LED电子显示屏驱动基础学习知识原理

LED 电子显示驱动原理
近年来,随着计算机技术和集成电路技术的飞速发展,得到广泛应用的大屏幕显示系统当属视频led显示系统。在LED显示技术中,由于红、绿发光二极管的亮度光效差等性能也得到了很大的提高,加之计算机多媒体制作软件的发展,现在伪彩视频LED显示系统的制造成本大大降低,应用领域不断增加。这种伪彩视频LED显示系统采用了计算机多媒体技术,全同步动态显示视频图像,图像清晰,亮度高,无拼缝,每种颜的视频灰度等级已经由早期的16级灰度上升现在的256灰度,随着大规模集成电路和专用元器件的发展,256级灰度的全彩视频LED显示系统随时都可能实现。
LED电子显示技术发展迅速,已成为当今平板显示领域的主导之一。本文着重介绍用M4A5-128P64-10VC设计LED显示屏的控制电路。
1 LED显示屏的构成
在LED显示系统中,点阵结构单元为其基本构成。每个显示驱动单元又是若干个8×8点阵的LED显示模块组成。通过多个显示驱动板拼装在一起,构成一个数平方米的显示屏,能用来
显示各种文字、图像。LED显示屏包括计算机视频采集电路、控制电路、驱动电路及电源等,如图1所示。
 
 
 
LED显示屏具有红、绿两种基,每基256级灰度,像素节距为7.62mm,像素在水平方向可达成1024点,垂直方向可达成768点。卷帘门电机接线图
2 LED电子显示屏特点
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LED显示屏是由若干个显示单元拼接而成的,其显示方式采用LED点阵不倒翁牙刷与计算机显示器屏幕相映射的原理,即LED点阵的一个像素点对应着计算机显示屏的一个像素点,例如计算机屏幕上的画面按分辨率分为640列、480行,即LED显示屏上640×480个点阵单元,每个点阵单元又包括红、绿、蓝三种发光二极管,这三种发光二极管发出三种颜的光混后得到人眼所感觉到颜,根据光学三基原理,我们只采集计算机屏幕上的每一点的图像进行数字化并分解为红、绿、蓝三种信号,经过系统处理后,传递到LED点阵屏幕上的点阵单元中,分别驱动相对应颜的发光二极管,即实现了计算机屏幕在LED点阵屏幕上的映射。
消息队列实现蓄电池模拟器3 LED电子显示屏驱动原理
免拆模板在大多数LED显示系统中,都采用刷新式驱动方法,即对每块LED显示驱动单元列向锁存数据,在行向进行扫描,根据LED显示驱动板结构,采用1P16扫描占空比。
我们所设计的LED显示驱动板驱动电路用两片74HC595组成4:16线行译码器,它提供整个扫描电路所需行信号,同时也用74HC595芯片来作串行移位寄存器,它将系统传来的串行数据移位变成并行信号输出,这样驱动列需要提供串行移位时钟、并行锁入信号和输出使
能信号,行扫描需要串行数据输入和串行移位时钟信号,如图2所示。因此我们需要设计一个时序控制电路。
 
