LED电子显示屏技术白皮书

1、技术白皮书 第一章 概 述 LED是发光二极管的简称（Light Emetting Diode0）。由于它具有高亮度、响应速度快、低电压、功耗小、耐震动、寿命长等优点，使其成为室内外信息显示终端的主要发光器件。LED显示屏是利用三原色发光原理，把发光二极管高精度封装、拼接成型。是集光电技术、多媒体网络控制技术为一体的高新技术产品。我国从90年代初发展起来，至今已经形成了一个产业，并由单一的条形图文屏发展到256级灰度室内外全彩显示视屏，广泛应用于广场、体育馆、交通、企事业单位、金融等公共场所，形成一大景观。目前,其主要应用范围如下：应用行业具体使用场所交 通车站、码头、空港的旅客引导显示系统城

2、市道路信息提示和交通信号灯高速公路可变情报系统 金 融银行利率屏、汇率屏 证券股票行情显示系统 交易市场人才交易中心 国土房地产交易中心百货商场 机动车、粮食交易市场等通讯邮电营业大厅 电信、移动营业大厅医疗医院、保健院 血站门诊大厅政府机构公安局办证大厅 法院、检察院大厅交警办证大厅 国税局、地税局办税大厅工商局缴费大厅 政府行政服务大厅电力电力局营业大厅 调度中心情报显示板体育体育场、体育馆 竞技场、 休闲运动场其它广场公众显示终端 军队指挥中心学校食堂信息显示 花园小区物业管理标志性建筑 市政广场企业宣传等第二章LED显示屏基础显示屏特点全面了解LED显示屏特点，是为了选择高性价比LED

3、显示屏,与其它大屏幕终端显示器相比,LED显示屏主要有以下特点。n 亮度高：户外单灯的亮度以接近6000mcd，是目前唯一能够在户外全天候使用的大型显示终端。n 寿命长：LED寿命长达100,000小时以上。n 视角大：室内视角可大于±60度，户外视角可大于±35度。n 屏幕面积可大可小。n 易与计算机接口，支持软件丰富。注：常见大型显示终端对比屏幕类型优点缺点电视墙全彩色、面积大有分隔线 亮度低不能在户外用PDP全彩色、画面细腻视角小、面积不大、亮度低投影机全彩色、画面细腻亮度低不能在户外用；清晰度差,画面受光不均。显示屏的分类按应用场所分类n 室内屏：由发光晶粒封装成点

4、阵模块,然后拼接成所需显示 屏尺寸。n 户外屏：由多个单灯(单个发光二极管)组成像素点，再由像素点组成 箱体，最后根据箱体尺寸组成所需屏体面积。整个系统特点有防水、防雷击、防腐等优点。 按发光基色分类n 单 色：指显示屏的发光像素点颜色只有单一的红色或绿 色。n 双基色：指显示屏的发光像素点由红色和绿色两种基色组成,如进行 256级灰度等级控制,可叠加成6.5万种颜色。n 真彩色：指显示屏的发光像素点由纯红、纯绿、纯蓝基色组成,如进行256级灰度等级控制,可叠加成1677万种颜色。按功能分类n 条屏：是指显示文字的单色或双色单行显示屏。n 图文屏：一般把显示单一亮度线条组成任意图形和文字的显示

5、屏称文字屏。其主要特征是只控制LED发光器件的通断,而不控制LED器件强弱(灰度)。n 视屏：指能够播放电视信号、光盘(VCD/DVD)、录象带等视频信号的LED显示屏。由于具有灰度等级显示功能,它所显示画面更生动、更逼真,对于多色图文屏,和彩色电视机一样,由于每一种基色的灰度级均可单独控制,因此可以得到从白到黑的各种不同颜色组合,形成丰富的色彩。n 利率、汇率屏：指显示人民币利率成款利息、外币利率、外汇汇率及外汇牌价,可镶嵌点阵汉字行,以游动字幕方式发布各种信息。n 点阵数码混合屏：显示屏由发光点阵和数码管组合而成,划区显示文字和数字,其主要用于证券市场,也可用于工业自控显示终端等。按控制方

6、式分类 n 同步控制屏：指播放内容需计算机与LED显示屏同步播放。n 异步控制屏：指计算机在编辑好显示屏播放内容后，将内容传送给LED大屏自行播放，计算机用于其它工作。指标注解 像素间距：指两像素点的中心距离。 像素点： 显示屏最小显示单元。 像素尺寸：指像素点直径 像素形状：指像素点形状,如圆形、方型等。 摸组尺寸：显示屏最小拼接单元，屏体面积以此为计算基础。 面密度：指显示屏每平方米多少个像素点。灰度等级：每种颜色划分的等级数目,如64级 指单一的红色就有64种。第三章LED显示屏的组成条 屏显示4的整数倍16×16点阵汉字,用于市招、商品促销、招待展示会和简单信息发布。内藏单片

