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LED显示屏是经LED点阵组成的电子显示屏,通过亮灭红绿灯珠更换屏幕显示内容形式如文字、动画、图片、视频的及时转化,通过模块化结构进行组件显示控制。主要分为显示模块、控制系统及电源系统。显示模块是LED灯点阵构成屏幕发光;控制系统则是调控区域内的亮灭情况实现对屏幕显示的内容进行转换;电源系统则是对输入电压电流进行转化使其满足显示屏幕的需要。
LED屏幕可实现对多种信息呈现模式的不同形式间的转化,并在室内、室外均可使用,有其他显示屏不可比拟的优势。其凭借光亮强度高、工作耗功较小、电压需求低、设备小巧便捷、使用年限长、耐冲击稳定、抗外界干扰强的特点,快速发展并广泛应用于各个领域。
LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关 ,灯球刚开始全是蓝光的,后面再加上荧光粉,根据用户的不同需要,调节出不同的光色,广泛使用的有红、绿、蓝、黄四种。由于LED工作电压低(仅 1.2~4.0V),能主动发光且有一定亮度 ,亮度又能用电压(或电流)调节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长(10 万小时),所以在大型的显示设备中,尚无其他的显示方式与LED显示方式匹敌。
LED,发光二极管(light emitting diode缩写)。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)、氮(N)、铟(In)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,铟镓氮二极管发蓝光。
把红色和绿色的LED晶片或灯管放在一起作为一个像素制作的显示屏称为三色或双基色屏,把红、绿、蓝三种LED晶片或灯管放在一起作为一个像素的显示屏叫三基色屏或全彩屏。如果只有一种色就叫做单色或单基色屏,制作室内 LED 屏的像素尺寸一般是1.5-12 毫米,常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体,室外LED 屏的像素尺寸多为6-41.5毫米,每个像素由若干个各种单色LED组成,常见的成品称象素筒,双色象素筒一般由2红1绿组成,三色象素筒用1红1绿1蓝组成。
无论用LED制作单色、双色或三色屏,欲显示图象需要构成像素的每个LED的发光亮度都能调节,其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高,显示的图像就越细腻,色彩也越丰富,相应的显示控制系统也越复杂。一般 256 级灰度的图像,颜色过渡已十分柔和,而16级灰度的彩色图像,颜色过渡界线十分明显。所以,彩色LED屏当前都要求做成256级到4096级灰度的。
LED 显示屏分类多种多样,大体按照如下几种方式分类:
(1)按显示器件分
LED数码显示屏:显示器件为7段码数码管,适用于制作时钟屏、利率屏等显示数字的电子显示屏。LED点阵图文显示屏:显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块,适用于播放文字、图像信息。
(2)按使用环境分
室内屏面积一般在十几平米以下,点密度较高,在非阳光直射或灯光照明环境使用,观看距离在几米以外,屏体不具备密封防水能力。发光点直径较小,一般直径为3~8mm。室外屏面积一般从几平米到几十甚至上百平米,点密度较稀(多为1000~4000点/m2),发光亮度在3000~5000cd/m2(朝向不同,亮度要求不同),可在阳光直射条件下使用,观看距离在几十米以外,屏体具有良好的防风抗雨及防雷能力。室外屏发光的基本单元为像素,组成像素发光点中心直径较大,如P10mm、P12mm、P16mm、P20mm、P24mm、P26mm等。半室外屏介于室外及室内两者之间,具有较高的发光亮度,可在非阳光直射室外下使用,屏体有一定的密封,一般在屋檐下或橱窗内。
(3)按控制或使用方式分
同步方式是指LED显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器,它以至少30场/s的更新速率点点对应地实时映射电脑监视器上的图像,通常具有多灰度的颜色显示能力,可达到多媒体的宣传广告效果。异步(或通讯)方式是指LED屏具有存储及自动播放的能力,在PC机上编辑好的文字及无灰度图片通过串口或其他网络接口传入LED屏,然后由LED屏脱机自动播放,一般没有多灰度显示能力,主要用于显示文字信息,可以多屏联网。
主要采用集多种功能于一身的多媒体显示卡PCTV卡,性能更加、采集方式更加、可捕获视频,并有与显示卡相匹配的Studio编辑软件。
刷新频率
LED显示屏其每秒内容可重复显示的次数被称之为刷新频率,当刷新频率较低时,会出显图像闪烁,尤其是在视频拍摄的过程中闪烁过于明显,因此要大限度的提升刷新频率,显示画面的稳定性。
亮度控制D/T转换
利用控制器控制像素的发光,促使其形成驱动的立性。当需要呈现彩色视频时,要有效控制每一像素点的亮度及色彩,并使得扫描操作在规定时间内同步完成。但大型LED电子显示屏的像素点成千上万,这增加了控制的复杂性,增加了数据传输的难度。而利用D/A控制每一像素点在实际工作中是不现实的,此时需要全新的控制方案来满足像素系统的复杂要求。基于视觉原理分析,像素点的亮/灭比例是人们分析平均亮度的主要依据,有效调节此比例可实现有效的控制像素亮度。而LED电子显示屏中应用此原理时,可将数字信号向时间信号转换,实现D/A之间有效的转换
逻辑电路设计中的ISP
系统可编程技术(ISP)的出现,用户能可反复修该设计中的不足并自己设计目标、系统或电路板,实现了软件集成化的设计师应用功能,此时数字系统与系统可编程技术结合带来全新应用效果。新技术的导入使用,有效缩短了设计用时,可拓展元件的有限用途,简化现场维护、便于实现目标设备功能。可在系统软件输入逻辑时,忽视所选器件所带来的影响,可随意选取输入元件,或是选择虚拟元件,进行在完成输入后进行适配。