LED电子显示屏工作原理.docx

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LED电子显示屏工作原理

〔荟萃〕

LED电子显示屏工作原理及性能分类

2020-08-2222:

显示方法的演变历史

　　传统的白积灯，无法克服其耗电量大，寿命短的缺陷，霓虹灯、广告灯箱、平面招牌广告等虽色彩鲜丽，但变化单调、更不能播放视频图像广告；磁翻版虽可借电脑拼装简单图案，但自身不具备发光源，夜间使用成效差。

近几年，随着微电子技术、自动化技术、运算机技术的迅速进展，生产工艺的更新及新材料的应用，使得ＬＥＤ芯片的亮度、寿命得到了突飞猛进的进展，从而使其应用领域日益宽广，ＬＥＤ显示屏市场得到长足的进展。

９３年后，超高亮蓝色、红色、绿色发光管的显现，使得实现真彩色显示屏成为事实，室外显示屏得到人们的喜爱，专门在体育场馆、广告、新闻等领域的应用日渐广泛。

从以后进展趋势看，目前具有视频成效的几种媒体，其性能优势各有千秋：

　　阴极管〔crt〕或石英管〔dv〕大型电视：

成本专门昂贵，通常只能做到37英寸，体积再大就要受到限制，再不需要超大画面且在室内使用时，成效理想。

　　彩色液晶显示〔led〕：

同样成本昂贵、电路复杂，面积不能太大，而且受视角的阻碍专门大，可视角度专门小，但画面细腻、视觉感好。

　　映像投影设备〔projector〕：

亮度小、清晰度差〔画面受光不平均〕，优点是安装方便、爱护简单。

电视墙〔tv-wall〕：

表面有分割线，视觉上有异物感，室外应用时亮度上成效差，不适于表示文字，但室内表现电视画面时成效良好。

　　led受空间限制较小，并能够依照用户要求设计屏的大小，具有全彩色成效、视角大的特点，能够表示文字、图案、图像〔包括动画和视频〕。

　　我国经济进展迅猛，对信息的传播有越来越高的要求。

能够相信，led电子显示屏以其色彩鲜亮、显示信息量大、寿命长、耗电量小、重量轻、空间尺寸小、稳固性高、易操作、易安装爱护等特点将在社会经济进展中扮演越来越重要的角色。

总得看来，led显示屏在当今显示媒体中，性价比最高，是您最正确的选择。

全面解析LED光源技术

信息来源：

中关村在线　公布时刻：

2020-03-05　

关键字：

LED光源　

　　LED俗称发光二极管，是一种能直截了当将电能转变成光能的发光显示器材。

早期的LED都由砷化镓制成，随着技术的进步，现在大多采纳磷化镓〔GaP〕等半导体材料制造。

LED最大的特点便是具有发光效率高、省电环保、响应速度快、耐震动等。

　　最初的LED光源能够发出来的颜色只是红色，进入到20世纪90年底，LED差不多能够发出红、蓝、橙、黄、绿等单色。

最终，进入到1998年之后，白光LED光源研发成功，现在RGB三色LED光源也差不多得到了规模化应用。

在我们常见的显示设备中，最常用的便是白光LED和RGB三色LED。

　　相比一般的光源设备，LED光源具有节能环保、发光效率高、色域广等特点，而这些正是大部分传统光源的缺点。

　　据资料显示，在1998年白光LED光源刚推出的时候能光效只有5流明/瓦，到2005的时候光效差不多能够达到50流明/瓦，估量到2021年LED的光效有可能达到150-200流明/瓦。

另外，有业内人士声明，LED的价格每10年降为原先的1/10，而性能将提高20倍。

　　大部分读者都明白，我们家庭经常使用的白炽灯等寿命都较短，通常使用一两年之后都需要重新更换灯泡，而LED灯泡的寿命理论值可达10万小时〔通常标称为2万小时〕，寿命在10年之上，LED灯泡也极大降低了用户后期爱护更换的成本投入。

