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LED基础知识培训教程,2010年2月,LED显示屏的特点,LED单元小,屏幕尺寸可大可小,任意拼接。 屏幕亮度高,可适用于室外高照度环境。 屏幕视角大,室内屏视角大于 160 度,室外屏也可达到 110 度。 视距可通过选择不同直径与不同点距的产品来调整,小到几十厘米,大到几百米均可满足要求。 组态灵活,简单到数码显示,复杂到全彩色视屏都有不同种类的产品可以满足要求,室内室外都有相应的产品。 寿命长,能达到十万小时,基本不需要维修。 易与计算机接口,支持软件丰富。,什么是LED,LED是发光二极管(lightEmitting Diode )的简称,是光电领域中应用极为广泛的发光显示用材料,选用不同的材料在一定条件下可发出红、绿、蓝、橙、白等颜色。,显示单元板:由集成电路+发光模块阵列+安装用定位螺丝 电源:将交流电变成可提供给单元板稳定的直流电压 控制系统(复杂大规模可编程逻辑电路):发送卡(采集 到显卡的数字视频信号进行处理)、接收卡(分配地址 码,驱动单元板显示)、转接板(与显示单元板接口对接) 信号连接线:单元板之间级联用, 钢结构、边框:支撑和固定整个显示屏,要考虑到重量, 固定方式、美观等 计算机:控制整个显示屏的播放,与控制系统播放软件提 供操作平台, 配电柜:对整个显示屏电源提供稳定的供电,解决显示屏 上电问题(三相平衡、上电冲击、分成多路输出),LED电子显示屏组成,LED显示屏基本原理 及常用名词解释,LED显示屏,LED显示屏是集电子、光学、通信、计算机、网络、结构、土建工程等学科于一体的综合性工程类项目。具有规格及大小的不确定性,属于定制性产品。 深圳市联腾科技有限公司是专业研发、生产、安装、维护LED显示屏的公司设备制造及系统集成,LED显示屏基本原理,以LED(发光二极管)为基本发光元素(像素点),通过控制电路及驱动电路来控制每个像素点的亮与灭或其明暗程度,实现具有相当像素点的显示屏显示出人们要求的各种信息。 四大部件:发光材料(LED)、驱动电路、控制电路、框架结构,LED显示屏的分类,按使用环境来分: 户(室)外屏 防水,亮度高,可见距离远 户(室)内屏 美观,具有一定亮度,点密度相对较大,可观赏距离近 半户(室)外屏 环境亮度高,要求屏体亮度高,户(室)外屏,户(室)内屏,LED显示屏的分类(续),按发光材料类型来分: 植灯型 表贴型(SMD) 点阵型(模块型) 像素管型,LED显示屏的分类(续),按发光基色分: 单(基)色型 双(基)色型 三(基)色型(全彩型),LED显示屏的分类(续),按用途来分: 条屏 图文屏 数码屏 数码点阵混合屏(利率牌) 视频屏(同步屏),条屏,显示标准1616点阵汉字 长度一般在15个字以内 单行或双行 单色或双色 串口或遥控器修改内容 224-256幕内容 掉电保护功能 实时钟 网络256个节点(有线或无线) GSM条屏 3, 3.7, 4.8, 5,主要是户内,图文屏,单片机控制 显示图文信息,一般无灰度 单板控制范围:单色896512,双色896256 串口修改内容 掉电保护功能 特定功能显示屏:噪声屏,温湿度屏等,数码屏,计数 计时 选号 户内 户外 植灯型、数码管型、像素管型 串口或遥控器,数码点阵混合屏,利率牌 生产牌 数码管+条屏 遥控器+串口,视频屏(同步屏),与计算机VGA信号点对点同步显示 8位数据源,24位真彩,16.7M色 256级灰度 多媒体技术,图文,动画,视频 多种信号接驳 复合视频(CVBS) S-VIDEO CATV DVI HDTV,LED发光原理,LED即发光二极管,其内部主要为一个PN结。当PN结内的电子与空穴复合时,电子由高能级跃迁到低能级,电子将多余的能量以发射光子的形式释放出来,产生电致发光现象。发光颜色与构成其基底的材质元素有关。,波长,可见光实质上都是光波,其波长决定了颜色。波长与其频率成反比,C=f 红630 绿520 蓝460,与行业有关的常用照明术语,光通量(Luminous Flux) 一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率,为说明光源发光能力的基本量,单位为流明(Lumen) 1lm为发光强度为1cd的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通量 100W的灯泡可产生1750lm 40W冷白日光灯可产生3150lm的光通量 LED应用指光源每秒钟所发出的可见光量之总和,与行业有关的常用照明术语,发光强度(Luminous intensity) 简称光度,是指从光源一个立体角所放射出来的光通量,即光源所发光的光通量在空间选定方向上分布密度。单位为烛光(CD) 1cd即1000mcd是指单色光源(频率540X1012HZ,波长0.550微米)的光,在给定方向上(该方向上的辐射强度为(1/683)瓦特/球面度)的单位立体角内发出的发光强度。 发光强度为1cd的光源可放射出12.57lm的光通量。,与行业有关的常用照明术语,亮度(照度) 为被照物第单位面积在某一方向上所发出或反射的发光强度,用以显示被照物的明暗差异。其公制单位为CD/m2,或尼特(nit) 亮度是人对光的强度的感受。它是一个主观的量。与亮度不同的,由物理定义的客观的相应的量是光强。这两个量在一般的日常用语中往往被混淆,与行业有关的常用照明术语,照度(luminance) 受照平面上接受光通量的密度,可用每一单位面积的光通量来测量。1lm的光通量均匀分布在1m2的表面,即产生1勒克司(Lux,lx)的照度。