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LED電子顯示屏

LED電子顯示屏

【作者/來自】李篤 【發表時間】2019-03-21  【點擊次數】

一、LED顯示屏的分類

分類方式

使用環境

室內LED顯示屏

室內LED顯示屏在室內環境下使用,此類顯示屏亮度適中、視角大、混色距離近、重量輕、密度高,適合較近距離觀看。

室外LED顯示屏

室外LED顯示屏在室外環境下使用,此類顯示屏亮度高、混色距離遠、防護等級高、防水和抗紫外線能力強,適合遠距離觀看。

顯示顏色

單基色LED顯示屏

單基色LED顯示屏由一種顏色的LED燈組成,僅可顯示單一顏色,如紅色、綠色、橙色等。

雙基色LED顯示屏

雙基色LED顯示屏由紅色和綠色LED燈組成,256級灰度的雙基色顯示屏可顯示65,536種顏色(雙色屏可顯示紅、綠、黃3種顏色)。

全彩色LED顯示屏

全彩色LED顯示屏由紅色、綠色和藍色LED燈組成,可顯示白平衡和16,777,216種顏色。

顯示功能

圖文LED顯示屏(異步屏)

圖文LED顯示屏可顯示文字文本、圖形圖片等信息內容??陕摼W脫機顯示。

視頻LED顯示屏 (同步屏)

視頻LED顯示屏可實時、同步地顯示各種信息,如二維或三維動畫、錄像、電視、影碟以及現場實況等多種視頻信息內容。

 

二、LED顯示屏的基本構成

1、異步屏

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一般由顯示單元板(模組)、條屏卡、開關電源、HUB板(可選)組成。通過串口線與計算機連接,進行顯示文字的更改,之后可以脫開計算機工作。

2、同步屏

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同步屏系統比較復雜,系統可大可小,一般由計算機、DVI顯卡、數據發送卡、同步數據接收卡、HUB板、網線、LED顯示屏等組成。系統始終需要聯機計算機工作,將計算機上的圖像文字顯示在LED大屏幕上。

三、LED顯示屏的專業名詞

1、像素

像素是LED顯示屏的最小成像單元。俗稱像素點。

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上圖所示由22綠組成1個顯示像素點

2、顯示模塊

由若干個顯示像素組成的,結構上獨立的組成LED顯示屏的最小單元。
  
室內屏用的是8x8的顯示模塊,即每個顯示模塊有64個像素

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· 室外屏使用的是單個的燈珠,通常由1-3個相同或不同顏色的燈珠組成模塊的一個像素點。

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如上面右圖的室外屏模組就是由2個紅色燈珠組成1個顯示像素點

3、顯示模組

由電路及安裝結構確定的并具有顯示功能的組成LED顯示屏的獨立單元。簡單說就是為便于組裝和顯示,出廠的半成品通常是以顯示模組形式提供的,將多個顯示模塊加顯示驅動做在一起。室內屏俗稱單元板;室外屏俗稱模組,再將若干個模組加上機箱、風扇、電源等構在一起成為箱體,多用于大型的全彩屏。
  
室內屏單元板通常有64x326432行、由32個模塊組成)、64x166416行、由16個模塊組成)等。下圖是一個64x16的單元板:

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室內屏單元板正面                      室內屏單元板背面

室外屏模組通常有64x32、32x32、32x16、16x16、16x8多種

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上圖為16x8(2)的室外屏模組。加了防水結構用于全戶外,我們可以看到塑料殼體,最右側是它的整個結構刨圖:顯示板上插的是燈珠、背板上是顯示驅動電路,這是分體結構的,也有的是將顯示板和顯示驅動電路做在一塊電路板上的整體結構的,下面的兩個圖我們可以看到區別。面板、后殼其實是一個塑料罩殼,面板上對應燈珠位置開有孔,以使燈珠漏出頭,后殼上有用于安裝的螺絲孔或磁柱,使模塊便于組裝。模塊的前面灌有顯示屏專用的防水膠。

