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LED显示屏常见故障及简单处理

LED显示屏常见故障及简单处理

故障现象

故障原因

故障分析处理

一单元板不亮

 1、没有+5v

 2、数据线坏

 1、电源坏,更换电源

 2、更换数据线

整屏不亮

 1、主控制器没有+5v

 2、整屏交流电没有

 3、计算机设置不对

 1、电源坏,更换电源

 2、检查供电电路

 3、重新设置。

某个单元红(或绿)常亮

 1、连接这个单元的数据线有问题

 2、对应的分配板有问题

 3、某快单元板故障

 1、重新插一下数据线,注意方向

 2、换一个数据线

 3、更换分配板

 4、根换单元板

通讯不正常

 1、软件是否设置是否正确

 2、通讯线是否连通

 3、MAX323有问题

 1、重新启动计算机,重新开关显示屏。

 2、重新进行设置。

 3、用数字表进行测量。

 4、换掉这片MAX232。

整屏横向隔几行亮,隔几行不亮

 网线没有插好

 把网线插好

大屏显示正常,计算机黑屏

 计算机设置不对

 重新设置

前几屏信息正常,后几屏不正常

 1、屏的容量有限,发的信息太多

 2、存储器件没有擦除

 1、重新发送,减去一些不必要的信息

 2、重新发送

信息队,但字体缺笔划

 做的信息大小和屏的大小不一致

 重新做信息,大小要设置的和屏的大小一致

1998年5月,LED显示屏专委会在北京召开成立大会之际,大家提出有必要把LED显示屏的主要光电性能检测方法标准化。

会后,专委会根据大家提议,委托南京洛普股份有限公司负责起草《LED显示屏检测方法》,并先后组织了昆明、海口、南京三次会议认真讨论,广泛征求各方面意见、修改补充,于2000年9月在厦门第二次全体成员大会上,把《方法》印发给全体会员单位开始试行,以促进行业规范发展。

在试行过程中成立的技术组,接受当时北京奥申委等单位的委托,先后对北京首体、工体、奥体中心和黄山体育馆等多块全彩屏,参照《方法》进行了检测。

2001年4月,在杭州召开检测技术研讨会,讨论了《方法》试行情况;并由西安青松、北京蓝通等单位对《方法》的实施作了重点发言。

当年9月,在北京国际大屏幕显示设备展上,技术组对参展的多块显示屏进行了现场实测,并用中国计量院标定过的检测仪器对各种仪器做了比对。

以后又在北京两次开会对《方法》进行了讨论修改;于2002年底上报信息产业部。

原计划于今年5、6月召开全体成员大会时,宣贯《方法》,但由于尚未批印,加之“非典”肆疟取消了大会,而许多会员单位又迫切希望尽快见到《方法》,为满足广大会员单位的要求,先将《方法》讨论修改稿在该刊上刊登以供大家参考。

1范围

   本标准对LED显示屏的机械、光学、电学等主要技术性能进行了分级,并严格规定了测试方法。

本标准适用于各类LED显示屏(以下简称显示屏)。

2规范性引用文件

   下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件,其随后所有修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。

然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件,其最新版适用于本部分。

GB4208-1993电工电子产品外壳防护标准

SJ/T11141-XXXXLED显示屏通用规范

3分级

接检测结果,将指标分为三个等级。

A级:

显示屏应达到的基本指标。

B级:

指标高于A级。

C级:

指标高于A级和B级。

4测试环境和测试仪表

4.1测试环境

除特殊规定外,测试环境如下:

环境温度:

15℃~35℃;

相对湿度:

40%~80%;

大气压力:

86kpa~106kpa;

电源电压:

220V±10%、50Hz±lHz。

4.2测试仪表及软件

彩色电视信号发生器:

S/N大于52dB;

彩色分析仪:

精度大于±5%(用于测量亮度、

色度等光学性能的同类仪器也可);

游标卡尺:

分辨度0.02mm;

量角器:

精度2°;

温度计:

