1、LED顯示屏的組成姓名：彭兵學號： 0809131070 班級： 08 通信工程一 LED 顯示模塊結(jié)構(gòu) LED顯示屏通常由如干 LED點陣顯示模塊組成,用于顯示的 8x8單色LED顯示點陣模塊,每塊有 64 個LED；為了削減引腳且便于封裝,LED顯示點陣模塊采納陣列形式排布,即在行列線的交點處接有顯示LED ； 8X8 LED 點陣的外觀及引腳如圖 1,等效電路圖如圖 2所示；LED點陣顯示模塊的顯示一般采納動態(tài)掃描驅(qū)動方式,每次最多只能點亮一行 LED；微處理器通過和驅(qū)動器的協(xié)同工作來完成對每一個 LED點陣顯示模塊內(nèi)每個 LED顯示點的亮、熄滅掌握操作；圖1 8*8 點陣外觀及引腳圖圖

2、 2 8*8 點陣等效電路二 LED 顯示系統(tǒng)的構(gòu)成LED 顯示屏主要包括發(fā)光二極管構(gòu)成的點陣或像素陣列、驅(qū)動電路、掌握系統(tǒng)和傳輸接口以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件構(gòu)成,如圖 3 所示；LED 顯示屏輸入接 信號掌握、輸出接行列驅(qū)動PC 機 口電路 轉(zhuǎn)換 口電路掌握系統(tǒng)圖 3 LED 顯示系統(tǒng)構(gòu)成2.1 驅(qū)動電路LED 顯示屏驅(qū)動電路的主要作用是接受來自掌握系統(tǒng)的數(shù)字信號,使 LED 陣列按要求點亮；1從采納的器件來分有常規(guī)型、專用型及功能型 : 常 規(guī) 型 驅(qū) 動 電 路 是 采 用 通 用 的 集 成 電 路 , 如74HC154,74HC595, 74LS374等作為數(shù)據(jù)裝載的主要器件；這種設(shè)計,原

3、理簡潔,價格廉價,且?guī)缀醪皇芷骷碓吹南拗?是目前較為 廣泛的應(yīng)用形式；專用型驅(qū)動電路,是國內(nèi)一些有實力的LED 顯示屏制造廠家,通過先進的技術(shù)手段,討論開發(fā)出的適合自己產(chǎn)品的專用 LED 顯示屏驅(qū)動 IC；國外的很多 IC 制造商也在跟蹤這個市場,紛紛推出一些新的驅(qū)動 IC；這些專用型的驅(qū)動IC,有的比較簡潔,僅僅是提高了原先通用型驅(qū)動 IC 的集成度或驅(qū)動才能 ;有的就比較復(fù)雜,是依據(jù)自 己的產(chǎn)品特點開發(fā)出來的；功能型驅(qū)動集成電路是在專用型驅(qū)動IC 的基礎(chǔ)上進展起來的；它不僅可以使顯示屏的功能增強, 而且仍大大簡化了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度,提高了 LED 顯示屏的整體穩(wěn)固性,是 進展趨勢；LE

4、D 顯示屏驅(qū)動電路的2從實現(xiàn)信息刷新的原理上分,LED 顯示屏驅(qū)動電路又分為掃描型及鎖存型兩種 : 掃描型是指顯示屏4 行、8 行、16 行等 n 行發(fā)光二極管共用一組列驅(qū)動寄存器,通過行驅(qū)動管的分時工作,使得每行 LED 的點亮時間占總時間的 1/n ,只要整屏的刷新速率大于 50HZ ,利用人眼的視覺暫留效應(yīng), 就可形成一幅完整的文字或畫面；這種設(shè)計電路結(jié)構(gòu)比較簡潔,使用元器件較少,成本較低,但由于是分時工作,使得每一行 LED 的點亮時間削減,使 一般用于室內(nèi) LED 顯示屏；LED 的亮度有所降低；這種驅(qū)動方式鎖存型驅(qū)動是指顯示屏上的每一個LED 都對應(yīng)于一個驅(qū)動電路,與掃描型不同,驅(qū)

5、動寄存器無需時分工作,每個 LED 的亮度占空比接近 100% ；鎖存型驅(qū)動如采納常規(guī)型的設(shè)計方法,就所用元器件較多,成本較高,如采納專用型或功能型IC 設(shè)計,就成本將大幅度降低；一般室外 LED 顯示屏大多用鎖存型驅(qū)動；2.2 掌握系統(tǒng)掌握系統(tǒng)負責接收、 轉(zhuǎn)換和處理各種外部信號, 并以肯定的規(guī)律和方式將信號傳送到 LED 顯示屏上顯示；掌握系統(tǒng)是 LED 顯示屏中的一個至關(guān)重要的組成部分, 它的性能以及所能實現(xiàn)的功能,也直接代表了顯示屏產(chǎn)品的性能水平；1從實現(xiàn)掌握的方式來看,系統(tǒng)掌握電路可分為集中式和分散式兩種 : 集中式掌握系統(tǒng)是指LED 顯示屏僅受一個掌握系統(tǒng)指揮,各個顯示單元具有共同的

6、數(shù)據(jù)信號,外同步信號和特殊掌握時基信號；采用這種方式,需要處理的整屏信息量大,工作時時鐘頻率較高,掌握 系統(tǒng)的設(shè)計較復(fù)雜,但易于治理,系統(tǒng)牢靠性高,成本低；分散式掌握系統(tǒng)是指顯示屏的每一個單元都有自己的掌握系統(tǒng),各顯示單元僅有共同的數(shù)據(jù)信號和外同步信號,而沒有共同的特殊控制時基信號,采納這種方式,僅需處理一個單元的信息量,其信息量 和工作時鐘頻率都比較低, 掌握系統(tǒng)的設(shè)計也很簡潔, 掌握電纜數(shù)據(jù) 量少,掌握距離可較大, 同時在單元的生產(chǎn)過程中基本上完成了整屏的調(diào)試；其結(jié)構(gòu)形式大多為半移動式結(jié)構(gòu),但采納這種方式時,元器 件的成本較高；2從顯示的實時性可分為同步顯示及異步顯示兩種 : 同步顯示方式

