LED显示屏颜色和亮度的调整方法

1、LED显示屏颜色和亮度的调整方法目前，双基色发光二极管（LED ）显示屏的生产制造数量比较多，其技 术也相对成熟。各个企业制造的显示屏的结构、原理基本相似，有些专业生产 显示多媒体卡，因此，提高显示屏的技术性能、降低成本是各个企业竞争的关 键所在。现在，市场上销售的LED显示屏的价格基本相同，但是，不同的企 业生产的显示屏的质量不同，其原因是多方面的，主要有：LED显示模块的质量、亮度、亮度均匀性、封装等技术；数据的通讯传送方式，抗干扰能力； 显示扫描电路电流的多点调整，控制每一点的电 流。经过多点调整的显示屏不仅均匀性比较好，而且显示图像的亮度、颜色效 果更好，专用显示扫描电路具有比较好的显

2、示效果，但是价格相对较贵。现在，市场上销售的LED显示屏是很多企业利用相同的设计技术、方 法、显示模块生产的，但其性能差别比较大。颜色配比的不同，产生图像效果 差别就很大；模块的扫描频率、工作电流既影响亮度，又涉及到使用寿命等问 题。因此，正确地确定各项技术参数是制造显示屏的关键所在，也可以说是技 术经验的体现。2 显示扫描原理各个企业制造的LED显示屏的控制结构有所不同，但是，显示屏的显示 扫描电路基本相同。双基色LED显示屏的显示扫描电路如图1所示。在图1 中，IC1、IC2是数据锁存器电路74HC 5 9 5，分别锁存红色、绿色 数据，它们的性能是：串行输入8位并行输出；数据锁存、数据清

3、除功能；输出具有比 较强的驱动能力。电阻RPE1、RPE2是限流电阻，根据颜色和模块的亮 度来选择他们的数值。ML1是双色LED显示模块，共有8行X8列=64 个LED，其中，8个引脚是红色信号输入端，8个引脚是绿色信号输入端， 8个引脚是行控制输入端，共有2 4个引脚。三极管Q0,Q2,-Q7是行选通、驱动作用。IC3是3 8地址译码电路74HC138,8个选通输出 端分别控制相应的行。图中电路是显示屏的原理电路，其数据传送方式是数据 传送与行信号异步进行：首先，同时传送8位红、绿颜色数据到电路IC1、IC2并将数据锁 存，然后再传送锌刂菩藕诺懔烈恍校蹋牛模酉吕粗馗瓷鲜霾僮鳎 皇切行藕乓浦料

4、乱恍校 来蔚降诎诵形 梗 词且淮瓮暾 纳 韫 獭？br显示扫描电 路板的设计要求具有比较低的生产成本，因此，许多企业都设计成双面电路 板，这样可以节省约三分之一的电路板成本。在显示模块的相应尺寸范围内， 要安放上图中的全部元器件，其对应的双层印刷电路板编制具有较大难度，所 以IC1电路特别适合点阵扫描原理的LED显示模块的驱动。显示扫描电路 都是采用串行方式传送数据，这样既可以节省电路板的位置，又适合显示屏与 计算机之间的数据传送。3工作状态分析显示扫描电路的原理是动态扫描方式，不能静态测量其工作电流，因此， 要计算出工作电流，就要分析动态参数。图2是一个LED的工作电路图。电 路中Q8是驱动

5、电路，正端接电源，控制端接7 4HC138的输出，输出端 接LED发光二极管D,与限流电阻连接，电阻接7 4HC 5 9 5的数据输出 端LED的点亮方式是：控制7 4HC138的片选信号无效，为不选通，之后74HC 5 9 5输 出电平，低电平为点亮信号，再选通7 4HC138，控制输出选通信号，此 时，有电流10从Q8输出，流过D、R1后，进入7 4HC 5 9 5的数据输 出端。在图中，Vab是加在LED上的电压，红、绿色高亮度发光二极管的压 降均约23V,Vbc是加在限流电阻两端上的电压，通过调节限流电阻的 数值，就可以改变电路的工作电流10,当电阻R1 = 0时，电路依靠74H C

6、5 9 5的输出有源电阻作为限流电阻。在扫描电路中可以看出，电路结构比较简单，合理地调整各个部分工作参 数就能够使电路工作在最佳状态。在选择电路时，还要准确掌握各个公司电路 的性能，以及之间的技术参数的差别。不同型号的器件技术参数也有所区别，表1是7 4HC595 的技术参数，表中给出了TcxasInstrumcnts,ST,PhiliPs公司的74HC 5 9 5的技术参数。在表中可以看出不同的公司生 产的电路略有不同，因此，一块显示屏尽量要使用同一公司的电路器件，以免 由于参数的差别影响显示屏的显示效果。在表1中，Iik为输入尖峰脉冲电流，Iok为输出尖峰脉冲电流，10为连续输出电流，Vc

7、c为最高供电电压，fmax表示在2 5C时的最大工作频率（随着负载电容的不同，工作频率也不同），ta为工作温度。表中 元件 SN74HC595、M74HC595、74HC595 对应公司是T exasInstruments,ST,Philipso4 亮度和颜色的调整4.1 亮度和颜色的调整制造大屏幕时，首先要按照亮度指标选择LED或者显示模块，其次是根 据选择的产品红、绿、蓝颜色的亮度比来确定哪一种颜色为基准，一般是将亮 度比例低的一种作为亮度基准，当基准的一种已经达到最大亮度时，调整另外 一种（双色）或两种（全彩）。显示屏幕是双色时，大多数情况下以绿色为基 准，调整红色二极管的工作电流。一般

8、是降低工作电流，以平衡颜色黄色为调 整标准，这样就要减小整个显示屏幕的亮度。显示屏的颜色调整至最佳平衡状 态，则会使屏的亮度降低。如果显示屏幕为了达到亮度要求，将每一种颜色都 达到最大的亮度，那么就失去了颜色的平衡，例如：双色屏幕的黄颜色偏红，或者偏绿。TTL输出低电平约为0 .4V，若作灌电流输入，正常的最大灌入电流 为3 5 mA，当超过此电流时，输出低电平升高，随着电流的增加，输出低电 平不断升高，即有输出电压大于0 .4V电路仍工作正常。在显示扫描电路 中，工作电流为2 0mA可以满足控制红色的要求，因为红色LED的亮度比 较高；绿色LED的工作电流要高于2 0mA，电流约在3050m

9、A之 间，此时，74HC 5 9 5的输出电压也要增加，其原因是74HC 5 9 5有 输出电阻，而且是非线性变化。4.2 扫描频率调整3/ 4扫描电路以动态扫描、静态驱动的方式工作。显示屏的扫描频率受到显示 模块结构的限制，每个模块有8 X8个LED，整个显示屏模块的行数据全部串 联，更新一次数据时间比较长，当扫描频率为10 0Hz时，整屏的亮度就会 降低。若降低屏的扫描频率，显示亮度降低。实验证明，描扫频率与颜色的关 系比较小。5 结论经过对双色LED显示屏的设计和分析，有效地调整了电路的技术参数， 得到比较好的显示效果。事实证明，合理地分析电路的技术特性，使电路处于 最佳的工作状态，将能达到理想的显示效果。选择不同公司的7 4HC595 电路，显示效果有区别，在一块