精度±1℃;

光强仪:

精度大于±10%;

照度计:

精度大于±10%;

示波器:

100MHz;

钢尺:

长度大于1m;

塞规:

精度大于1/100mm;

亮度鉴别测试软件;

灰度测试软件;

帧频测试软件。

5测试方法

5.1电性能

5.1.l换帧频率

a)定义

画面信息更新的频率FHO

b)要求

c)测量

--启动帧频测试软件,并在显示屏上开四个区域:

A1、A2、A3和A4。

第一帧画面在区域A1内显示一个“●”,第二帧画面在区域A2内显示一个“■”,第三帧画面在区域A3内显示一个“▲”,第四帧画面在区域A4内显示一个”★“。

以上四画面为一组,并从第五帧开始按此规律循环显示;

--在显示屏上显示该测试软件,若显示屏在四个区域中都有完整的圆形,则换帧频率FH就等于计算机帧频FF,即FH=Fr;

在显示屏上显示该测试软件,若显示屏只在区域A1和区域A3中有完整的图形,或只在区域A2和区域A4中有完整图形,则换帧频率FH就等于计算机帧频的一半,即FH=FF/2;

--在显示屏上显示该测试软件,若显示屏只在任意一个区域中有完整图形,则换帧频率FH就等于计算机帧频的四分之一,即FH=Fr/4;

--在显示屏上显示该测试软件,若显示屏在四个区域中都有图形,但图形不完整被抽行或抽列,则换帧频率FH就等于计算机帧频的一半,即FH=FF/4;

--用示波器测出计算机帧频FF,并根据上面测试结果算出换帧频率FH;

--根据表1的规定,将该指标归入相应级别。

 

5.1.2刷新频率

a)定义

显示屏每秒种显示数据被重复的次数FC

b)要求

c)测量

--显示屏亮度置最高级,灰度级置为变换的1级,双墓色显示屏为组合色,全色屏为白色;

SJ/T11141-XXXX

--用示波器观察任-象素一种颜色的LED驱动电流波形,并测出一组驱动电流波形的周期T,则刷新频率FC=1/T;

--按表2的规定,归入相应级别。

5.1.3占空比

a)定义

在最大灰度级和最大亮度级情况下,任意一个象素在一个扫描同期内的导通时间(To)与扫描周期(Ts)之比,以ZQ表示。

当ZQ≥l时,定义为静态驱动,当ZQ

b)要求

驱动占空比通常有1/32、1/l6、1/8、1/4、1/2和1等。

c)测量

--统计出显示屏一个模块的驱动电路路数Q;

--数出显示屏一个模块的象大数X;

--若显示屏基色数为JC;

--驱动占空比ZQ=Q(X×JC)。

5.1.4模组负载变化率

a)定义

在最高灰度和最大亮度级情况下,显示模组全亮和局部亮两种状况的亮度变化率BL。

b)要求按表3。

c)测量

1)测量条件:

环境照度变化率小于±10%。

光探头采集范围不得小于16个相邻象素。

2)测量步骤:

在全屏黑情况下,用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度BD;

以模组的1/16方块为单位,将模组划分为若干个区域,任选一个区域作为测试区域;

模组置于最高亮度级、最高灰度级并且整个模组全亮的状况下,测量该模组的亮度BQ;

将被测模组置于最高亮度级、最高灰度级,但模组中只有一个区域全亮,测量该区域的亮度BB;

用下式算出模块亮度的变化率:

BL=(BB-BQ)/(BB+BQ-2BD)X100%;

用上法分别测量计算红、绿、蓝、黄、白的亮度变化率,取其中最大值即为模组的负载变化率;

按表3规定,归入相应级别。

5.1.5灰度等级

a)定义

显示屏在同一级亮度中从零灰度到最高灰度之间的等级G。

b)要求

标定灰度等级G一般分为无灰度(l-bit灰度技术)、4级(2-bit灰度技术)、8级(3-bit灰度技术)、16级(4-bit灰度技术)、32级(5-bit灰度技术)、64级(6-bit灰度技术)、128级(7-bit灰度技术)、256级(8-bit灰度技术)等级别。