　　LED一样都采纳点阵式发光，假如亮度要求较高那么需要成千上万个LED灯泡排列组合。

只是，LED灯泡响应速度快，专门是在大屏幕显示上，能够利用快速切换的特点来变换不同的画面。

　　目前的LED要紧分为RGB三原色和白光LED。

白色LED较为廉价、功耗更低，而三原色LED的色域更广、造价昂贵。

LED背光在电视、显示器、笔记本上应用能够确保屏幕寿命更长、功耗更低，色域更宽广、色彩也更加平均。

同时，LED还促使这些电器光源平面化〔LED屏幕更薄〕。

　　LED灯泡因为不含汞，对环境的污染也大大降低。

另外，LED光源还具有耐震动、色域宽广等特点。

　　在IT行业，LED要紧应用于显示设备中，比如笔记本屏幕、液晶显示器、液晶电视和投影机，目前差不多有部分型号推向市场。

　　相比之下，因为对亮度要求不高，LED显示器、LED背光笔记本、LED电视都差不多显现了相当数量的产品。

尽管此类产品价格相对偏高，然而因为色彩显示能力更加杰出，依旧得到了专门多消费者的认可。

　　然而在投影机行业，专门是商务、教育、工程等领域投影机光源动辄几千流明，而要想达到如此的亮度成本可能需要10万元以上，因此说鲜有LED投影机问世。

另外，电视、显示器等部分产品采纳的为三色LED发光技术，而投影机采纳的只为白光LED发光技术。

　　只是，随着投影机娱乐化、数码化的进程加快，现在一些亮度100流明左右的LED投影机也差不多问世，售价相对也较为合理，比如10流明的奥图码PK-101投影机售价仅3999元，150流明的三星SP-P400B投影机售价也仅有7999元。

据最新消息显示，LED光源的1080p投影机也将于09年6月份问世，亮度为700流明，售价约为8万元左右。

　　LED光源所带来最大的变化确实是减少了机身的体积，延长了灯泡的寿命寿命。

在之前，一般的投影灯泡寿命仅有2000-4000小时，然而LED灯泡能够确保其试用寿命长达2万小时，而现在一个一般的投影机灯泡更换成本在2000-3000元，LED大大节约了用户后期的爱护成本。

尽管由于技术方面的限制，LED还存在许多缺点；尽管由于价格限制，LED售价还在大多数消费者心理价位之外。

然而笔者认为LED成为下一代主流光源的趋势那么是难以改变的，以后也是属于LED光源的。

LED电子显示屏工作原理及性能分类

2020-08-2222:

〔一〕系统组成

本系统由运算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成。

运算机及专用设备：

运算机及专用设备直截了当决定了系统的功能，可依照用户对系统的不同要求选择不同的类型。

显示屏幕：

显示屏的操纵电路接收来自运算机的显示信号，驱动LED发光产生画面，并通过增加功放、音箱输出声音。

视频输入端口：

提供视频输入端口，信号源能够是录像机、影碟机、摄像机等，支持NTSC、PAL、S_Video等多种制式。

系统软件：

提供LED播放专用软件，powerpoint或ES98视频播放软件。

二系统功能

该系统具备如下功能：

以运算机为处理操纵中心，电子屏幕与电脑显示器VGA窗口某一区域逐点对应，显示内容实时同步，屏幕映射位置可调，可方便随意地选择显示画面的大小。

显示点阵采纳超高亮度LED发光管红、绿双基色，256级灰度，颜色变化组合65536种，色彩丰富逼真，并支持VGA24位真彩色显示模式。

配备图文信息及三维动画播放软件，可播放高质量的图文信息及三维动画。

播放软件显示信息的方式有覆盖、合拢、开帘、色彩交替、放大缩小等十多种形式。

使用专用节目编辑播放软件,可通过键盘,鼠标、扫描仪等不同的输入手段编辑、增加、删除和修改文字、图形、图像等信息。

编排存于操纵主机或服务器硬盘,节目播放顺序与时刻,实现一体化交替播放,并可相互叠加。

能够接收显示录像机、影碟机等视频信号。

LED电子显示屏系统简介及分类

近年来LED显示屏市场得到了迅猛的进展，差不多广泛应用到银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等多种需要进行公告、宣传的场合。

LED是发光二极管LightEmittingDIOde的英文缩写。

LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。

它采纳低电压扫描驱动，具有如下优点：

1、耗电省、2、使用寿命长、3、成本低、4、亮度高、5、视角大、6、可视距离远、7、规格品种多。

LED显示产品系列：

A、单色、彩色条形显示屏、B、运算机操纵数码显示屏、C、单色图文显示屏、D、三色〔红、绿、黄〕图文显示屏、E、点阵和数码混合显示屏〔证券屏〕、F、双基色〔红、绿〕多媒体视频同步显示屏、G、三基色〔红、绿、蓝〕多媒体视频同步显示屏。