,与行业有关的常用照明术语,色温 将一具有完全吸收与放射能力的标准黑体加热,温度逐渐升高,光度亦随之改变,(黑体由红-橙红-黄-黄白-白-蓝白)黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度,定义为该光源的相关色温度,称为色温,以绝对温度K(Kelvin,开氏温度)为单位 (K=+273.15) 当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时,我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。,黑体加热温度与光色,光材料主要性能参数,发光强度(Iv),单位为cd或mcd,也有用mW的。1mW约等于54.4mcd 波长() 单位为纳米(nm) 半衰角(2) 单位为度 正向压降(Vf) 单位为伏特(V) 工作电流(If) 单位为毫安(mA),光材料主要类型,LED灯 圆,椭圆 SMD LED 单色,三合一,二合一 点阵块 芯片型,植灯型(半户外) 像素管 模组,驱动芯片主要参数,恒流特性 最大输出电流 电流误差(tolerance) bit to bit , chip to chip 工作电压 移位频率 输出路数 功耗 附加功能 错误检测 亮度或电流调节,驱动芯片主要类型,74HC595 非恒流 Motorola(ONSEMI),Philips,ST 恒流源 SONY CXA3281N,CXA3596R TOSHIBA TB62705,TB62706,TB62726,TB62727 MBI 5001,5016,5026,5027,5028 SiTI ST2221A,ST2221C,DM135,DM134,DM133 TI TLC5921,TLC5902,LED显示屏(通用的技术参数之一),像素组成:基本发光单元至少由多少个LED灯组成,常见的有1R,1G,1R1G,1R1G1B,2R1G1B,2R2G1B 等等。右图为2R2G1B 像素间距定义S:n对两个相邻像素中心之间的距离的平均值。其中像素即可为实像素也可为虚像素。 S= d /n d:两相邻像素的距离 实像素:实际存在的发光点 虚像素:实际不存在,而在 视觉上感觉存在的像素点。,LED显示屏(通用的技术参数之二),像素密度定义:每平方米由多少个基本像素单元组成,由不带虚像素组成叫实像素密度,由不虚像素组成叫虚像素密度(虚拟密度) 像素密度与像素间距的换算: 像素密度(D)=(1000/像素间距(S)* (1000/像素间距(S) 像素间距(S)=1000/像素密度(D) 像素密度单位:pixel/m 像素间距单位:mm,LED显示屏(通用的技术参数之三),最小视距:人眼能区分两个像素的最小观看距离。 一般来说人眼对静态图像的分辨力的平均值为1.25。按照此值计算,理论上的最小良好观察距离应为: d=2750/D(米) 考虑到LED显示屏的像素等效孔径约等于其像素中心距的1/2,实际的最小良好观察距离按以下经验公式计算: d=1400/D(米) (其中:D为像素密度,单位为:点/。例如:以像素密度分别为25600 点/、10000点/、6944点/、2500点/、1600点/、1024点/ 、625点/ 400点/点计算,其最小良好观察距离应分别为8.75米、14.0米、17米、28米、35米、43.75米、56米70米。),LED显示屏(通用的技术参数之四),工作环境 存贮温度: -40 +85 工作温度:-10 +50 相对湿度:10%95% 工作电压: 220V15 主控计算机(联想开天主机或同档次计算机以上) 基本附件:PCTV卡DVI显卡 操作系统:WIN 98/ 2000/ XP 计算机显示模式:1024768 帧频: 60Hz 视频输入信号:RF、S-Video、YUV、YC、 COMPOSITION等,LED显示屏(通用的技术参数之五),系统指标 刷新频率:180Hz 灰度/颜色:4K/显示16.7M颜色 亮度调节方式:软件16级可调 有效通讯距离:网线100m(无中继),多模光纤500m,单模光纤20km 平均无故障时间:1000小时 寿命:5万小时 失效率:0.0002,LED显示屏(通用的技术参数之六),模组拼接精度:模组在拼接过程中存在着一定的拼接误差,造成显示屏平整度下降、象素间距改变、水平和垂直方向的错位等四个方面的拼接误差。 任意相邻像素间平整度P(mm): 0.5 P 1.5; 象素中心距精度JX:任意相邻模组拼接处相邻象素之间的象素间距误 差5% JX 10% 水平错位精度CS:水平方向相邻的两个模组在拼装过程中,形成 的上下错位,称为水平错位 5% CS 10% 垂直错位精度CC:将垂直方向相邻的两个模组在拼装过程中,形 成的左右错位,称为垂直错位 5% CC 10%,LED显示屏(通用的技术参数之七),IP防护等级说明:(按照EN60529/IEC529) 第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级,第二标记数字表示防水 保护等级:室 内 型 IP31 FN IP30 室 外 型IP66 FW IP54,LED显示屏(室内显示屏之一-LED),室内显示屏的LED灯封装 三合一LED灯(TOP3528) 三并一LED灯(0805型、0603型) 两种LED灯各自的优势 如右表 LED灯参数,LED显示屏(室内显示屏之二-模组),常规LED显示屏模块都是由16X16像素组成 驱动方式:恒流驱动(MBI5026、TB62706、DM135、ST2221)、恒压驱动(74HC595)。恒流驱动成本比恒压驱动成本高,不过恒流驱动使得LED显示一致性更好,对LED灯损害一致。(LED灯的VF值不一样) 扫描方式:静态扫描、1/2扫描、1/4扫描、1/8扫描几种,越靠前的扫描方式成本越高,不过亮度也越高,越鲜艳 常用的规格:PH6、PH7.62、PH8、PH10、PH12,模块显示屏参数,三并一显示屏参数,三合一显示屏参数,
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