在任何一种级别中,亮度随灰度等级数应呈单调上升。

c)测量

1)测量条件:

环境照度变化率小于±10%;

在整个测试过程中,彩色分析仪的采集范围不变。

2)测试步骤

启动灰度测试软件,逐级增加灰度级,显示屏的亮度应随着灰度级的上升呈单调上升;

实际友度级

1

2

4

8

16

32

64

128

依此类推。

 

5.1.6信噪比

a)定义

在播放视频信号的情况下,信号有效值S与噪声有效值N之比(S/N)。

b)要求按表4。

c)测量

用光强仪的光探头罩住某一象素(防止外界光的干扰),并在其后测试过程中光强仪采光探头的状况保持不变;

将显示屏置于最高亮度、最大灰度,测出此状况下光强IEM;

将显示屏置于最高亮度级、50%灰度,测出此灰度级的光强IEH;

用彩色电视信号发生仪(信噪比大于52dB),给控制系统送入白信号(PAL制);调节彩色电视信号发生仪的输出幅度,使象素光强等于IEH,然后在此状态下让显示屏连续工作半小时;

将视频画面冻结,测出画面冻结后该象素的光强IDi,共重复该步骤20次测出ID1、ID2…ID20,找出其中三个最大的IDi,求算术平均得到IDmax,再找出其中三个最小的IDi求算术平均得到IDmin;

按下式算出信噪比

S/N=20lg[2√2IEM/(IDmax-IDmin)];

按表4的规定,归入相应级别。

5.1.7象素失控率

a)定义

象素失控分为盲点和常亮点两类。

整屏象素失控率Pz等于整屏盲点数与整屏常亮点数之和对整屏象素数之比。

区域象素失控率PQ等于盲点数与区域常亮点数之和对区域象素数之比(区域指100×100的象素矩阵)。

b)要求按表5。

c)测量

1)整屏象素失控率PZ的测量:

整屏显示最高灰度级红色,用目测法数出不亮的象素数PF;

清屏,用目测法数出红色常亮象素数PL;

用下式算出红色象素失控率

PTR=(PF+PL)/P;

式中,P为全屏象素总数(P若小于一万,则按一万计算);

用同样的方法可测算出蓝色象素失控率PTB和绿色的象素失控率PTG;

取PTR、PTB、PTG中最高值认定为整屏象素失控率PT,并按表5的要求,纳入相应级别。

2)区域象素失控率PQ的测量

用软件做一个100×100象素的可移动红色方块(最高灰度级);

移动该方块找出红色盲点最稠密的区域AP;

用目测法数出方块内红色盲点数M;

清屏,用目测法数出AP内的红色常亮点数N;

区域红色象素失控率等于M、N之和除以区域象素数(PAR=(M+N)/10000)

用同样方法可测出区域绿色象素失控率PAG和区域蓝色象素失控率PAB。

取PTR、PRB、PTG中的最高值认定为区域象素失控率PQ,并按表5的要求,纳入相应级别。

5.2光学性能

5.2.1最大亮度

a)定义

显示屏在一定环境照度下,在最高灰度级和最高亮度级下测量的亮度B。

b)测量

1)测量条件:

环境照度变化小于±10%;

测量区域不得少于16个相邻象素。

2)测量步骤:

显示屏全黑情况下,用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度BD;

显示屏在最高亮度级、最高灰度级情况下,用彩色分析仪测量显示屏的最大亮度度Bmax;

实际最大亮度:

B=Bmax-BD;

