LED室内全彩色显示屏设计方案.docx
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LED室内全彩色显示屏设计方案
LED室内全彩色显示屏
设计方案
LED室内全彩色显示屏-1-
设计方案-1-
目录………………………………………………………………………………………………………4
一、公司简介……………………………………………………………………………………………5
二、产品介绍-5-
2.1、LED显示屏系列-5-
2.2、LED显示屏行业软件-6-
2.3、LED显示屏主要运用于-6-
三、LED显示屏系统示意图-6-
四、LED全彩功能及特色介绍-6-
五、LED全彩显示系统硬件介绍-8-
5.1发光点-8-
5.2反射灯罩-8-
5.3驱动方式-8-
5.4单元尺寸-8-
5.5均匀性-9-
5.6视角-9-
5.7平整度-9-
5.8亮度-9-
5.9散热-9-
5.10可维护性-9-
六、LED全彩显示系统视频技术介绍-10-
6.1DVI视频技术-10-
6.2恒流源驱动技术-10-
6.3非线性校正-11-
6.4色座标空间变换-12-
6.5色温处理-12-
6.6色彩真实再现-12-
6.7边缘增强-12-
6.8降噪-12-
6.9对比度处理-13-
6.10帧同步-13-
6.11运动补偿-13-
6.12静态网格-13-
七、计算机及外设基本配置-14-
八、控制设备-14-
九、选型依据-14-
9.1数字开关电源-14-
9.2电路板-15-
9.3接插件-16-
9.4通讯线-17-
9.5IC器件-17-
十、系统软件-18-
10.1基本功能-18-
10.2基本操作-19-
10.3基本方式-19-
10.4基本特点-19-
10.5发行介质-20-
十一、工程进度计划-20-
11.1方案设计-20-
11.2原材料/设备采购-21-
11.3外协加工/生产-21-
11.4现场及准备阶段-21-
11.5安装调试阶段-21-
十二、工程实施计划-22-
12.1工程管理机构及职能-22-
12.2工程管理职责-22-
12.3现场工程计划-23-
12.4设备安装调试-23-
12.5安装工艺参数-24-
十三、施工管理-25-
13.1封闭管理-25-
13.2场地管理-26-
13.3材料堆放-26-
13.4文明施工-26-
13.5进场计划及施工平面管理-26-
13.6制造商的责任范围-27-
13.7业主方配合条件-27-
十四、调试说明书-28-
14.1调试目的-28-
14.2编制依据-28-
14.3调试内容与步骤-28-
十五、产品质量保证-29-
十六、产品售后服务保证30
十七、LED显示屏各项技术参数31
一、公司简介
某科技有限责任公司是一家新一代高科技的实体企业，凭借临近中关村科技园的优势，从事LED显示屏，灯具的研发、生产、销售和工程施工。
在发展历程中,坚持以信誉为核心创建佳绩,建立了质量和安全保证体系,执行“ISO9001-2000”质量管理,是一家实力强、设备完善的综合企业。
公司拥有一批专业技术强、经验丰富的系统工程师，能为客户提供稳定、成熟、可靠的系统开发和技术支持，能为客户提供各种设备的咨询及设备维护，产品能及时更新、更换以确保客户的满意。
公司不断追求国内外先进的技术，努力为客户提供质量优良、价格合理的产品。
公司对国内市场的各种品牌设备及所需的耗材进行全面的整合，能为客户提供全面，专业和个性化的服务。
LED显示屏是公司设计开发、研制的突出产品，全部采用国内外高品质的LED发光器件，利用先进的计算机技术和严格的生产加工工艺，确保了产品的可靠性和稳定性。
公司的宗旨是：
