)。

全彩色LED显示屏

全彩色LED显示屏由红色、绿色和蓝色LED灯组成,可显示白平衡和16,777,216种颜色。

显示功能

图文LED显示屏(异步屏)

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。

视频LED显示屏 (同步屏)

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。

 

二、LED显示屏的基本构成

1、异步屏

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一般由显示单元板(模组)、条屏卡、开关电源、HUB板(可选)组成。通过串口线与计算机连接,进行显示文字的更改,之后可以脱开计算机工作。

2、同步屏

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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显示屏的专业名词

1、像素

像素是LED显示屏的最小成像单元。俗称像素点

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上图所示由22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

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· 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。

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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64x326432行、由32个模块组成)、64x166416行、由16个模块组成)等。下图是一个64x16的单元板:

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室内屏单元板正面                      室内屏单元板背面

室外屏模组通常有64x3232x3232x1616x1616x8多种

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上图为16x8(2)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。

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室外屏模块正面

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室外屏模组背面                   室外屏模组背面
(显示板和驱动板为分离结构)           (显示板和驱动板为整体结构)

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大型室外全彩屏所用箱体通常由若干个模+机箱+风扇+电源组成

4LED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。

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   室内屏:显示单元板+控制卡+电源+铝型框架

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室外屏:显示模组+控制卡+电源+铝型框架

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全彩屏: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P6P7.62P8P10P12P16P20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P1616mm)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

扫描方式有1/161/81/41/2、静态(1/1)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行为一个扫描周期;1/8就是每次刷新1行,8行为一个扫描周期;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(1/1)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。

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。

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2、箱体结构

箱体与箱体之间采用定位销定位、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。

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五、LED显示屏显示原理

下面是一个8x8的点阵LED结构

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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:

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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16x1632x32等等,每个点就是一个像素点。

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将黑点处(点亮的像素点)定义为1,白点处(不亮的像素点)定义为0,就可以编写成能在单片机中保存的字型格式。

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毫秒以内完成,否则会出现闪动。

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上编写非常复杂的算法程序。

六、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

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2、半户外模组

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3、全户外模组

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