7、机，以换屏或游动方式循环显示信息,也可由外接微机编辑控制。图文屏(四色屏) 系统构成 图文屏总体逻辑框图及连接示意图见下图一：LED显示屏PC计算机 应用软件交流220V配电箱直流电源组 图文屏(四色、单色)LED同步显示系统共分为计算机、数据转换通讯、数据处理控制、LED点阵显示屏体、直流开关电源五部分。实现原理是计算机S3显卡的26P特征头数据输出信号经串/并转换和混合处理后,经由若干对差分线传给数据处理控制板,由控制处理器接受后，再按LED显示屏的扫描方式送往LED点阵屏进行显示。 图文屏(四色屏)的产品特点。 A：数据采集卡和控制处理器分别采用高密度可编程FPGA逻辑器件，结构小巧，性

8、能可靠，运行稳定，维护升级容易。B：显示数据降频后采用RS-422差分通讯，提高了数据传输的可靠性和稳定性。延长了传输距离，可达100M。C：采用红、绿共线传输技术，传输线少，成本低，易于安装。D：全屏数据同步显示性能好，无闪烁和拖尾。E：显示屏体采用专用LED点阵驱动阵列和模块化结构，结构清爽，易于安装维护，性能高，可靠性好，具有计算机无信号自动保护功能。G：支持文本和图形显示，可进行、列调整，以便与监示器画面一致。 技术参数：最大分辨率1024×512LED管芯单红 单绿 红绿各1显示速度与CRT同步扫描频率120Hz传输距离可达100M。可视角度±60°交流

9、电源AC220V±10%，50Hz±5额定功率100 200 W/万点。工作功率60 - 120 W/万点。环境温度-1050。相对湿度90%图文屏编辑软件功能介绍u 图表制播软件提供了数据的录入与存储。能连续的翻屏与逐行上滚播出。u 图文制作包括矩形、椭圆、五角星、文字制作，软件采用图元操作方式，易于使用，并提供了一定的效果（填色、加边、渐变）处理。u 能制作多屏文字，并支持其连续上滚与翻屏播出。u 图文播出支持本程序自定义的图元、标准位图（BMP）、AVI动画的播出，提供十余种图文出入屏方式。播出时序可随意设置播放窗口位置与大小。u 开放环境：计算机CRT与LED屏同步

10、显示，便于用户自行开发软件。注：播放软件可采用我公司的大屏编缉软件，亦可采用其它公司软件。视 屏 系统构成如图虚线框内所示，基本系统构成如下：主控计算机控制处理器录象机DVD/VCD信 号 分 配 器一、直流稳压电源电视局 网音 箱功 放 系统软件功能n 该软件可以运行在windows9x或windows NT上。系统要求VGA兼容256色显示卡，32兆内存，586以上各种兼容机。n 软件包包括：图表制播软件，图文制播软件，视屏控制软件。n 图表制播软件提供了数据的录入与存储。能连续的翻屏与逐行播出。n 图文制作包括矩形、椭圆、五角星、文字制作，软件采用图元操作方式，易于使用，并提供了一定的效

11、果（填色、加边、渐变）处理。n 能制作多屏文字，并支持其连续上滚与翻屏播出。n 图文播出支持本程序自定义的图元、标准位图（BMP）、AVI动画的播出，提供十余种图文出入屏方式。播出时序可随意设置。可以设置播放窗口位置与大小。n 计算机CRT于LED屏同步显示。n 视屏控制软件能控制与调节视频的亮度、色度、饱和度。n 开放环境：计算机CRT与LED屏同步显示，便于用户自行开发软件。n 用户可以选挂 3dmax 、 Photoshop、 Premiere、 Cool 3D等 动画与图象制作软件。n 说明：为满足显示电视的要求，全屏分辩率一般不应少于5万点，点越多图象越清晰。双基色伪彩视屏介绍n 技

12、术特点A：模组化屏体结构，安装简便，运输方便。B：电路板优化设计，连线清爽，易于维护。C：采用高品质进口发光芯片，亮色度均匀，亮度高。D扫描方式独特，抗闪烁技术使显示稳定，画质优良。E独特的灰度控制及视频处理技术使得图像层次丰富。DF屏幕显示与计算机监视器窗口同步。n 技术指标灰度等级：R、G各256级。显示速度与CRT完全同步视频输入两路复合，一路S-Video扫描频率120Hz可视角水平±40°，垂直35°。传输距离双绞线传输可达100米工作温度-540相对湿度90% 。真彩显示屏介绍n 技术特点 采用先进的恒流显示驱动技术、图象控制技术和红、绿、兰三基色各2