“造物之前先造人，让我们的顾客和朋友高兴”。
公司愿与各界同行让我们的生活和居住环境变成一个节能环保、安全、高效、舒适、便利、具有现代化气息的生活空间。
二、产品介绍
2.1、LED显示屏系列：
◆室内单色，双基色显示屏（Φ3.75、Φ5.0）。
◆室内全彩LED显示屏（Ph6表贴、Ph7.62亚表贴、Ph8表贴、Ph8亚表贴、Ph10表贴、Ph10亚表贴等）。
◆半室外单色，双色，全彩LED显示屏（Φ3.75、Φ5.0、PH10、PH12.5等）。
◆室外全彩LED显示屏（PH10,PH12,PH12.5,PH16,PH20等）。
2.2、LED显示屏行业软件：
体育比赛计时计分系统，体育比赛综合显示系统，医院排队分诊综合系统，多媒体信息发布系统，，管理系统软件，GPRS无线信息管理软件等。
2.3、LED显示屏主要运用于：
广告、酒吧、机场、车站、港口、体育场馆、火车站、银行、邮局、医院、法院，检察院，学校，高速公路、证券公司等行业领域。
三、LED显示屏系统示意图
四、LED全彩功能及特色介绍
1、全彩色LED视频显示系统是由纯红、纯绿、纯蓝三种颜色发光二极管组成，每种颜色都具有1024级灰度。
2、适应人眼的视觉特点，采用非线性灰度调整，使灰度层次更清晰，分辨率更高，以达到最佳视觉效果。
3、自动跟踪显示模式，像素点支持1024×768点。
此技术避免了因显示模式改变而要改变显示系统硬件的麻烦，在PIG1024×768模式下的任何显示模式改变，本系统都可正常显示而无须任何硬件上的调整。
4、在LED显示画质处理上实现放大、缩小绝不失真，实现动态图像显示时画面连贯，无抖动与阴影。
5、LED显示屏具有良好的均匀性。
6、室内LED显示屏的失控点不大于万分之三。
7、具有节目表播映排序管理功能。
8、信号输入：
动画功能LED显示屏动画显示与计算机显示器相对应区域显示一致；文字显示功能。
显示稳定、清晰，并应可放映电视或录像画面。
9、LED软件具有操作简便、具有良好的用户界面，清晰的菜单窗口、多种的显示信息方式等特点。
根据用户的需求可以任意编排节目，即能播放录像，也能播放三维动画、图文信息、播放消息等。
节目播放顺序与时间实现一体化交替播放，并可相互叠加播放。
10、显示信息的接口方式：
LED显示屏屏体控制器及控制计算机，LED显示屏在屏体控制器可外接多种视频信号源（如影碟机、录像机、闭路电视等），控制计算机按TCP/IP协议连入整个网络系统，负责通过网络通信接收各种需要显示的信息，并可根据需要把相关的信息显示在大屏幕上。
控制计算机与LED显示屏之间的信号线距离可达300米。
11、本系统在电气特性上应当符合国家和工程实施地的相关标准，不受其他系统的干扰和不对周边的其它系统造成干扰。
1独立电源控制方式
2本设备电磁辐射低于国家标准，对网络设备及其他弱电设备无影响。
3网络安全方面，本系统为独立中端，可从网上接收指定或特定信息。
显示屏既可放电视录像，也可放计算机动画，以及任何可在计算机屏幕上播放的图形方案、图像信息。
1024级灰度视频显示系统使用了DVI技术，将DVI卡输出的计算机图形、图像信息转为LED显示屏所需要的数据。
12、系统功能扩展：
由于本系统在硬件系统上的特点，本系统可成一独立的显示设备，即将其单纯地看作为一大型显示器，系统可以同时整合各种显示信息以各种方式显示在LED显示屏上。
13、1024级灰度视频屏采用实时显示方式，计算机显示器与大屏幕点点对应，故用户仅需面对计算机屏幕进行操作。
14、在发布公告信息方面，本公司软件可以自动读取信息，只要更新指定网络路径下的信息文件即可，无须人工操作。
15、采用多媒体技术，并可用鼠标器调整LED显示屏上的图像色彩及缩放图像比例及尺寸。
