学习单元6LED数码显示器和显示屏

1、1学习单元学习单元6 LED6 LED数码显示器与显示数码显示器与显示屏屏6.1 LED数码显示器数码显示器 6.2 LED显示屏显示屏 6.3 LED图文显示屏图文显示屏 6.4 LED图像显示屏图像显示屏6.5 LED显示屏的设计与选择显示屏的设计与选择6.1LED数码显示器数码显示器2 LED数码显示器分类1 LED显示器结构提纲提纲4 LED数码显示器应用数码显示器应用3 LED数码显示器特殊参数1 LED显示器结构显示器结构 反射罩式数码管反射罩式数码管 条形条形7段式数码管段式数码管 单片集成式多位数字显示器单片集成式多位数字显示器 按字高分：按字高分： 笔画显示器的字高最小为Im

2、m，其他类型笔画显示器的字高最大可达12.7mm甚至数百毫米。 按颜色分：按颜色分： 有红、橙、黄、绿、紫、白等数种。 按结构分：按结构分： 有反射罩式、单条7段式及单片集成式。 按位数分：按位数分： 有l位数码管、2位数码管、3位数码管和4位数码管等。 按各发光段电极连接方式分：按各发光段电极连接方式分： 有共阳极和共阴极两种。2 LED数码显示器分类数码显示器分类共阳极和共阴极数码管共阳极和共阴极数码管 发光强度比发光强度比 由于在同样的驱动电压下，数码管各段的正向电流不相同，所以，各段的发光强度也不同。把所有段的发光强度值中最大值与最小值之比称为发光强度比。在通常情况下，发光强度比在1.

3、52.3之间，最大不能超过2.5。 脉冲正向电流脉冲正向电流 若笔画显示器每段的典型正向直流工作电流为IF，则在脉冲信号作用下，正向电流可以远大于IF。脉冲占空比越小，脉冲正向电流可以越大。3 LED数码显示器的特殊参数数码显示器的特殊参数 4 LED数码显示器的应用数码显示器的应用 1）7段数码显示器段数码显示器7段数码显示器驱动电路段数码显示器驱动电路一位数码管静态驱动实例一位数码管静态驱动实例N位数码管静态驱动显示电路位数码管静态驱动显示电路2）“米米”字管和符号管字管和符号管3）LED点阵式显示器点阵式显示器 LED点阵式显示器点阵式显示器LED点阵式显示器驱动电路点阵式显示器驱动电路

4、6.2LED显示屏显示屏2 LED显示屏分类1 LED显示屏的发展阶段提纲提纲4 LED显示屏的主要指标3 LED显示屏基本结构 1990年以前是年以前是LED显示屏的成长形成时期显示屏的成长形成时期 1990-1995年是年是LED显示屏的迅速发展时期显示屏的迅速发展时期 1995年以来年以来LED显示屏的发展进入总体稳步提高、产业显示屏的发展进入总体稳步提高、产业格局调整完善的时期格局调整完善的时期1 LED显示屏的发展阶段显示屏的发展阶段 按显示颜色分按显示颜色分 按显示性能分按显示性能分 按发光材料分按发光材料分 按使用环境分按使用环境分 按灰度级分按灰度级分 按工作方式来分按工作方式

5、来分2 LED显示屏分类显示屏分类目前世界上最大的目前世界上最大的led显示屏显示屏3 LED显示屏基本结构显示屏基本结构 LED显示屏电路框图显示屏电路框图 像素及像素直径像素及像素直径 分辨率分辨率 灰度灰度 双基色双基色 全彩色全彩色4 LED显示屏的主要指标显示屏的主要指标 6.3 LED图文显示屏图文显示屏2 LED图文显示屏的组成图文显示屏的组成1 LED图文显示屏的特点提纲提纲4 LED图文显示屏的应用3 LED图文显示屏设计思路 组成一个字的点阵，组成一个字的点阵，其大小也有其大小也有1616、2424、3232、4848等不同规格。等不同规格。 汉字汉字“欢迎欢迎”的的161