7、是指 LED 顯示屏能同步顯示運算機 CRT 上的信 息,可將 LED 顯示屏當作一個運算機的外接大顯示器；異步顯示方式常用于由單片機掌握的顯示系統(tǒng)中；在信息顯示的 實時性要求不高的情形下, 單片機通過串口按肯定的通訊協(xié)議接收來 自運算機串口的信號, 通過處理后, 以肯定的規(guī)律將數(shù)據(jù)送至顯示屏 顯示；這類顯示屏的功能比較單一, 只適用于簡潔的文字及圖形顯示；3從顯示的成效可分為無灰度級顯示及多灰度級顯示兩類：無灰度級顯示是指LED 顯示屏的每像素點都只有亮與不亮兩種狀態(tài),且全屏點亮的刷新時間一樣長；多灰度級顯示是指LED 顯示屏中每像素點的亮度是可控的如16 級灰度就是指每點的亮度從暗到亮可分

8、為 16 級；明顯無灰度級顯示屏只適用于顯示文字或簡潔的圖形,示豐富多彩的畫面；2.3 顯示類型而多灰度級的顯示屏就能顯LED 大屏幕顯示可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示兩種；靜態(tài)顯示每一個像素需要一套驅(qū)動電路,假如顯示屏為 N*M 個 像素,就需要 N*M 套驅(qū)動電路 ;動態(tài)掃描顯示就采納多路復(fù)用技術(shù),假如是 P 路復(fù)用,就每 P 個像素需一套驅(qū)動電路, N*M 個像素僅需N*M/P套驅(qū)動電路；對動態(tài)掃描顯示而言,P 越大,所需驅(qū)動電路就越少,成本也就越低,引線也大大削減,更有利于高密度顯示屏的 制造；在實際使用的 LED 大屏幕顯示器中,很少采納靜態(tài)驅(qū)動；LED點陣顯示模塊的顯示一般采納動態(tài)掃

9、描驅(qū)動方式,每次最多 只能點亮一行 LED；處理器通過和驅(qū)動器的協(xié)同工作來完成對每一個 LED點陣顯示模塊內(nèi)每個 LED顯示點的亮、熄滅掌握操作；數(shù)據(jù)采集器從顯示卡上獵取顯示數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為幀掌握器所需的 數(shù)據(jù)格式； 幀掌握器從數(shù)據(jù)采集器上獲得數(shù)字化的顯示信號后,經(jīng)過挑選、拾取后,將需要在LED 顯示屏上顯示的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為掃描板所需要的數(shù)據(jù)格式； 也就是說, 幀掌握器將運算機的標準接口獵取掌握信號,使用戶能通過運算機的應(yīng)用軟件（LED 治理工具）完成對 LED 屏的掌握和調(diào)劑,使幀掌握器不但能適應(yīng)各種不同規(guī)格的 LED 屏,仍能調(diào)劑整屏的亮度和各色的全屏亮度功能,使LED 屏具有杰出的節(jié)能成效；當主

10、控運算機與 LED 屏相距較遠時,可利用幀掌握器上的長線發(fā)送電路和長線接收卡完成幀掌握器與掃描板之間的數(shù)據(jù)傳輸；行控器以串行級聯(lián)的方式連接,從而完成數(shù)據(jù)在顯示屏上某一方向的安排； 各行掌握器能從其級聯(lián)總線上獵取其所需的顯示數(shù)據(jù)；由于在級聯(lián)中加入了定位信息, 所以行掌握器無須外部設(shè)置即可自動定位；因此在全系列的LED 掌握系統(tǒng)中,行掌握器就成為一種通用的標準部件；顯示單元模塊是由 LED 顯示掌握芯片及其外圍電路組成；顯示單元模塊也是以串行級聯(lián)方式來完成顯示數(shù)據(jù)在 LED 屏上的另一個方向上的數(shù)據(jù)安排； 在掃描板掌握下, 顯示單元模塊重復(fù)顯示的頻率不低于 120Hz ,且掌握輸出引腳上輸出的是一

11、個帶有非線性視覺訂正的具有 256 級灰度的以占空比形式表示的灰度值；三 LED 顯示屏的硬件原理LED顯示屏由掌握系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和顯示器件組成,其中微處理器掌握系統(tǒng)是整個顯示屏的核心；屏體的主要部分是顯示點陣,仍有行列驅(qū)動電路；系統(tǒng)顯示點陣采納8X8 單色顯示單元；掌握電路采納動態(tài)掃描驅(qū)動方式驅(qū)動 LED器件,每兩行一個掌握器,掌握完成整個 顯示電路的行列驅(qū)動； LED顯示屏的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 4 所示 : 圖4 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖LED大屏幕是由眾多點陣模塊排列而成；本系統(tǒng)由于橫向點陣的列數(shù)較多,如采納列掃描方式來刷新點陣,有兩點不足 :一是點陣亮度受影響, 二是整個屏幕的刷新頻率隨著列數(shù)的增加而降低；為了避免列掃描的不足, 可以采納行掃描方式； 這種掃描方式從每行模塊的第一行 LED順次到該行模塊的最終一行 對于由 8xS的模塊構(gòu)成的點陣來說,只要LED依次點亮模塊的每一行；8次即可將每個模塊刷新一次,也就是將屏幕刷新一次；LED顯示屏作為一個單獨的顯示硬件,它