16、可以将图片插入，用WINDOWS自带的“附件”中的“画图”在图片上画表格。
17、可以在编辑好的发送文件中编辑图片内容，可以插入帧或追加帧，即插播。
18、显示屏显示的字体是发送通讯的计算机WINDOWS操作系统自带的字体文件，可以通过安装其他第三方应用软件加载新的字体文件。
（﹡TTF）
五、LED全彩显示系统硬件介绍
5.1发光点
发光点为发光二极管紧密排列组成的发光像素。
发光二极管采用椭圆型封装346系列。
5.2反射灯罩
表面反射罩经开模制作，同单个发光二极管完整吻合，反射罩表面采用专利技术特殊处理，吸收自然光、平整。
5.3驱动方式
显示面板采用恒流源驱动，1/4扫描。
5.4单元尺寸
作为一个完整的具备显示驱动能力的基本单元的显示板为高320mm×宽320mm,显示点数为高32×宽32。
5.5、均匀性
年度大批量采购芯片，自动化分光保证同一批次芯片的均匀一致性。
5.6视角
用于室内全彩屏制作的发光介质一直只有传统灌胶模块和表贴二极管。
传统灌胶模块因其无法保障发光均匀性及亮度低而无法满足市场的需求，表贴二极管又因其过高的造价而妨碍了全彩屏的普及。
我公司全彩显示板，其构成发光点的发光二极管采用专利技术制作，管芯经特殊处理，经测试，横向视角可达到120度，解决了单个封装的发光二极管不能做室内屏的技术难题。
5.7平整度
构成灯板的反射罩经开模制作，与发光点无缝吻合，灯板加工中另采用专利技术特殊处理；模块的生产全部采用自动机作业，包括插件，焊接，组装，平整度矫正，亮度矫正，成品可作到表面高度平整一致。
5.8亮度
采用发光二极管，发光亮度为发光晶片亮度的6-8倍。
5.9散热
热量从发光二极管的金属管脚主要散失，决定了显示面板良好的散热性能。
5.10可维护性
不良发光二极管可逐个更换，不影响其他发光管的使用。
六、LED全彩显示系统视频技术介绍
6.1DVI视频技术
DVI技术是交互式数字视频系统在LED显示领域中的应用，使LED显示技术有了质的提高。
它从信号源方面突破了以往数字视频技术的瓶颈，为LED显示屏实现更清晰高品质图像提供了前提和保障。
传统的视频信号源与DVI视频信号源对照如下：
插槽〔总线〕
图像处理器
处理能力
其他的信号源
PCI接口
单一、落后
24位，256级灰度
DVI的信号源
AGP接口
最新技术
32位，1024级灰度
即传统的LED视频控制因PCI信号源的局限，最多能实现256级灰度；而基于AGP接口的DVI技术可实现1024级灰度，极大提高了显示屏的图像显示效果。
6.2恒流源驱动技术
恒流源：
顾名思义是一种恒定电流输出的驱动器件，它的交流等效电阻很大，直流压降却不大，其等效的数字模型是VCCS（电压控制的电流源），工作于开关状态，其电流输出一旦通过调节电阻设定后，仅受控于输入的逻辑状态0或者1，输入信号有效时，其输出电流保持为某个给定时间常数的函数，不会因它所联接的外电路不同而变化，输入信号无效时，其输出电流关断。
LED是一种电流驱动的双端口器件，其发光特性仅与流过的电流大小相对应，普通的驱动器件不具备恒流特性，其输出电流亦会随输入电压变化。
而我们知道，TTL电路的电压是一阀值，一点微小的变化虽不影响逻辑状态，但会影响到输出电流的大小，而直接反映到LED的发光，解决这一问题的唯一途径即是采用如上所提到的恒流源。
另外，恒流源驱动器件的选用，保证了输出电流的大小恒定，也就可以去掉变通驱动器件必须要有的串联限流电阻，大大降低了消耗在电阻上的功率，降低了系统的发热，恒流源驱动器件的输出电流可以通过调节电阻很方便的调校，这样对于系统最终的白平衡定位提供了最大程度上的方便。
本公司选用的LED显示屏采用恒流源驱动集成电路，对显示发光单元LED（发光二极管）进行直接驱动，从而保证了每一个发光二极管的发光显示效果的一致性。