6、6点阵结构，还给出点阵结构，还给出了按行从上到下、了按行从上到下、每行列从左到右排每行列从左到右排列的显示数据。列的显示数据。1 LED图文显示屏的特点图文显示屏的特点1616点阵汉字结构点阵汉字结构2 LED图文显示屏组成图文显示屏组成异步屏组成异步屏组成 同步屏组成同步屏组成1）显示单元板（模组）显示单元板（模组）LED显示屏像素点显示屏像素点8x8显示模块显示模块 由由2个红色灯珠组成个红色灯珠组成1个显示像素点的室外屏模组个显示像素点的室外屏模组 64x16的单元板的单元板16x8(2红红)的室外屏模组的室外屏模组2）控制卡）控制卡 一般使用的是开关一般使用的是开关电源，电源，220V

7、输入，输入，5V直流输出。直流输出。 需要指出，由于需要指出，由于LED显示屏幕属于精显示屏幕属于精密电子设备，所以要密电子设备，所以要采用开关电源，不能采用开关电源，不能采用变压器。采用变压器。 对于对于1个单红色户个单红色户内内64x16的单元板，的单元板，全亮的时候，电流为全亮的时候，电流为2A。 3）开关电源）开关电源开关电源开关电源 4）LED显示屏屏体显示屏屏体 LED显示屏显示屏 微机硬件电路微机硬件电路 显示驱动电路显示驱动电路 控制信号控制信号3 图文显示屏硬件电路的设计思路图文显示屏硬件电路的设计思路4 典型应用方式典型应用方式 群显式应用群显式应用6.4 LED图像显示屏

8、图像显示屏2 显示屏终端分辨率1 视频信号处理技术提纲提纲 途径一途径一 先将输入的复合全电视信号进行解码，得到一组分量模拟先将输入的复合全电视信号进行解码，得到一组分量模拟信号；再对分量模拟视频信号进行模数转换，最终得到信号；再对分量模拟视频信号进行模数转换，最终得到分量数字视频信号。分量数字视频信号。 复合全电视信号中包含有一个亮度信号复合全电视信号中包含有一个亮度信号Y和两个色差信号和两个色差信号FU、FV。运用频谱搬移技术实现频谱间置，使它们公用。运用频谱搬移技术实现频谱间置，使它们公用一个频带，这称为亮色频复用。一个频带，这称为亮色频复用。 途径二途径二 运用一个特定的频率先对复合全

9、电视信号直接进行模数运用一个特定的频率先对复合全电视信号直接进行模数转换，得到一个复合数字视频信号（复合编码），然后采转换，得到一个复合数字视频信号（复合编码），然后采用数字方式进行解码，得到分量数字视频信号。用数字方式进行解码，得到分量数字视频信号。1 视频信号处理技术视频信号处理技术1）像素共享技术）像素共享技术 优点：重现像素密度可提高优点：重现像素密度可提高4倍；灰度等级增加倍；灰度等级增加2bit。信噪比提高信噪比提高3dB以上，从而提升图像的分解力。以上，从而提升图像的分解力。 不足：存在像素颗粒感；由于每一个像素采用了时不足：存在像素颗粒感；由于每一个像素采用了时分复用方式循环扫

10、描相邻四像素的信息，因此在分复用方式循环扫描相邻四像素的信息，因此在显示单笔画的文字时会出现字迹不清现象。显示单笔画的文字时会出现字迹不清现象。适用场所：像素共享技术适用于物理像素在适用场所：像素共享技术适用于物理像素在60 000110 000范围内的视频显示屏。范围内的视频显示屏。2 显示屏终端分辨率显示屏终端分辨率 优点：物理像素密度提高了优点：物理像素密度提高了4/3倍；动态像素密度提高了倍；动态像素密度提高了4倍；倍；有效视觉像素密度最大可提高有效视觉像素密度最大可提高2倍（由于相邻像素之间的倍（由于相邻像素之间的重叠率达重叠率达50%）。）。不足：该技术由于采用了不足：该技术由于采