 
4 结语
M4A5—128P64—10VC是Lattice公司生产的CPLD器件,有128宏单元、64个IPO引脚。Lattice公司开发软件ispDesignEXPERT中集成了设计输入、编译、验证和编程全部工作。首先进行设计输入,即可直接绘制原理图,也可用VHDL语言编程。我们需要从10MHz时钟源得到100KHz信号用VHDL语言在VHDLMODULE文本编辑器中编写一个名为F100K.HDL文件如下:
  设计文件输入以后进行编译,然后用户可以调整管脚分配,编译通过,即可对芯片编程。用Byte-Blaster下载电缆把计算机并行口与PCB上的JTAG插座连接起来,通电后对已安装好的芯片编程。
  实践表明,用Lattice公司生产的M4A5-128P64-10VC设计的电路达到了设计要求。
LED显示屏驱动设计原理及发展趋势
一、概述
大屏幕一直是LED领域发展重要的组成部分,是大型娱乐、体育赛事、广场主题显示重要组成部分,全彩屏从蓝光LED诞生以来,一直保持高速发展态势。在装饰显示市场LED将起到积极的作用,市场扩张明显。我国是全球LED显示屏生产大国,从LED芯片、驱动IC、控制器、屏幕制造等环节完全占据主导地位。
16位移位恒流IC的由来:双屏主要是以显示文字为主,单片机扫描比较方便,由于LED数量的增加,为了节省O/I资源,采用74HC595移位扫描。为了更适合LED的应用在此基础上整合了恒流电流设定功能,增加了电流驱动能力,更符合需求及成本需要又封装出16位
器件,被目前全彩屏广泛采用。
电流驱动能力不断降低,早前TLC5940高达120mA单路驱动电流能力,后来TB62726、ST2221、MBI5026电流驱动能力都降低到80-90mA。目前基本上是采用45mA电流驱动能力,比如MBI5024和CYT62726。电流驱动能力降低,主要原因是LED器件发光强度越来越高,为了提升图像质量,静态屏幕设计越来越多采用,对驱动电流能力需求降低。从IC成本角度可以缩减芯片尺寸,从而降低成本,为此设计出25mA静态屏幕驱动芯片CYT62727。
目前全球有80%的LED屏幕采购生产来至中国大陆,普遍采用16通道恒流器件设计,短期内还会继续延续,至少未来5年内不会消失,主要是配套控制技术成熟,产品已经系列化,除非系统控制技术和芯片驱动设计有巨大的飞跃,成本进一步的降低,否则现状不会改变。近年来,不少公司不断推出新架构,都未来得到市场认可。最大的问题是通过控制技术,假如改变LED的颜一致性,新的技术没有大的突破之前,对应用者吸引不大,购买意愿不强。
近几年,大陆芯片设计公司一定会替代性的占领LED显示屏市场,像士兰明芯稳居主流显
示屏LED芯片供应商,原因有出的品质保证外,良好的直销模式是赢得市场法宝。未来驱动IC也需要直销模式。显示屏企业大多是大陆本土企业,和台系IC在分销账期、交货速度和信任度上还需要进一步的改善。
在驱动应用技术上,彩的矫正技术亟待解决的瓶颈,显示屏衰减一致性问题突出,波长矫正和亮度矫正是下一个重点突破目标,首先是解决亮度一致性问题,再而是波长的一致性矫正。这是世界性难题,也是当前亟待解决的技术难题。
控制技术发展已经走到世界的前列,但是在新方式控制理念上停滞不前,原因是控制器厂家和IC设计厂家配合不畅,各自相对独立,驱动技术和控制技术不能很好的衔接,采用16通道兼容性设计发展成熟度高,新的控制技术推出很少,更谈不上技术的革新。16通道恒流器件在LED屏幕上采用长达十几年之久,到目前也只不过是减低电流,应对竞争激烈的价格而已,并没有技术上的突破。先后多家公司推出了系列IC,并没有得到很好的应用,是控制技术的缺失造成的。在电脑技术飞速发展的今天,可以替代简化控制器的规模,但是技术的移植也需要IC设计厂家的支持,市场缺失控制技术和芯片驱动整合性的方案提供商。
2009年LED显示行业国内市场规模超过300多亿,年产值过亿的企业有30多家,过千万100多家,大小有上千家企业从事显示制造行业。LED显示屏继续保持15%增长速度,技术日渐成熟。我国大型赛事工程不断,带动LED增长强劲。比如:奥运、世博、亚运会、上海迪斯尼、地铁、高铁等工程赛事。
二. 屏幕原理设计
文字显示屏,只要内容显示清楚,有足够的的亮度,基本上都会满足客户需要了。但是对于图像显示屏的显示质量进行评价,问题就复杂得多。一般是主观方式来评价显示屏图像显示质量。所谓主观方式评价,就是人为的方式评判,通过观察图像显示质量做出评判。这样。评价结果不仅与图像本身显示质量有关,而且与观察者的主观因素也有关系,很难说是公正和确切性的标准。尽管如此目前还是没有很好的办法,在没有客观的测量方式出现之前,主观方式仍然是最有效、实用的方法。
㈠ 最大显示彩数
显示器的每个像素的颜都是由RGB(红、绿、蓝)三种基组成。低端的液晶显示板,
各个基只能表现6位,即26=64种颜。通过简单的计算,我们可以知道每个独立像素可以表现的最大颜数是64×64×64=2.62K种颜;高端液晶显示板利用FRC技术则使得每个基则可以表现 8位,即28=256种颜,则像素能表现的最大颜数为256×256×256=16KK种颜。这种显示板显示的画面彩更丰富,层次感也好。目前市面上的液晶显示器此两种显示板都有采用,大家可以留心一下。
表面的照度单位勒克司;将此数值与屏体有效显示面积相乘,得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度,假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定,则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4000cd/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED,最大亮度在700~2000cd/平方米左右。
单个LED的发光强度以cd为单位,同时配有视角参数,发光强度与LED的彩没有关系。单管的发光强度从几个mcd到五千mcd不等。LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮,最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大,最大发光强度越小,但在整个立体半球面上累计的光通量不变。

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