显示屏显示的画面图像效果亮度均匀，过渡平滑，纹理细腻，真实动人。
如果电路中不采用恒流源驱技术，由于每个发光二极管的显示效果不一致，有的偏亮、有的偏暗，图像画面上将会存在少数零星分布的亮点和暗点，图像画面粗糙，过渡生硬。
恒流源驱动电路是采用多路恒流源集成芯片驱动发光二极管，使通过二极管的电流恒定一致。
非恒流源电路采用电阻PNP三极管驱动发光二极管发光，由于电阻阻值的不一致，PNP三极管的饱和特性不一致，发光二极管的发光亮度互相之间存在细微的差别。
6.3非线性校正
为了更加适合LED显示屏的显示特性，本制造商采用图像处理技术对视频信号进行了控制和处理。
视频灰度非线性校正是人眼能舒适地观看显示屏的关键。
无论是在电视机、计算机监视器和其它任何显示设备中，几乎都需使用该技术，这是由人眼的视觉特性决定的。
没有经灰度校正的LED屏，会显得显示生硬、层次感差，看起来很不舒服，长时间观看甚至会对人眼造成伤害；只有经灰度校正后的LED显示屏才会显得纹理清晰，亮度柔和，灰度级过渡平缓。
另外，由于LED本身的发光特性和电视机、计算机监视器（CRT）的发光特性不一样，简单地将在CRT上应用的非线性γ校正算法和反γ校正算法直接应用到LED显示屏上是十分不科学的，会严重影响LED显示屏的图像质量，使观看效果更差。
从常识可知，当电视在阳光充足的环境中的观看效果没有在无阳光的环境中观看舒适，这是由于在环境不同时，简单的灰度校正是无法满足人眼需求的，同样LED显示屏更是如此，由于用户不可能随便的移动该设备，因此必须使LED显示屏在各种环境下均能舒适地观看。
在各种环境下的正常显示体现一个公司较高的设计水平。
为了保证显示效果，对显示图像进行了非线性校正。
由目前对人眼的视觉特性研究可知如下原理：
人眼的主观亮度与光强为非线性关系。
人眼在环境亮度较低时，对比度的响应比在高亮度环境中敏锐；有背景光时，对比灵敏度与光强的线性关系范围大大减小：
为了保证显示效果，通过大量实验，和对DVI高清晰数字接口的理解，设计并实现了更适合LED显示屏显示效果的非线性灰度校正算法。
6.4色座标空间变换
从色度图上能看到，视频源的色空间三角形与LED发光二极管的色空间三角形是不同的。
好在LED的色空间大于并包含了视频源的色空间，但问题是如果不对视频源输出的红绿蓝色坐标信号进行适当的调整（色坐标空间变换）LED显示屏上反映出的色彩便不是视频源色彩的真实对应，原本应发白色光时有可能会发粉红色或发生其它色偏现象。
为克服以上问题，制造商在技术上运用高速图像处理芯片实现了色空间变换技术将视频源色空间上的每一点与LED色空间上的每一点一一对应起来，从而使画面色彩更贴近真实。
6.5色温处理
我公司完成了从3500k至8500k的色温调节，配合不同的环境，不同的节目，均可使显示屏呈现最佳的效果。
针对用户的各种需求，可以很容易地做到无论是国际光度协会规定的6500k的D65白色，还是国际光度协会规定的5500k的E光源白色真实再现。
6.6色彩真实再现
人眼有着奇怪的习惯，当屏幕再现绿色草地时，即使色度有较大偏差，也不会察觉。
然而当皮肤色有一点点的变化，也会被立刻捕捉到差异。
因此，我们用FLESHADJUST技术对人眼最敏感的皮肤色进行了进一步的调整，确保将色彩偏差带给人眼的刺激降到最低。
6.7边缘增强
采用图像增强技术，使得显示效果更加清晰、逼真，立体感更强烈，色彩更艳丽。
6.8降噪
LED显示屏是高亮度显示系统，对显示图像进行降噪处理能保证图像更加干净和平滑。
6.9对比度处理
对比度是人工重显图像的一个非常关键的技术指标，如果对比度达不到要求，图像重现的层次感和颜色感无从谈起。
屏幕图像对比度至少要保证不小于100，才能获得较为满意的视觉效果。