13、56级灰度调节技术，以致无论在图象的鲜明度、操作的灵活性、系统设计的模块化方面，都是一般显示屏难以媲美的。A ：采用美国TI公司恒流显示驱动技术，且显示屏上每一个显示模块R、G、B的亮度可在8级范围内任意设置，使得整个显示屏亮度均匀，消除了常见的亮度不均的所谓“马赛克”现象。B ：驱动器件采用超大规模集成电路及先进的数、模混合设计技术，将数据传输和显示驱动合二为一，且显示驱动部份无需常规设计所需的限流电阻，这不仅简化了驱动电路设计，而且功耗也显著降低。C： 红、绿、兰三基色各256级灰度调节，同屏可显示16兆色，灰度层次丰富，画面 表现力大大增强。D：可做到较小的象素间距，使得单位面积象素点密

14、度增高，实现高清晰度显示。E ：发光器件基色纯度高、亮度高，显示内容在艳阳下仍清晰可见；全屏设有八级亮度控制，在阴天和夜晚，显示屏可低亮度运行。F ：屏体过热，无信号输入时有自动关断显示保护功能，有效地防止了象素管的意外 损坏。G ：显示驱动板采用表面贴装工艺和回流焊接技术，可靠性高。H ：模块化的设计和独特的后安装技术，确保灵活安装、拆卸、运输和维修。I ：屏体结构可防水、防尘、防腐蚀、抗风、抗雷击。n 图 象 控 制 器A ：可接受不同的输入源，包括计算机（PC）、录象机（VCR）、专业摄象机（CAMERA）、小影碟机（VCD）、数码影碟机（DVD）、一般视频（PAL/NTSC）。B ：图

15、象传输：采用非压缩数字视频传输方式，并采用了先进的编解码前向纠错技术， 实时帧再同步等技术，确保了数字视频图象传输的实时性和准确性。C ：设计上采用超大规模集成电路，整个控制系统结构简单，可靠性高。D ：采用视觉校正技术，提高了图象的真实性，增强了观赏效果。n 技 术 指 标n灰度等级R、G、B各256级显示速度60帧/秒，可视角水平±40°垂直35°视频输入两路复合，一路S-Video。显示分辨率800*600传输距离同轴电缆100米 光纤1000米。均匀性调节32级相对湿度90% 亮度设置8级工作温度5°C 40°C。扫描频率： 120Hz

16、。 群屏显示屏的显示原理n 显示原理 LED群屏显示屏系统共分为计算机、数据转换通讯、数据处理控制、LED点阵显示屏体（包括直流开关电源）四部分。实现原理是将计算机中的24位BMP格式位图转换和处理后，经由RS-232串口通讯线或RS-485差分通讯线（两对）传输到数据处理控制板，由数据处理控制板存贮和进行数据转换，再按LED显示屏的扫描方式送往LED点阵屏进行显示。多块异步屏构成的群屏系统，它的通讯网络可采用级联方式，亦可采用星型连接。LED群屏显示屏的产品特点n 数据控制处理器采用高密度可编程FPGA逻辑器件设计，结构小巧，性能可靠，运行稳定，维护升级容易。n 显示数据可用RS-232（

17、< 15M）或RS-485两种通讯方式传输。RS-485的通讯距离可达1.2KM，采用的芯片具有防雷击、抗静电放电冲击和过热关断保护功能。n 系统由一台计算机管理（可联网），采用半双工串行通讯，寻址方式为码分多址，最多可挂接64块异步屏。计算机在非通讯时间可作其它工作。n 显示屏体采用专用LED点阵驱动阵列和模块化结构，结构清爽，易于安装维护，性能高，可靠性好。n LED异步屏具有掉电保护功能，存储的内容不必时时刷新。n 异步屏的存储容量为128K×8，容许容纳的汉字总数略为3780个（单色）。n 全屏显示性能好，无闪烁和拖尾。n 各屏可显示相同或不同的信息，具有群呼显示功能。

18、n 每块屏可显示多幅信息，每幅信息的内容、显示方式、停留时间均可设置左滚、上滚、下滚、飞入、中分、中合、百叶窗、闪烁、等。n 有图形显示功能，可扩充实时时钟。技术参数l 单块主控板屏体最大分辨率：单色512×128（双基色为512×64）。l 单板左滚字数：单个控制板的最大左滚字数目前为186个（单色，分辨率为2976×16）。推荐使用的最大分辨率为单色2048×16（128个汉字）、1024×32（64×2个汉字），双基色为1024×16（64×2个汉字）、512×32（32×2个汉字）。l 扫描频率：显示屏采用变频方式工作，左滚时为55HZ，非左滚时 > 110HZ。l 出厂波特率：38400bpsl 传输距离：1200 bps可达1200 M，38400bps可达400M。l 可视角