LED显示屏分类：

按显示颜色分为：

单红色、单绿色、红绿双基色、红绿蓝三色。

按使用功能分为：

图文显示屏、多媒体视频显示屏、行情显示屏、条形显示屏。

按使用环境分为：

室内显示屏、室外显示屏、半户外显示屏。

按发光点直径分为：

φ3.0、φ3.7、φ4.8、φ5.0、φ8.0、ph8、ph10、ph16、ph20等。

差不多发光点非行情类LED显示屏中，室内LED显示屏按采纳的LED单点直径可分为Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、Φ8mm、和Φ10mm等显示屏；室外LED显示屏按采纳的象素直径可分为Φ16mm、Φ19mm、Φ22mm和Φ26mm等LED显示屏。

行情类LED显示屏中按采纳的数码管尺寸可分2.0cm0.8inch、2.5cm1.0inch、3.0cm1.2inch、4.6cmm1.8inch、5.8cm2.3inch、7.6cm3inch等LED显示屏。

显示颜色：

LED显示屏按显示颜色分为单基色LED显示屏〔含伪彩色LED显示屏〕，双基色LED显示屏和全彩色〔三基色〕LED显示屏。

按灰度级又可分为16、32、64、128、256级灰度LED显示屏等。

显示性能：

LED显示屏按显示性能分为文本LED显示屏、图文LED显示屏，运算机视频LED显示屏，电视视频LED显示屏和行情LED显示屏等。

行情LED显示屏一样包括证券、利率、期货等用途的LED显示屏。

LED显示屏技术特点：

A、成效杰出：

采纳动态扫描技术，画面稳固，无杂点，图像成效清晰，动画成效生动，多样；视频成效流畅；

B、内容丰富：

可显示文字、图表、图像、动画、视频信息；

C、方式灵活：

可由用户任意编排显示模式；

D、质量保证：

采纳进口发光材料、高品质IC芯片、无噪声大功率电源；

E、信息量大：

显示的信息不受限制；

F、修理方便：

模块化设计，安装，爱护方便；

室内LED显示屏型号名称点距密度/平方米

Φ5.0室内单色红平面模块型7.62mm17200×1个像素

Φ3.75室内单色红平面模块型4.75mm44321×1个像素

Φ5.0室内双基色平面模块型7.62mm17200×2个像素

Φ3.75室内双基色平面模块型4.75mm44321×2个像素

Φ5.0室内三基色平面模块型1HR1PG1B7.62mm17200×3个像素

Φ3.75室内三基色平面模块型1HR1PG1B6.0mm28000×3个像素

室外LED显示屏型号名称点距密度/平方米

□12室外2R单色超高亮集束管16.0mm3906×1个像素

□10室外2R单色超高亮集束管12.0mm7000×1个像素

□12室外1R2G双基色超高亮集束管16.0mm3906×2个像素

□12室外2R1PG双基色纯绿集束管16.0mm3906×2个像素

□10室外2R1PG双基色纯绿集束管12.0mm7000×2个像素

□12室外2R1PG1B三基色超高亮集束管16.0mm3906×3个像素

LED视频显示系统：

系统介绍及特点

1.模块化设计：

电路设计按功能分成不同的模块，每个模块之间只需要极少的联系，极大地提高了系统的稳固性、可靠性，调试难度、爱护难度降低，可靠性高。

所有硬件电路全部选用进口元器件，品质高，可靠性好。

2.先进的分布式扫描技术：

显示部分的扫描采纳扫描操纵技术，显示部分被分成不同的单元，独立进行扫描。

每个单元之间的信号传递采纳信号锁存技术进行同步操纵。

显示的稳固性大大增加。

3.精心设计的通信接口技术：

通信距离可达1000米。

能够抗击±15KV的静电放电冲击。

RS-422专用设计接口。

极大地提高了系统通信的可靠性。

4.软件设计新颖：

WINDOWS风格界面，软件功能强、操作简便。

通用显示屏软件具有良好的用户界面，清晰的菜单窗口，用户能够依照需要，任意编排节目，既能播放录像，也能播放动画文字、插播消息等。

5.可视性好：

产品采纳进口LED晶片，构成的显示屏具有高亮度、色彩鲜艳、视角大、寿命长〔100,000小时〕稳固性高、响应速度快等特点。

6.易于安装：

采纳显示单元板或显示单元箱体，依照用户要求和应用场所要求任意组装成所需要的显示屏尺寸，同时便于爱护。

LED显示屏规格〔舞台背景屏/日月看板〕

产品性能介绍：

舞台背景的要求随着大屏幕LED显示系统技术的提高，已越来越被编导们看好并运用。

大场景大画面配合歌舞主体以达到渲染现场欢乐、烈火、激情的成效，使舞台上下演员与观众融入一体，使观众身临其境。

一、功能

l1、可将一个画面切分为多个视频画面播出

l2、显示屏可独立、结合、任意组合使用播放相关大背景

l3、大屏幕可依照演出需求分区显示，并可实现图文的迭加

二、特点

l4、背景画面用视频信号处理器播放或合成同一画面显示

l5、可对人物特写播放

l6、可做文字滚动播放、或插播播放

l7、可水平推移视频画面屏风，也可上下升降成为文字、个性视频画面

l8、亮化、美化舞台背景及舞台地面

l9、通过软件设计及系统操纵达到业要紧求的其他要求

三、优势

l1、可采纳框架结构设计，拆装方便、可靠，易于爱护应用与各大型娱乐场所及大型活动场合，真正让您的舞台动起来

l2、与传统手段比较色彩更鲜艳、亮丽，达到一种海市蜃楼的烘托成效

l3、稳固性能高〔无抖动、闪耀、接插件松脱的现象〕

l4、使用寿命长

l5、除发光部分其他位置采纳无光黑漆处理保证显示成效

四、屏体技术参数SpecificatIOnforLEDscreen

规格pitchP40P50