为了获得较高的对比度，制造商采取了下面方法，使对比度达到了150：
1
●降低屏幕表面的光反射系数。
对于屏幕表面光反射系数的控制，制造商采用乌光黑色材料和黑色胶水封装像素，并且采用乌光黑色模组。
6.10帧同步
显示屏图像采用完全的帧同步技术，使图像更加稳定。
通过对输入的每一帧图像所采用的LOCKEVENT技术，确保了同步的真实性，并且对屏幕上所有像素均衡的帧驱动才使得LED显示屏10万小时的寿命有真正的意义。
因为如果采用早期的像素分解，即使可获得一种视觉上的高分辨率，但由于LED驱动的不均衡，除了一段时间后由于LED衰减不同所带来的屏幕色彩不匀外，更大的问题是将直接影响屏幕寿命。
6.11运动补偿
视频图像信号由于信息量大，在显示的物体处于快速运动过程中，往往会有图像变模糊，拖尾和横条等现象。
这种现象一方面会影响观看效果，另一方面会影响摄像效果。
为此，制造商在LED显示屏视频采集后端专门添加了运动补偿电路。
无论是显示激动人心的体育竞技场面，还是显示美丽宁静的田园风光，画面都将清晰稳定。
6.12静态网格
在对视频图像处理上，我们使用了运动补偿技术以确保消除高速图像时所产生的拉毛、锯齿边现象。
而静态网络技术更使得静态图像被网络准确捕获，更稳定地输出。
这两项技术的采用使输出图像在专业级的概念上超过了电视显示的效果。
七、计算机及外设基本配置
客户自备
八、控制设备
●视频信号采集卡转换卡
●DVI控制系统
●视频信号通讯发送卡
●视频信号通讯接收卡
●通讯线：
安普AMP（超五类八芯网线）
九、选型依据
9.1数字开关电源
开关电源是显示屏系统中应用寿命最短的部件，因此在此产品的选择上，我公司经过多方的比较，选用台湾知名品牌明伟数字开关电源。
选择依据如下：
●电源直流输出的纹波小，瞬态响应快：
电源输出稳定的电压，对用其供电的电路抗干扰性有好处，保证电路工作稳定。
●高次谐波小：
LED显示屏的交流供电是3相制供电，高的谐波容易使零线上的电流过大，因此在LED显示屏上容易产生静电，对整个供电线路都会有影响。
●低的噪音、小型化、重量轻。
●保护电路：
随着使用温度的增加，电源会自动保护，停止动作，这样可以增加显示屏的使用寿命。
另外，在对电源误操作的情况下，电路也会自动保护自来，除了电源自身的寿命外也保护了整个供电线路安全。
●负载能力强
●使用寿命长：
电源是LED显示屏中频繁和持续使用的一个部件，它的使用寿命直接影响了显示屏的正常的使用，因此，长的使用寿命是电源选用时候要考虑的问题。
●输出的电压可调节：
由于LED显示屏业的特殊性，它要求在一定的情况下通过调节供电电压来改变LED灯的工作电流，从而改变LED的亮度。
上图：
明伟电源
9.2电路板
我公司的大部分线路板都采用优化布局和布线，使得电路工作稳定干扰少。
我公司的PCB制版与国内著名的厂家有多年合作关系，PCB的生产从未出现过质量的错误。
上图：
PCB板
9.3接插件
LED显示屏工作的稳定性，很多的时候是与连接器件有关系，在实际的安装调试和维修过程种，由于连接器件的质量问题影响了许多工作，因此在接插件的选择本着连接牢固可靠为第一原则，其次考虑器件的使用的方便性。
在我公司的LED显示屏中，在控制电路部分所使用的用于传递信号的连接器件都为DB37，DB25公头和母头，在连接时候其有螺母固定，从而时连接可靠。
在单元板之间用于传递信号的接插件为牛角座，此器件质量上乘，连接可靠线路清晰。
显示电路部分接插件采用单排或双排的金针进行信号的传递，必要的时候考虑用牛角座进行连接。
在选用金针时候，考虑到起强度外，还考虑到其使用高度，保证连接可靠。
线路板上的电源连接期间我公司采用的是4P150mil间距的连接期间，其有一定的强度的同时有一定的韧性，而且要耐高温度。
