LED显示屏基础知识讲义

LED显示屏基础知识讲义技术支持部12014年1月1日LED显示屏简介2LED显示屏是一种新型的信息传播媒体；是集电子、光学、通信、计算机、网络、结构、土建工程等学科于一体的综合性工程类项目；具有规格及大小的不确定性，属于定制性产品。LED显示屏系统组成六个系统：显示系统；控制系统；（数据通讯）环境参数监控系统；配电/防护系统；音／视频处理系统；结构装潢。3四大部件：发光材料LED）；驱动电路；控制电路；电源电路。LED显示屏系统组成示意框图4编辑计算机控制计算机音/视频处理系统外接音/视频设备数据发送数据接收数据通讯系统环境参数监控系统配电防护系统框架/结构装潢显示系统控制系统LED显示屏显示系统的基本工作原理5以LED（发光二极管）为基本发光元素（像素点），通过控制电路及驱动电路来控制每个像素点的亮与灭或其明暗程度，实现具有相当像素点的显示屏显示出人们要求的各种信息。6LED发光原理LED即发光二极管，其内部主要为一个PN结。当PN结内的电子与空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级，电子将多余的能量以光子的形式释放出来，产生电致发光现象。发光颜色与构成其基底的材质元素有关。LED显示屏基础知识---概念（一）7点规格（直径/边距）点间距与点密度发光点、单灯、像素点阵、模组屏体分辨率点直径点间距发光点8LED显示屏基础知识---户内外概念对应户内户外管芯(晶片)----------单灯发光点---------------像素模块------------------模组单元板---------------箱体屏体------------------屏体9LED显示屏基础知识---规格与点间距规格点间距点密度3.0mm---------4.0mm-------------62500点3.75mm-------4.75mm------------44300点4.8mm---------6.0mm-------------27777点5.0mm---------7.62mm-----------17300点7.62mm-------11.4mm-------------7692点8.0mm---------10.0mm-----------10000点户内屏10LED显示屏基础知识---规格与点间距规格点间距点密度表贴------------6.0mm-------------27777点表贴------------8.0mm-------------15625点表贴------------10.0mm------------10000点户内屏11LED显示屏基础知识---规格与点间距规格点间距点密度10mm---------12.0mm-------------6944点12mm---------14.0mm-------------5102点14mm---------16.0mm-------------3906点18mm---------20.0mm-------------2500点19mm---------22.0mm-------------2066点22mm---------25.0mm-------------1600点28mm---------31.25mm------------1024点户外屏12灰度可视角度（亮度半角值）可观赏角LED显示屏基础知识---概念（二）θ─213LED显示屏基础知识---概念（三）可视距离颜色混合距离

RGB三色混合成为单一颜色的距离

像素间距(mm)×500/1000最小的观看距离

能显示平滑图像的距离

像素间距(mm)×1000/1000最合适的观看距离

观看者能看到高度清晰画面的距离

像素间距(mm)×3000/1000最远的观看距离

屏幕高度（米）×30

14波长波峰与波峰或波谷与波谷之间的距离为波长（λ）

，单位是纳米（nm）可见光实质上都是光波，其波长决定了颜色。波长与其频率成反比，C=λ＊f红630nm（615—660）绿525nm（568—572)蓝470nm（430—470）LED显示屏基础知识---概念（四）15为被照物体单位面积在某一方向上所发出或反射的发光强度，用以显示被照物的明暗差异。其公制单位为CD/m2,或尼特（nit）亮度（辉度）LED显示屏基础知识---概念（五）16一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率，为说明光源发光能力的基本量，单位为流明（Lumen）1lm为发光强度为1cd的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通量100W的灯泡可产生1750lm40W冷白日光灯可产生3150lm的光通量光通量（LuminousFlux）亮度相关基本概念（一）17简称光度，是指从光源一个立体角所放射出来的光通量，即光源所发光的光通量在空间选定方向上分布密度。单位为烛光（CD）发光强度为1cd的光源可放射出12.57lm的光通量。也有用mW的，1mW约等于54.4mcd。发光强度（Luminousintensity）亮度相关基本概念（二）18受照平面上接受光通量的密度，可用每一单位面积的光通量来测量。1lm的光通量均匀分布在1m2的表面，即产生1勒克司（Lux,lx）的照度。照度（luminance）亮度相关基本概念（三）19色温

将一具有完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高，光度亦随之改变，（黑体由红->橙红->黄->黄白->白->蓝白）黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称为色温，以绝对温度K（Kelvin，开氏温度)为单位（K=℃+273.15）LED显示屏基础知识---概念（六）20色坐标---CIE色度图曲线上的点是光谱颜色，即纯彩色，它们的纯度最高。连接红色和紫色的直线称为紫色线，它不属于光谱颜色。曲线包围的点为所有可能的可见光的组合，C点为白色，越靠近C点则它的纯度就越低。自然界中所有的颜色都包含在曲线所包围的区域中。LED显示屏基础知识---概念（七）21换帧频率：

