LED显示屏知识大全资料.docx
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LED显示屏知识大全资料
一．显示屏的分类
分类方式
品种
说明
使用环境
室内显示屏
室内显示屏在室内环境下使用，此类显示屏亮度适中、视角大、混色距离近、重量轻、密度高，适合较近距离观看。
室外显示屏
室外显示屏在室外环境下使用，此类显示屏亮度高、混色距离远、防护等级高、防水和抗紫外线能力强，适合远距离观看。
显示颜色
单基色显示屏
单基色显示屏由一种颜色的灯组成，仅可显示单一颜色，如红色、绿色、橙色等。
双基色显示屏
双基色显示屏由红色和绿色灯组成，256级灰度的双基色显示屏可显示65,536种颜色（双色屏可显示红、绿、黄3种颜色）。
全彩色显示屏
全彩色显示屏由红色、绿色和蓝色灯组成，可显示白平衡和16,777,216种颜色。
显示功能
图文显示屏（异步屏）
图文显示屏可显示文字文本、图形图片等信息内容。
可联网脱机显示。
视频显示屏（同步屏）
视频显示屏可实时、同步地显示各种信息，如二维或三维动画、录像、电视、影碟以及现场实况等多种视频信息内容。
二．显示屏的基本构成
1、异步屏：
一般由显示单元板（模组）、条屏卡、开关电源、板（可选）组成。
通过串口线与计算机连接，进行显示文字的更改，之后可以脱开计算机工作。
2、同步屏：
同步屏系统比较复杂，系统可大可小，一般由计算机、显卡、数据发送卡、同步数据接收卡、板、网线、显示屏等组成。
系统始终需要联机计算机工作，将计算机上的图像文字显示在大屏幕上。
三．显示屏涉及的名词概念
1、像素：
是显示屏的最小成像单元。
俗称“点”或“像素点”。
上图所示由2红2绿组成1个显示像素点
2、显示模块：
由若干个显示像素组成的，结构上独立的组成显示屏的最小单元。
·室内屏用的是8x8的显示模块，即每个显示模块有64个像素
·室外屏使用的是单个的灯珠，通常由1-3个相同或不同颜色的灯珠组成模块的一个像素点。
如上面右图的室外屏模组就是由2个红色灯珠组成1个显示像素点
3、显示模组：
由电路及安装结构确定的并具有显示功能的组成显示屏的独立单元。
简单说就是为便于组装和显示，出厂的半成品通常是以显示模组形式提供的，将多个显示模块加显示驱动做在一起。
室内屏俗称“单元板”；室外屏俗称“模组”，再将若干个模组加上机箱、风扇、电源等构在一起成为“箱体”，多用于大型的全彩屏。
·室内屏单元板通常有64x32（64列32行、由32个模块组成）、64x16
（64列16行、由16个模块组成）等。
下图是一个64x16的单元板：
室内屏单元板正面 室内屏单元板背面
·室外屏模组通常有64x32、32x32、32x16、16x16、16x8多种
上图为16x8（2红）的室外屏模组。
加了防水结构用于全户外，我们可以看到塑料壳体，最右侧是它的整个结构刨图：
显示板上插的是灯珠、背板上是显示驱动电路，这是分体结构的，也有的是将显示板和显示驱动电路做在一块电路板上的整体结构的，下面的两个图我们可以看到区别。
面板、后壳其实是一个塑料罩壳，面板上对应灯珠位置开有孔，以使灯珠漏出头，后壳上有用于安装的螺丝孔或磁柱，使模块便于组装。
模块的前面灌有显示屏专用的防水胶。
室外屏模块正面
室外屏模组背面 室外屏模组背面
（显示板和驱动板为分离结构） （显示板和驱动板为整体结构）
大型室外全彩屏所用箱体通常由若干个模组+机箱+风扇+电源组成
4、显示屏屏体：
将单元板/模组/箱体按一定方式拼接在一起，加上控制卡/控制系统、电源和框架等就构成为显示屏。
室内屏：
显示单元板+控制卡+电源+铝型框架
室外屏：
显示模组+控制卡+电源+铝型框架
全彩屏：
显示箱体+控制系统+计算机+通讯网络+架体等组成
5、点距：
就是2个像素点之间的距离。
主要是取决于观看者的距离。
通常点距的概念用于室外屏，有P6、P7.62、P8、P10、P12、P16、P20等，以毫米为单位。
室外屏观看距离一般在30米内，采用不大于P16（16）的模组。
点距越密，显示出来的字笔画越细腻，单位面积像素点越多，显示屏成本越贵。
6、扫描方式：
通常对于室外屏模组还有一个扫描方式的问题。
