LED顯示屏亮度和顏色的調(diào)整方法目前,雙基色發(fā)光二極管(LED)顯示屏的生產(chǎn)制造數(shù)量比較多,其技術(shù)也相對(duì)成熟。各個(gè)企業(yè)制造的顯示屏的結(jié)構(gòu)、原理基本相似,有些生產(chǎn)顯示多媒體卡,因此,提高顯示屏的技術(shù)性能、降低成本是各個(gè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在?,F(xiàn)在,市場(chǎng)上銷售的LED顯示屏的價(jià)格基本相同,但是,不同的企業(yè)生產(chǎn)的顯示屏的質(zhì)量不同,其原因是多方面的,主要有:①LED顯示模塊的質(zhì)量、亮度、亮度均勻性、封裝等技術(shù);②數(shù)據(jù)的通訊傳送方式,抗干擾能力;③顯示掃描電路電流的多點(diǎn)調(diào)整,控制每一點(diǎn)的電流。經(jīng)過(guò)多點(diǎn)調(diào)整的顯示屏不僅均勻性比較好,而且顯示圖像的亮度、顏色效果更好,顯示掃描電路具有比較好的顯示效果,但是價(jià)格相對(duì)較貴。
現(xiàn)在,市場(chǎng)上銷售的LED顯示屏是很多企業(yè)利用相同的設(shè)計(jì)技術(shù)、方法、顯示模塊生產(chǎn)的,但其性能差別比較大。顏色配比的不同,產(chǎn)生圖像效果差別就很大;模塊的掃描頻率、工作電流既影響亮度,又涉及到使用壽命等問(wèn)題。因此,正確地確定各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)是制造顯示屏的關(guān)鍵所在,也可以說(shuō)是顯示屏技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的體現(xiàn)。
2 顯示掃描原理
各個(gè)企業(yè)制造的LED顯示屏的控制結(jié)構(gòu)有所不同,但是,顯示屏的顯示掃描電路基本相同。雙基色LED顯示屏的顯示掃描電路如圖1所示。在圖1中,IC1、IC2是數(shù)據(jù)鎖存器電路74HC595,分別鎖存紅色、綠色數(shù)據(jù),它們的性能是:①串行輸入8位并行輸出;②數(shù)據(jù)鎖存、數(shù)據(jù)清除功能;③輸出具有比較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。電阻RPB1、RPB2是限流電阻,根據(jù)顏色和模塊的亮度來(lái)選擇他們的數(shù)值。ML1是雙色LED顯示模塊,共有8行X8列=64個(gè)LED,其中,8?jìng)€(gè)引腳是紅色信號(hào)輸入端,8?jìng)€(gè)引腳是綠色信號(hào)輸入端,8?jìng)€(gè)引腳是行控制輸入端,共有24個(gè)引腳。三極管 Q0,Q2,…Q7是行選通、驅(qū)動(dòng)作用。IC3是3-8譯碼電路74HC138,8?jìng)€(gè)選通輸出端分別控制相應(yīng)的行。圖中電路是顯示屏的原理電路,其數(shù)據(jù)傳送方式是數(shù)據(jù)傳送與行信號(hào)異步進(jìn)行:首先,同時(shí)傳送8位紅、綠顏色數(shù)據(jù)到電路IC1、IC2并將數(shù)據(jù)鎖存,然后再傳送行控制信號(hào)點(diǎn)亮一行LED,接下來(lái)重復(fù)上述操作,只是行信號(hào)移至下一行,依次到第八行為止,即是一次完整的掃描過(guò)程。
顯示掃描電路板的設(shè)計(jì)要求具有比較低的生產(chǎn)成本,因此,許多企業(yè)都設(shè)計(jì)成雙面電路板,這樣可以節(jié)省約三分之一的電路板成本。在顯示模塊的相應(yīng)尺寸范圍內(nèi),要安放上圖中的全部元器件,其對(duì)應(yīng)的雙層印刷電路板編制具有較大難度,所以IC1電路特別適合點(diǎn)陣掃描原理的LED顯示模塊的驅(qū)動(dòng)。顯示掃描電路都是采用串行方式傳送數(shù)據(jù),這樣既可以節(jié)省電路板的位置,又適合顯示屏與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。
3 工作狀態(tài)分析
顯示掃描電路的原理是動(dòng)態(tài)掃描方式,不能靜態(tài)測(cè)量其工作電流,因此,要計(jì)算出工作電流,就要分析動(dòng)態(tài)參數(shù)。圖2是一個(gè)LED的工作電路圖。電路中Q8是驅(qū)動(dòng)電路,正端接電源,控制端接74HC138的輸出,輸出端接LED發(fā)光二極管D,與限流電阻連接,電阻接74HC595的數(shù)據(jù)輸出端。LED的點(diǎn)亮方式是:控制74HC138的片選信號(hào)無(wú)效,為不選通,之后74HC595輸出電平,低電平為點(diǎn)亮信號(hào),再選通74HC138,控制輸出選通信號(hào),此時(shí),有電流I0從Q8輸出,流過(guò)D、R1后,進(jìn)入74HC595的數(shù)據(jù)輸出端。
在圖中,Vab是加在LED上的電壓,紅、綠色高亮度發(fā)光二極管的壓降均約2~3V,Vbc是加在限流電阻兩端上的電壓,通過(guò)調(diào)節(jié)限流電阻的數(shù)值,就可以改變電路的工作電流I0,當(dāng)電阻R1=0時(shí),電路依靠74HC595的輸出有源電阻作為限流電阻。
在掃描電路中可以看出,電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,合理地調(diào)整各個(gè)部分工作參數(shù)就能夠使電路工作在狀態(tài)。在選擇電路時(shí),還要準(zhǔn)確掌握各個(gè)公司電路的性能,以及之間的技術(shù)參數(shù)的差別。不同型號(hào)的器件技術(shù)參數(shù)也有所區(qū)別,表1是74HC595的技術(shù)參數(shù),表中給出了Texas Instru-ments,ST,PhiliPs公司的74HC595的技術(shù)參數(shù)。在表中可以看出不同的公司生產(chǎn)的電路略有不同,因此,一塊顯示屏盡量要使用同一公司的電路器件,以免由于參數(shù)的差別影響顯示屏的顯示效果。
在表1中,Iik為輸入尖峰脈沖電流,Iok為輸出尖峰脈沖電流,I0為連續(xù)輸出電流,Vcc為供電電壓,fmax表示在25℃時(shí)的工作頻率(隨著負(fù)載電容的不同,工作頻率也不同),ta為工作溫度。表中元件SN74HC595、M74HC595、74HC595對(duì)應(yīng)公司是Texas Instruments,ST,Philips。
LED顯示屏的特點(diǎn):
與其它大屏幕終端顯示器相比,LED顯示屏主要有以下特點(diǎn):
1、亮度高:戶外LED顯示屏的亮度大于8000mcd/m2,是目前能夠在戶外全天候使用的大型顯示終端;戶內(nèi)LED顯示屏的亮度大于2000md/m2。
2、壽命長(zhǎng):LED壽命長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)(十年)以上,該參數(shù)一般都指設(shè)計(jì)壽命,亮度暗了也算;
3、視角大:室內(nèi)視角可大于160度,戶外視角可大于120度。視角的大小取決于LED發(fā)光二極管的形狀。
4、屏幕面積可大可小,小至不到一平米,大則可達(dá)幾百、上千平米;
5、易與計(jì)算機(jī)接口,支持軟件豐富。
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