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室外屏模塊正面

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室外屏模組背面                   室外屏模組背面
(顯示板和驅動板為分離結構)           (顯示板和驅動板為整體結構)

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大型室外全彩屏所用箱體通常由若干個模+機箱+風扇+電源組成

4、LED顯示屏屏體

將單元板/模組/箱體按一定方式拼接在一起,加上控制卡/控制系統、電源和框架等就構成為LED顯示屏。

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   室內屏:顯示單元板+控制卡+電源+鋁型框架

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室外屏:顯示模組+控制卡+電源+鋁型框架

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全彩屏:顯示箱體+控制系統+計算機+通訊網絡+架體等組成

5、點距

就是2個像素點之間的距離。主要是取決于觀看者的距離。通常點距的概念用于室外屏,有P6、P7.62、P8、P10、P12、P16、P20等,以毫米mm為單位。室外屏觀看距離一般在30米內,采用不大于P1616mm)的模組。點距越密,顯示出來的字筆畫越細膩,單位面積像素點越多,顯示屏成本越貴。

6、掃描方式

掃描方式有1/16、1/8、1/4、1/2、靜態(1/1)這幾種。因為LED顯示屏是逐行刷新顯示的,掃描方式也就決定了顯示刷新的方式,如1/16就是每次刷新1行,16行為一個掃描周期;1/8就是每次刷新1行,8行為一個掃描周期;其它依次類推。如果采用相同的LED燈,1/16掃的亮度要比1/8低,靜態(1/1)的亮度是最高的。戶內的屏一般采用1/16掃,戶外和半戶外的一般采用1/16或者1/8。對于放置在屏經常受到猛烈陽光照射的環境,就最好用1/4掃描。

四、LED顯示屏的兩種常規組裝方式

1、框架結構

在屏幕較小時,是在工廠組裝成整屏;屏幕較大時,按單元板發貨。由工程人員在現場組裝。組裝時,先將單元板和電源分別固定在板筋背條上,進而拼裝成屏體。

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2、箱體結構

箱體與箱體之間采用定位銷定位、鎖緊機構拉緊,都能使安裝更加精密、準確,保證箱體上下、左右之間的LED間距在實際誤差要求范圍之內,從整體上保證了整個屏體的顯示效果。

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五、LED顯示屏顯示原理

下面是一個8x8的點陣LED結構

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從圖上看,8X8 點陣共需要64 個發光二極管組成,且每個發光二極管是放置在行線和列線的交叉點上,當對應的某一行置高電平,某一列置低電平時,則相應的二極管就亮。

將許多這樣的模塊組合在一起,就是我們通常說的單元板/模組,而驅動其顯示需要顯示驅動電路和諸如單片機之類的智能控制芯片。通常我們的單元板/模組是帶有顯示驅動電路的,我們還需要帶有單片機的控制卡才能將我們所需要顯示的文字/圖形顯示在屏幕上。

電路原理圖示如下:

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無論文字還是圖形都是由點陣組成的,比如我們常用的漢字,完整的點陣由16x16、32x32等等,每個點就是一個像素點。

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將黑點處(點亮的像素點)定義為1,白點處(不亮的像素點)定義為0,就可以編寫成能在單片機中保存的字型格式。

16行顯示一遍稱為一個顯示刷新周期,無論LED顯示屏的大小如何,一個顯示刷新周期必須在20毫秒以內完成,否則會出現閃動。

完成LED顯示的功能是由控制卡來實現的,無論簡單的單色屏還是復雜的全彩屏,顯示原理都是一樣的,很簡單。但如要實現諸如左右移動、飛入飛出、嵌色變換等特殊效果,還需要在單片機或DSP上編寫非常復雜的算法程序。

六、單元板/模組認識

室內屏、室外屏、全彩屏等其顯示原理都是一樣的,而最大的區別就在于顯示板的不同,下面我們分別來認識不同的顯示單元板/模組。

1、室內單元板

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2、半戶外模組

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3、全戶外模組

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