扫描方式决定了模组之间连接的形式，扫描方式有1/16、1/8、1/4、1/2、静态这几种。
因为显示屏是逐行刷新显示的，扫描方式也就决定了显示刷新的方式，如1/16就是每次刷新1行，16行为一个扫描周期，需四个信号控制；1/8就是每次刷新1行，8行为一个扫描周期，需三个信号控制；其它依次类推。
如果采用相同的灯，1/16扫的亮度要比1/8低，静态（1/1）的亮度是最高的。
户内的屏一般采用1/16扫，户外和半户外的一般采用1/16或者1/8。
对于放置在屏经常受到猛烈阳光照射的环境，就最好用1/4扫描。
扫描方式
走线描述
图示
1/16（十六分之一）扫描
16.0：
直行走线，一路数据带16行。
1/8（八分之一）扫描
8.0：
直行走线，一路数据带8行。
8.1：
上蛇行，一路数据带16行，8行折列。
8.2：
下蛇行，一路数据带16行，8行折列。
1/4（四分之一）扫描
4.0：
直行走线，一路数据带4行。
4.1：
上蛇行，一路数据带16行，8行折列。
4.2：
下蛇行，一路数据带16行，8行折列。
4.3：
上蛇行，一路数据带8行，8行折列。
4.4：
下蛇行，一路数据带8行，8行折列。
四．显示屏的两种常规组装方式
1、框架结构
在屏幕较小时，是在工厂组装成整屏；屏幕较大时，按单元板发货。
由工程人员在现场组装。
组装时，先将单元板和电源分别固定在板筋背条上，进而拼装成屏体。
2、箱体结构
箱体与箱体之间采用秘密窃取的方法定位销定位、锁紧机构拉紧，都能使安装更加精密、准确，保证箱体上下、左右之间的间距在实际误差要求范围之内，从整体上保证了整个屏体的显示效果。
五．显示产品一些问题的解答
1、显示屏模组规格计算方法：
间距计算方法：
每个像素点到另外一个像素点之间的距离，每个像素点可以是一颗灯如1R、两颗灯21R1G、三颗灯2R1G
长度和高度计算方法：
点间距×点数=长/高
如：
P16长度=16点×1.6㎝=25.6㎝
高度=8点×1.6㎝=12.8㎝
P10长度=32点×1.0㎝=32㎝
高度=16点×1.0㎝=16㎝
屏体使用模组数：
总面积÷模组长度÷模组高度=使用模组数
如：
10个平方的P16户外单色显示屏使用模组数等于：
10平方米÷0.256米÷0.128米=305.17678≈305个
更加精确的计算方法：
长度使用模组数×高度使用模组数=使用模组总数
如：
长5米、高2米的P16单色显示屏使用模组数：
长使用模组数=5米÷0.256米=19.53125≈20个
高使用模组数=2米÷0.128米=15.625≈16个
使用模组总数目=20个×16个=320个
2、是不是屏的亮度越来高越好呢？
应该怎样决定屏的亮度？
答：
不是的，屏亮度越高，价格就越高。
亮度太高会刺眼，不舒适。
要根据环境的亮度来决定屏的亮度。
对于白天不需要日光灯照明的环境，我们建议采用半户外1/16扫的单元板就足够了。
如果是大马路，向西，周围没树，白天很亮，就用1/8扫。
3、点距这么多规格，那种好呢？
越密越好？
答：
不是的，越密就越贵。
太稀疏的话，近距离看不清。
对于横幅来说，10是比较合适的。
有的店面为了省钱，又想做个大的横幅，用点距30的单元板来做，可是马路好窄，对面行人看过来，字太大了，要停下来仔细看才知道是什么内容，效果适得其反。
4、显示屏寿命一般多长？
答：
是一种半导体器件，其寿命为10万小时。
显示屏的寿命取决于其所采用的灯的寿命和显示屏所用的电子元器件的寿命。
一般平均无故障时间应不低于1万小时。
八．显示屏显示原理
下面是一个8x8的点阵结构
从图上看，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置高电平，某一列置低电平时，则相应的二极管就亮。
将许多这样的模块组合在一起，就是我们通常说的单元板/模组，而驱动其显示需要显示驱动电路和诸如单片机之类的智能控制芯片。
通常我们的单元板/模组是带有显示驱动电路的，我们还需要带有单片机的控制卡才能将我们所需要显示的文字/图形显示在屏幕上。
电路原理图示如下：
无论文字还是图形都是由点阵组成的，比如我们常用的汉字，完整的点阵由16x16、32x32等等，每个点就是一个像素点。