上图：
带牛角座的金针
上图：
电源座
9.4通讯线
长距离的通讯线采用美国朗讯公司五类双绞线。
其传输信号失真小，信号可以被完好的传输。
显示电路之间的信号用各种P数的台湾的扁平线缆进行连接。
电源线用各种颜色的满足电流需求的线缆进行连接
9.5IC器件
9．5．1恒流源芯片
我公司为了进一步提高显示屏的显示效果，在显示驱动电路上做了大的改动，引进了专业级恒流源芯片，它是8位恒流源芯片，因为它是靠电流输出来驱动LED灯的，因此系统的供电系统的电源的波动并不影响芯片电流的输出，从而保证了LED灯的供应电流恒定，使得LED灯的显示亮度均匀，同时受电源波动影响小，可以延长LED灯的使用寿命。
上图：
恒流源芯片（日本东芝公司的62726芯片）
9．5．2行管
我公司采用表贴工艺的4953做为LED灯的行驱动芯片，此芯片体积小，一个芯片可以同时控制2行，在此情况下芯片不发热，同时芯片的内阻小，开门电压低响应速度快。
十、系统软件
本项目微机操作系统要求使用WindowsXP/2000中文版，并配备防病毒系统一套。
LED显示软件：
制造商的专用视频显示软件是根据LED显示系统的特殊需求而设计出的。
10.1基本功能
●显示数据的加工与处理
●与其它网络接口，从中提取显示数据
●产生各种显示效果并控制显示效果的输出
●提供人工操作界面
●提供多种消息的编辑、排版和剪接等功能
●提供播放节目和播放内容的编排功能
●提供对大屏幕显示系统数据库管理与维护的功能
●提供对整个系统运行的监视和控制功能
10.2基本操作
●图形动态播放多媒体文件播放
●文本、超文本文件的播放
●走马灯文字的播放
●标签的制作
●图像组播放
●视频信号播放，如DVD，电视信号，摄象机，数码摄象机（DV）等
10.3基本方式
●具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能
●可满足文艺表演的使用要求
●图文特技显示功能：
具有对图文进行编辑、缩放、滚动、动画等功能
●显示各种计算机信息、图形、图像及二、三维计算机动画，可叠加文字
●播出系统配有多媒体软件，可以灵活输入及播出多种信息
10.4基本特点
本系统依赖于操作系统环境所支持的各项多媒体驱动程序，通过MCI支持播放。
AVI文件是WINDOWS95、WINDOWS98系统所支持，MPEG文件、DAT文件均需安装相应的驱动程序才能播放。
由于本系统具有32位能力，可充分利用系统32位的LINEPAK和INDEO驱动器。
WINDOWS95新改进的数字视频图像驱动程序有助于制造更平滑的视频图像。
系统具有以下特点：
●可灵活地编制各种节目
●操作界面美观、大方
●简单易学，无需专业知识就可很快掌握使用
●可实现对超文本的播放
●支持所有格式的图形文件
●一个窗口可同时编辑多项内容
10.5发行介质
●LED演播室显示系统软件光盘一张
●LED演播室显示系统客户使用说明书一本
十一、工程进度计划
工程进度计划安排如下表所示：
No
阶段内容
时间安排
说明
1
方案设计
合同签订后1-2天
2
原材料/设备采购
合同签订后1-10天
部分时间和第1项重合
3
外协加工/生产
合同签订后7-20天
部分时间和第1、2项重合
4
厂内测试调试
合同签订后20-30天
5
结构准备/布线
合同签订后25-37天
部分时间和第4项重合
6
老化/出厂测试
/工厂培训/包装/运输
合同签订后25-36天
部分时间和第4、5项重合
7
显示屏/设备安装
合同签订后36-39天
部分时间和第5、6项重合
8
调试/
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