“帧”是包含灰度的一幅完整的画面。换帧频率是表征图像连续性的参数指标。扫描频率（刷新频率）：表征图像稳定性（抖动）的参数指标。LED显示屏基础知识---概念（八）22同步屏（视频屏）；异步屏（图文屏）；通讯距离；使用寿命；平均无故障时间；环境温度、湿度；工作电压、功耗；屏体重量。LED显示屏基础知识---概念（九）23LED显示屏基础知识---技术术语（一）灰度控制技术非线性矫正技术Gamma矫正技术色坐标空间变换技术运动补偿技术亮度调节技术节能环保技术错误自检技术网络技术工艺控制技术电源管理技术24LED显示屏基础知识---技术术语（二）静态（锁存）亮度高、驱动IC多；动态（扫描）亮度低、节省硬件。25恒压驱动恒流驱动LED显示屏基础知识---技术术语（三）RLEDVcc26LED显示屏基础知识---技术术语（四）虚拟像素（像素共享）27LED灯---圆形，椭圆形SMDLED---单色，二合一，三合一、分立点阵块---芯片型，植灯型（半户外）像素管模组光材料分类LED显示屏基础知识28LED显示屏基础知识驱动芯片主要类型74HC595非恒流Motorola(ONSEMI),Philips,ST恒流源 SONYCXA3281N，CXA3596RTOSHIBATB62705，TB62706，TB62726，TB62727MBI 5001，5016，5026，5027，5028SiTI ST2221A，ST2221C，DM135，DM134，DM133TI TLC5921，TLC590229LED显示屏基础知识显示屏分类（一）按使用环境来分：户（室）外屏防水，亮度高，可见距离远户（室）内屏美观，具有一定亮度，点密度相对较大，可观赏距离近半户（室）外屏环境亮度高，要求屏体亮度高30LED显示屏基础知识显示屏分类（二）按发光材料类型来分：植灯型表贴型（SMD）点阵型（模块型）像素管型（模组型）31LED显示屏基础知识显示屏分类（三）按发光基色分：单（基）色型双（基）色型三（基）色型（全彩型）固定区域单色32LED显示屏基础知识显示屏分类（四）按控制方式来分：条屏图文屏数码屏数码点阵混合屏（利率牌）视频屏（同步屏）33LED显示屏基础知识显示屏分类（五）按使用行业分：金融机构（银行/证券）机场/车站/码头交通诱导/航道可变信息情报板政府机关/学校体育场/馆文化广场铭牌/标志/电子看板34LED显示屏基础知识---条屏显示标准16＊16点阵汉字长度一般在15个字以内单行或双行单色或双色串口或遥控器修改内容224-256幕内容掉电保护功能实时钟网络256个节点（有线或无线）GSM条屏Ø3，Ø3.7，Ø4.8，Ø5，主要是户内35LED显示屏基础知识---图文屏单片机控制显示图文信息，一般无灰度单板控制范围：单色896＊512，双色896＊256串口修改内容掉电保护功能特定功能显示屏：噪声屏，温湿度屏等36LED显示屏基础知识---数码屏计数计时选号户内户外植灯型、数码管型、像素管型串口或遥控器37LED显示屏基础知识---点阵数码混合屏利率牌生产牌数码管+条屏遥控器+串口38LED显示屏基础知识---视频屏与计算机VGA信号点对点同步显示8位数据源，24位真彩，16.7M色256级灰度多媒体技术，图文，动画，视频多种信号接驳复合视频（CVBS）S-VIDEOCATVDVIHDTV39LED显示屏基础知识---常见安装方式挂壁式落地式（屏风式）吊装式内嵌式支撑式移动式拆装式显示比例组合式40LED显示屏基础知识---现场勘察（一）环境尺寸安装尺寸最大（最小）视距最大（最小）视角环境亮度屏体朝向主要显示内容显示比例选择控制方式（有线/无线/网络）41LED显示屏基础知识---现场勘察（二）安装方式选择承重结构材料最大控制距离线缆敷设途径42LED显示屏基础知识---方案项目简介需求分析需求解决技术方案系统功能技术特点售后服务工程预算方案内容方案特点可修改性反复性及时性43LED显示屏基础知识---屏体计算（一）显示单元计算显示单元（箱体）尺寸=点数X点间距例：点间距为10mm，显示单元分辨率为32X16则：其外型尺寸为：宽：32X10=320mm高：16X10=160mm44LED显示屏基础知识---屏体计算（二）显示屏面积计算显示屏的宽度单元数=环境尺寸/显示单元的宽度取整例：点间距为10mm，单元板分辨率为32X16，环境尺寸为3000mmX2000mm则：屏体显示单元数为：宽：3000/320=9.3个取整后为9（或10）个高：2000/160=12.5个取整后为12（或13）个屏体宽为：9*320=2880mm屏体高为：12*160=1920mm屏体显示面积为：2880*1920=5.5（平方米）显示屏的高度单元数=环境尺寸/显示单元的高度取整显示屏的宽度=宽方向的单元数*显示单元的宽度显示屏的高度=高方向的单元数*显示单元的高度45LED显示屏系统设备组成及拓扑结构图46LED显示屏系统设备标准配置拓扑图（一）47LED显示屏系统设备标准配置拓扑图（二）48LED视频显示屏推荐设备清单控制系统控制计算机：联想/Dell/研华/大众嵌入式电脑视频卡：DVI/TL-Starpro控制板卡：BOE-SY595TC/RC/SC软件系统操作系统：Windows2000/XP编辑播放：BOEPlay/LED演播室防病毒：KV3000/瑞星体育比赛：BOE-Sports其他专用软件配电系统远程上电：485转换模块、数字量I/O模块配电箱（柜）：梅兰日兰/三菱避雷器：OBO