将黑点处（点亮的像素点）定义为1，白点处（不亮的像素点）定义为0，就可以编写成能在单片机中保存的字型格式：
{0,0,0,0,0x03,00,0,0,0,0,0x01,0x80,0,0,0,0,
0,0,0x7B,0,0x7C,0x9F,0x77,05,0x77,0,0x7B,0,0x5F,0,0,0},
{0x7F,0,0x01,00,0x7F,0,0x03,00,0,0,0x07,00,07,07,0x07,00,
0,0,0x00,0x80,0,0,0x07,00,07,07,07,07,0x07,00,0,0},
{0,0,0,0,0,03,0,07,0x01,0x80,0,0,0,0,0x1F,08,
0,0,0,0,0,0,0x77,0,0,0,0x7D,09,0x9E,07,07,0},
{0,0,0x81,0,0,0,0,0,0,0x80,0,07,0,07,0,0,
0,0,0,0,0,0,07,0,07,0,0x3B,0,0,0,0,07}
这是16x16的点阵汉字，每个汉字32个字节。
比如我们要显示“恭喜发财”这4个字，首先：
送出“恭喜发财”的各头2个字节
000x7F00000
每个字节都是8位，这样一共送出了8x8=64位（列），送出这些位信号是通过
信号端送出的（串行送出），在每送出1位时信号端都要高低变换一次，
称为串行移位，使得64位（列）的每一位都被移送到了74595的输入端口上。
送出锁存信号，即信号高低变换一次，这样74595的输入端口上64位
（列）数据就被送到74595的输出上，一行显示就出来了。
锁存信号也使得下一
行数据串行移位送出不会影响到上一行的显示。
由单片机再通过74138变换的组合，选出下一个显示行。
重复的过程，但送出的数据相应的向后移动，即“恭喜发财”的3-4字节、
5-6字节。
。
。
。
。
。
。
行选择也是从第1行到第16行
16行显示一遍称为一个显示刷新周期，无论显示屏的大小如何，一个显示刷新周期必须在20毫秒以内完成，否则会出现闪动，单片机速度很快，32行200列以内的显示通常是没有问题的。
但当显示屏更大时就要选择速度更快的单片机或来完成了。
完成显示的功能是由控制卡来实现的，无论简单的单色屏还是复杂的全彩屏，显示原理都是一样的，很简单。
但如要实现诸如左右移动、飞入飞出、嵌色变换等特殊效果，还需要在单片机或上编写非常复杂的算法程序，却不是一般人能做到的。
好在现在有上百家控制卡生产研发的厂家公司，他们推出有性能各异的控制卡可以供我们选择，我们一是要看他们的功能，还要看他们能支持的屏像素点，功能越多、支持的像素点越多，价格越贵。
九．单元板/模组认识
室内屏、室外屏、全彩屏等其显示原理都是一样的，而最大的区别就在于显示板的不同，下面我们分别来认识不同的显示单元板/模组。
1、室内单元板：
2、半户外模组：
3、全户外模组：
六．显示板芯片简介
认识显示板元件工作原理也是对于组装和维修的基础
驱动芯片主要是74595 74245/244 74138 4953。
74245的作用：
信号功率放大
单元板/模组是由多块串接在一起的，而控制信号是比较弱的，在信号传递过程中需要将它的功率进行放大
第1脚，为输入输出端口转换用，“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。
第2~9脚“A”信号输入输出端，A11、、、、、、A88，A1与B1是一组，如果“1”“0”则A1输入B1输出，其它类同。
如果“0”“0”则B1输入A1输出，其它类同。
第11~18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不再描述。
第19脚G，使能端，若该脚为“1”端的信号将不导通，只有为“0”时端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。
第10脚，电源地。
第20脚，电源正极。
74138的作用：
八位二进制译码器
74138的作用是用来选择显示行，一个74138可以选择8行中的一行，所以单元板/模块上有2块74138，这样就可以在16行中选择1行显示