11、用了LED等间距均匀分布方式，因此组等间距均匀分布方式，因此组成各个像素的成各个像素的LED之间的间距呈现最大离散状态。与之间的间距呈现最大离散状态。与LED集中分布方式相比，像素的混色性能呈现最差状况；在物集中分布方式相比，像素的混色性能呈现最差状况；在物理亮度相同的情况下，显示屏的视觉亮度呈现最弱状况；理亮度相同的情况下，显示屏的视觉亮度呈现最弱状况；由于对每一只由于对每一只LED采用了时分复用方式循环扫描相邻采用了时分复用方式循环扫描相邻4个个像素的信息，因此在显示单笔画的文字时会出现字迹不清像素的信息，因此在显示单笔画的文字时会出现字迹不清晰现象。晰现象。适用场所：动态像素技术适用于观

12、看距离大于显示屏物理像适用场所：动态像素技术适用于观看距离大于显示屏物理像素间距素间距2 431倍，并且全屏物理像素数少于倍，并且全屏物理像素数少于60 000的视频的视频显示屏。显示屏。2）动态像素技术）动态像素技术6.5 LED显示屏的设计与选择显示屏的设计与选择2耗电要求与电源选择耗电要求与电源选择1显示屏尺寸的选择显示屏尺寸的选择提纲提纲4大屏幕显示器的设计大屏幕显示器的设计 3显示屏的选用显示屏的选用在设计屏体大小时，有在设计屏体大小时，有3个重要因素需要考虑：个重要因素需要考虑：显示内容的需要。显示内容的需要。场地的空间条件。根据场地的空间条件，设计屏体大小时主场地的空间条件。根据

13、场地的空间条件，设计屏体大小时主要应该考虑以下要应该考虑以下5点：点： 有效视距与实际场地尺寸的关系。有效视距与实际场地尺寸的关系。 像素尺寸与分辨率。像素尺寸与分辨率。 单元为基数的面积估计。单元为基数的面积估计。 屏体机械安装及维护操作空间。屏体机械安装及维护操作空间。 屏体倾角对距离的影响。屏体倾角对距离的影响。显示屏单元模板尺寸（室内屏）或像素大小（户外屏）。显示屏单元模板尺寸（室内屏）或像素大小（户外屏）。1显示屏尺寸的选择显示屏尺寸的选择 显示屏的耗电量分为平均耗电量和最大耗电量。平均显示屏的耗电量分为平均耗电量和最大耗电量。平均耗电量又称工作耗电量，它是显示屏平时的实际耗电量。耗

14、电量又称工作耗电量，它是显示屏平时的实际耗电量。最大耗电量是在启动或全亮等极端情况下的耗电量，最大最大耗电量是在启动或全亮等极端情况下的耗电量，最大耗电量是交流电供电必须考虑的要素。耗电量是交流电供电必须考虑的要素。 显示屏属大型精密电子设备，为了安全使用及使其可显示屏属大型精密电子设备，为了安全使用及使其可靠工作，其交流靠工作，其交流220V电源输入端或与其相连的计算机的电源输入端或与其相连的计算机的交流交流220V电源输入端必须接地电源输入端必须接地2 耗电要求与电源选择耗电要求与电源选择 尽量选用新型广视角管。它的视角宽阔，色彩纯正、协调尽量选用新型广视角管。它的视角宽阔，色彩纯正、协调

15、一致，寿命超过一致，寿命超过10万小时。万小时。 显示屏外封装的选择。目前最流行的外封装是带遮沿的方显示屏外封装的选择。目前最流行的外封装是带遮沿的方形简体，硅胶密封，无金属化装配。其外形精致美观，坚形简体，硅胶密封，无金属化装配。其外形精致美观，坚固耐用，具有防阳光直射、防尘、防水、防高温、防电路固耐用，具有防阳光直射、防尘、防水、防高温、防电路短路的短路的“五防五防”特点。特点。 根据不同根据不同LED显示屏的特点，结合用户的实际需求，选择显示屏的特点，结合用户的实际需求，选择合适的显示屏。合适的显示屏。3 显示屏的选用显示屏的选用 系统主要由显示模块和控制模块两部分组成系统主要由显示模块和控制模块两部分组成 显示模块和控制模块之间以显示模块和控制模块之间以I2C