用上述方法在白平衡情况下,分别按需测量红、绿、蓝、黄、白等的最大亮度。

5.2.2视角

a)定义

假定显示屏发光象素法线方向的亮度为BF,从显示屏左右两侧检测显示屏的亮度。

当左右两侧亮度值下降到BF/2时,称两条观测线之间的夹角θS(θS<l80°)为显示屏水平方向的视角。

从显示屏上下两侧检测显示屏的亮度,当上下两侧的亮度值下降到BF/2时,称两条观测线之间的夹角θC(θC<180°)为显示屏垂直方向的视角。

b)视角的测量

1)测量条件

环境照度变化小于±10%,且不存在明显的有色光源;

光探头采集范围不得小于16个相邻象素;

2)水平视角测量步骤:

显示屏全屏显示最高亮度级、最高灰度级的某一基色;

用彩色分析仪测量方块内法线方向的亮度BF;

以显示屏中心亮块为圆心,在转动半径不变的情况下,沿着水平方向向左右两侧分别转动彩色分析仪,当亮度值下降到BB=BF/2时量出两条观测线之间的夹角θSX;

按同样方法量出每一种基色的水平视角,取最小值即为该显示屏的水平视角θS。

3)垂直视角测量步骤:

显示屏全屏以最高亮度级和最高灰度级显示某一基色;

其余步骤和水平视角的测量方法基本相同,只是彩色分析仪的转动方向不同,若条件许可,也可以采用转动显示屏的方式进行测量;

按同样方法测量出每一种基色的垂直视角,取最小值即为该显示屏的垂直视角θC。

 

5.2.3最高对比度

a)定义

显示屏在一定的环境照度下,其最大亮度与背景亮度之比C。

b)测量

1)测量条件:

室内显示屏屏面法线方向的照度为100×(l±10%)LX;

室外显示屏屏面法线方向的照度为10000×1±10%)LX

测量区域不得少于16个相邻象素。

2)测量步骤:

按照5.2.1最大亮度测量方法分别测出Bmax和BD;

按下式算出对比度C

C=(Bmax-BD)/BD;。

5.2.4基色主波长误差

a)定义

显示屏各基色主波长的实际值与标称值的误差△λD。

b)要求按表6。

c)测量

1测量条件:

环境照度变化小于10LX;

不允许周围存在有色光源;

光探头采集范围不得少于16个相邻象素。

2)测量步骤:

用彩色分析仪,分别测量红、绿、蓝等各基色的色品坐标;

根据其色品坐标,在色度图上查找出各基色的主波长;

算出实测主波长与标称主波长的差值,取最大值即为基色波长误差△λD;

按表6的规定,归入相应级别。

5.2.5白场色坐标

a)定义

由三基色组成的全色显示屏在显示白场时,对应于CIE1931色度图中的X、Y坐标。

LED的定义

   LED是发光二极管英文LightEmittingDiode的简称。

具有高亮度、视觉远大、图像清晰、色彩鲜艳、稳定性好、功耗低、光效高、寿命长等优点。

二、LED显示屏的种类

   1、按显示颜色可分为单基色(红色或绿色)、双基色(红色、绿色)、三基色(红色、绿色、蓝色)。

   2、按显示性能可分为图文屏、同步屏、行情显示屏(包括证券屏、利率汇率屏、工厂看板、安全牌等)

   3、按发光材料分:

   ①模块(用于室内屏):

按发光点直径可分为Ф3.0mm、Ф3.75mm、Ф4.8mm、Ф5.0mm等。

   ②模块及像素管(用于室外屏):

按点间距可分为PH8mm、PH10mm、PH16mm、PH20mm等

   ③数码管(用于行情显示屏):

按点间距可分为1.2英寸、1.5英寸、1.8英寸、2.3英寸、3.0英寸、4.0英寸等。

   4、按使用环境分:

可分为室内屏、室外屏以及半户外屏。

三、LED显示屏的作用及应用

   1、LED显示屏用显示文字、图象、动画、行情及电视、录像等。

具有多种编辑和播放功能。

   2、LED显示屏广泛应用于金融、税务、电力、交通、电信、医疗、卫生系统及政府机关、体育场管、工矿企业等各行各业。

四、LED显示屏的构成及其示意图

   由LED显示屏屏体+控制系统+相关软件+外围设备+框架结构及装饰施工。

一块全彩显示屏的好坏主要可以从以下几个方面来鉴定:

1.平整度

   显示屏的表面平整度要在±1mm以内,以保证显示图像不发生扭曲,局部凸起或凹进会导致显示屏的可视角度出现死角。

平整度的好坏主要由生产工艺决定。

2.亮度及可视角度

   室内全彩屏的亮度要在800cd/m²以上,室外全彩屏的亮度要在1500cd/m²以上,才能保证显示屏的正常工作,否则会因为亮度太低而看不清所显示的图像。

亮度的大小主要由LED管芯的好坏决定。

可视角度的大小直接决定的显示屏受众的多少,故而越大越好。

可视角度的大小主要由管芯的封装方式来决定。

3.白平衡效果

   白平衡效果是显示屏最重要的指标之一。

色彩学上当红绿蓝三原色的比例为1:

4.6:

0.16时才会显示出纯正的白色,如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差,一般要注意白色是否有偏蓝色,偏黄绿色现象。

白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定,管芯对色彩的还原性也有影响。

4.色彩的还原性

   色彩的还原性是指显示屏对色彩的还原性,既显示屏显示的色彩要与播放源的色彩保持高度一致,这样才能保证图像的真实感。

5.有无马赛克、死点现象

   马赛克是指显示屏上出现的常亮或常黑的小四方块,既模组坏死现象,其主要原因为显示屏所采用的接插件质量不过关。

   死点是指显示屏上出现的常亮或常黑的单个点,死点的多少主要由管芯的好坏来决定。

6.有无色块

   色块是指相邻模组之间存在较明显的色差,颜色的过渡以模块为单位了,引起色块现象主要是由控制系统较差,灰度等级不高,扫描频率较低造成的。

一、寿命10万小时

   LED材料厂家出具的技术资料表明LED发光体的寿命为理想状态下1O万小时.理想状态指在实验室中恒压恒流状态下LED发光体从发光到完全不发光的时间,1O万小时折合11年。

   一个木桶的盛水的多少是由最低的木板决定的,LED显示屏目前使用的为民品级别的器件,使用寿命不超过8年。

作为显示屏的功能是观看,当显示屏亮着只有晚上才能看清楚时是无法说明它是合格的、具备使用价值的。

   一辆汽车可以开15年,如果闲置3年则报废。

使用的环境和方法对产品的寿命影响很大。

二、遵守国标

   LED显示屏通用规范为1995年的部颁标准。

至今还有许多公司号称符合国家标准,在科技发展的8年以后再看当时的标准,已经不是标准了.比方说失控点,国标为万分之三,以φ3.75室内双基色显示屏为例。

一般做640x480标准分辨率的显示屏为7平米,每平米为43264点,按国标可以有90个失控点。

这样的显示屏在今天谁还买单。

三、软件全免费

   显示屏行业普遍存在着中国企业的通病——只生产不研发。

目前只有少数企业拥有正版的软件。

现在使用盗版是违法的。

四、价格低廉

   要看性能价格比而不是单纯看价格。

五、灰度等级

   作为双基色和全彩色显示屏的灰度是一个重要指标。

目前市场上充斥着许多16级和64级灰度的显示屏冒充256级灰度。

其控制成本只有256级灰度的控制的1/5。

最简单的方法是播放一个比较激烈的运动场面的VCD查看LED显示屏上是否能够看清楚。

六、要买就要最好的

   一切购买力来源于需要,满足需要并有一定的超前。

盲目的追求将浪费很多资金购买了自己不需要的功能。

引言

   近年来,随着计算机技术、大规模集成电路和专用元器件的飞速发展,256级灰度的全彩色LED大显示屏在国内发展迅速,但是目前其显示效果并不理想:

一方面,LED的发光效率受制造工艺的影响表现出固有的差异,而且这种差异还随时间发生变化,这样由大量LED组成的大屏幕显示时会出现一些随机的暗斑或亮斑,严重影响显示要求,需要采用在线的点校正消除这种影响,另一方面,现有的全彩色大屏幕一般亮度等级不足,即便采用了非线性灰度控制技术,在低亮度等级上表现色彩的能力仍然较差,显示的层次感不强,由亮度等级不足导致的另一个问题是进行γ校正不容易,从而使全彩色LED大显示屏产生一定的颜色失真。

   TI公司的最新推出的TLC5941驱动芯片具有点校正和高亮度等级的特点,由他组成的大屏幕驱动方案一定程度上解决了上述问题,可以构成高性能的显示系统。

2TLC5941芯片介绍

2.1芯片特点

   TLC5941共有28个引脚,是一个16通道的LED恒流驱动器,能够同时驱动16个LED,每通道最大驱动能力80mA,每个通道可以通过PWM方式根据内部亮度寄存器的值进行4096级亮度控制,内部每个通道亮度寄存器的长度是12位,另外,流动每个通道LED的驱动电路由内部6位的点校正寄存器的值进行64级控制,而且驱动电流的最大值可通过片外电阻设定。

   64级电流控制提供了LED点亮度校正的能力,4096级亮度调整则保证了即使在较低的亮度等级小,点阵中的每个点也有多达256级的灰度表示,从而红绿蓝全彩屏可有16M色的色彩表达能力,这两点对于高质量的彩色大屏幕显示是额外重要的。

    相对于传统的彩色大屏幕显示系统,设计中利用可编程逻辑芯片(或高速CPU)集中产生PWM进行亮度控制,采用TLC5941后,由于驱动芯片TLC5941完成了PWM亮度控制,可编程逻辑芯片(或高速CPU)只需要处理缓存管理、亮度和点校正数据的输出,设计复杂度降低,而且由于PWM的亮度控制与数据串行移出无关,可以很方便地获得较高的帧频,取得很好的动态显示效果。

2.2管脚功能

   TLC5941的所有内部数据寄存器,亮度寄存器,点校正寄存器和错误状态信息都是通过串行接口存取的,最大串行时钟效率为30MHz。

   TLC5941的串行接口方式类似于74HC595,接口部分由5根信号线组成。

Mode(模式信号):

Mode=0是亮度信号输入模式,Mode=1点校正信号输入模式。

   SCLK(串行时钟),在每个SCLK的上升沿,当Mode=0输入数据和输出数据移入和移出内部192位(16通道×12)的亮度串行移位寄存器,当Mode=1输入数据和输出数据移入和移出内部96(16通道×6)位的点校正串行移位寄存器。

   SOUT:

串行数据输出。

   SIN:

串行数据输入。

   XLAT:

数据锁存,在XLAT的上升沿,如果Mode=0,亮度串行移位寄存器锁存到亮度控制寄存器,随机控制亮度PWM输出,如果Mode=1,点校正串行移位寄存器锁存到点校正控制寄存器,控制电流的输出。

   为了保障彩色大屏幕的可靠运行,TLC5941提供了每一路LED开路和过温检测的能力,管脚XERR是集电极开路输出,用于出错时报警,16个通道中无论哪个通道有错误发生,XERR就会被拉到低电平,通过查询芯片的内部状态信息,就可以知道哪一路出现故障,系统中所有TLC5941的XERR管脚可以接到一起,通过上拉电阻接到高电平,通过监控这个信号,系统可以在运行过程中进行自我诊断。

   另外TLC5941还提供了GCLK管脚,输入一个时钟信号可以同步PWM的产生。

3基于TLC5941的动态扫描驱动电路

   本设计对象是640×480的全彩显示系统,这里只介绍他的驱动部分,整个屏由4块子屏组成,每一块子屏管理640×120象素大小的范围,都有单独的驱动电路,由于是室内屏,驱动设计采用动态1/8扫描驱动方式。

驱动电路的控制由可编程逻辑器件EPM1270(Altera)实现,为了提高帧频,串行数据采用15路并行输出的方法,每路对

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