视角ViewingAngle110度左右视角仰角55度俯角55度110degreeHorizontalelevatIOn55degereedepressIOn55degree

盲点率BlindpixeLSratIO≤0.0002

工作电压WorkingVoltageAC220V±15%47～64HZ

屏体总重量Weight30KG/M2

操纵距离EffectiveControlDistance≤100mMulti-optictransfer>3000m

系统工作环境温度OperatIOntemperaturerange-20oC~40oC

系统工作环境湿度OperatIOnhumidityrange10%-90%RH

点阵式汉字LED显示屏的原理与制作石学军

汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。

本文介绍一种有用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，没有使用8*8的点阵发光管模块，而是直截了当使用了256个高量度发光管，组成了16行16列的发光点阵。

同时为了降低制作难度，仅作了一个字的轮番显示，实际使用时可依照那个原理自行扩充显示的字数。

1汉字显示的原理：

我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。

即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。

我们能够把每一个点明白得为一个像素，而把每一个字的字形明白得为一幅图像。

事实上那个汉字屏不仅能够显示汉字，也能够显示在256像素范畴内的任何图形。

以显示汉字〝大〞为例，来说明其扫描原理：

在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。

假如用8位的AT89C51单片机操纵，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分。

一样我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。

在本例中单片机第一显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。

方向为p00到p07,显示汉字〝大〞时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0灭，p0.1灭,p0.2灭p0.3灭,p0.4灭,p0.5亮,p0.6灭,p0.7灭。

即二进制00000100，转换为16进制为04h.。

上半部第一列完成后，连续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从上图能够看到，这一列全部为不亮，即为00000000，16进制那么为00h。

然后单片机转向上半部第二列，仍为p05点亮，为00000100，即16进制04h.

这一列完成后连续进行下半部分的扫描，p21点亮，为二进制00000010，即16进制02h.

依照那个方法，连续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，能够得出汉字〝大〞的扫描代码为：

04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H

04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H

05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H

04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H

由那个原理能够看出，不管显示何种字体或图像，都能够用那个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。

只是现在有专门多现成的汉字字模生成软件，我们就不必自己去画表格算代码了。

软件打开后输入汉字，点〝检取〞，十六进制数据的汉字代码即可自动生成，把我们所需要的竖排数据复制到我们的程序中即可。

我们把行列总线接在单片机的IO口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就能够得到显示的汉字了。

在那个例子里，由于一共用到16行，16列，假如将其全部接入89C51单片机，一共使用32条IO口，如此造成了IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。

实际应用中我们使用4-16线译码器74LS154来完成列方向的显示。

而行方向16条线那么接在p0口和p2口。

电路中行方向由p0口和p2口完成扫描，由于p0口没有上拉电阻，因此接一个4.7k*8的排阻上拉。

如没有排阻，也可用8个一般的4.7k1/8w电阻。

为提供负载能力，接16个2N5551的NPN三极管驱动。

列方向那么由4—16译码器74LS154完成扫描，它由89C51的P1.0---P1.3操纵。

同样，驱动部分那么是16个2N5401的PNP三极管完成的。

电路的供电为一片LM7805三端稳压器，耗电电流为100mA左右。

采纳一块12*20cm的万能电路板，应当选用质量好些的发光管，〔否那么有坏点现象，更换起来较苦恼〕第一将256个发光管插入电路板，注意插入方向，同时使高度一致，行方向直截了当焊接起来，列方向那么搭桥架空焊接，完成后用万用表测试一下如有不亮的更换掉。

然后找一个电脑硬盘的数据线，截取所需的长度，分别将行，列线引出至电路的相关管脚即可。

原理图为了简洁，故只画出了示意图，行列方向只画出了2个三极管，屏幕只画出4个发光管，实际上发光管为256只，三极管行列方向各16只，一共32只。

焊接过程认真认真一天时刻即可完成全部制作。

将程序编译后烧写入89C51,插入40pinIC座，即可看到屏幕轮番显示：

〝倚天一出宝刀屠龙〞。

因此，你可将程序的汉字代码部分更换为您所需要的代码即可显示你所需要的汉字。

上图为实物的照片，对本文感爱好的读者可在本期无线电杂志的配套光盘中找到他的完成程序，或者到作者网站51c51下载。

元件清单：

名称

数量

规格

4．7k1/8w

电阻

4.7k*8排阻

2N5551

小功率NPN三极管

2N5401

小功率PNP三极管

LED

256

3mm白发红高亮度

22pF

瓷片电容

10uF/50V

电解电容

100uF/25V

电解电容

AT89C51

或AT89S51

40pinIC座

插89C51用

12MHz

晶体

74LS154

或74HC154

LM7805

稳压IC

电源插座

稳压电源

9-12V/200mA稳压电源

万用电路板

12*20（cm）

程序清单：

ORG00H

LOOP:

MOVA,#0FFH；开机初始化，清除画面

MOVP0,A；清除P0口

ANLP2,#00；清除P2口

MOVR2,#200

D100MS:

MOVR3,#250；延时100毫秒

DJNZR3,$

DJNZR2,D100MS

MOV20H,#00H；取码指针的初值

l100:

MOVR1,#100；每个字的停留时刻

L16:

MOVR6,#16；每个字16个码

MOVR4,#00H；扫描指针清零

MOVR0,20H；取码指针存入R0

L3:

MOVA,R4；扫描指针存入A

MOVP1,A；扫描输出

INCR4；扫描指针加1，扫描下一个

MOVA,R0；取码指针存入A

MOVDPTR,#TABLE；取数据表的上半部分的代码

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A；输出到P0

INCR0；取码指针加1，取下一个码。

MOVA,R0

MOVDPTR,#TABLE；取数据表下半部份的代码

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A；输出到P2口

INCR0

MOVR3,#02；扫描1毫秒

DELAY2:

MOVR5,#248；

DJNZR5,$

DJNZR3,DELAY2

MOVA,#00H；清除屏幕

MOVP0,A

ANLP2,#00H

DJNZR6,L3；一个字16个码是否完成？

DJNZR1,L16；每个字的停留时刻是否到了？

MOV20H,R0；取码指针存入20H

CJNER0,#0FFH,L100；8个字256个码是否完成？

JMPLOOP；反复循环

TABLE:

；汉字〝倚〞的代码

db01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH

db0E2H,00H,22H,00H,22H,0FCH,26H,88H

db2AH,88H,0F2H,88H,2AH,0FAH,26H,01H

db63H,0FEH,26H,00H,02H,00H,00H,00H

；以下分别输入天，一，出，宝，刀，屠，龙，的代码，略。

end

点矩阵显示器的应用

-----两个中文字数据分批显示并左移

现在市面上已显现专门多有关点矩阵显示器的商品，如广告活动字幕机、股票显示板、活动布告栏等。

它的优点是可按需要的大小、形状、单色或彩色来组合，可与微处理器连接，做各种广告性的文字或图形变化。

何谓点矩阵显示器？

事实上它是由LED按矩阵方式排列而得名。

点矩阵显示器的种类，可分为5*7，5*8，6*8，8*8等4种；而按LED发光变化颜色来分，可分为单色、双色、三色；按LED的极性排列方式又可分为共阳极与共阴极，而在本文中所介绍的8*8点阵排列为共阴极。

8*8点矩阵显示器在市面上有两种不同引脚，如以下图：

87B1D64AABCD5678

EG23H5FC1234EFGH

点矩阵显示器的差不多应用

大伙儿想想，关于一由N*N个LED组成的点阵块，只要让某些LED亮，就

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