第8脚，电源地。
第15脚，电源正极
第1~3脚A、B、C，二进制输入脚。
第4~6脚片选信号控制，只有在4、5脚为“0”6脚为“1”时，才会被选通，输出受A、B、C信号控制。
其它任何组合方式将不被选通，且Y07输出全为“1”。
通过控制选通脚来级联，使之扩展到十六位。
例：
G20，G20，G1=1，1，0，0，则Y0为“0”Y17为“1”，详情见真值表。
74595的作用：
驱动芯片，8位移位锁存器
用于驱动显示列，每片74595可以驱动8列，多片74595串接
在一起，串行列数据信号（）、锁存信号、串行时钟信号都在这个芯片上
第8脚，电源地。
第16脚，电源正极
第14脚，串行数据输入口，显示数据由此进入，必须有时钟信号的配合才能移入。
第13脚，使能口，当该引脚上为“1”时口全部为“1”，为“0”时的输出由输入的数据控制。
第12脚，锁存口，当输入的数据在传入寄存器后，只有供给一个锁存信号才能将移入的数据送口输出。
第11脚，时钟口，每一个时钟信号将移入一位数据到寄存器。
第10脚，复位口，只要有复位信号，寄存器内移入的数据将清空，显示屏不用该脚，一般接。
第9脚，串行数据输出端，将数据传到下一个。
第15、1~7脚，并行输出口也就是驱动输出口，驱动。
4953的作用：
行驱动管，功率管
每一显示行需要的电流是比较大的，要使用行驱动管，每片4953可以驱动2个显示行
其内部是两个管，1、3脚，2、4脚控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6才会输出，否则输出为高阻状态。
62726的作用：
驱动芯片，16位移位锁存器
有些单元板/模组使用62726代替74595，一片62726可以驱动16列，仅此而已
第1脚，电源地。
第24脚，电源正极
第2脚，串行数据输入
第3脚，时钟输入
第4脚，锁存输入
第23脚输出电流调整端，接电阻调整
第22脚，串行数据输出
第21脚，使能输入
其它功能与74595相似，只是62726是16位移位锁存器，并带输出电流调整功能，但在并行输出口上不会出现高电平，只有高阻状态和低电平状态。
74595并行输出口有高电平和低电平输出。
62726与5026的引脚功能一样，结构相似。
七．控制信号与显示接口
控制信号的总结：
时钟信号：
提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。
数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。
在任何情况下，当时钟信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。
锁存信号：
将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据内容通过驱动电路点亮显示出来。
但由于驱动电路受使能信号控制，其点亮的前提必须是使能为开启状态。
锁存信号也须要与时钟信号协调才能显示出完整的图象。
在任何情况下，当锁存信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。
使能信号：
整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐。
只要调整它的占空比就
可以控制亮度的变化。
当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。
数据信号：
提供显示图象所需要的数据。
必须与时钟信号协调才能将数据传
送到任何一个显示点。
一般在显示屏中红绿蓝的数据信号分离开来，若某数据信号短路到正极或负极时，则对应的该颜色将会出现全亮或不亮，当数据信号被悬空时对应的颜色显示情况不定。
行信号：
只有在动态扫描显示时才存在，其实是二进制数，A是最
低位营销管理，如果用二进制表示信号控制最大范围是16行（1111），1/4扫描中只要信号就可以了，因为信号的表示范围是4行（11）。
当行控制信号出现异常时，将会出现显示错位、高亮或图像重叠等现象。
单元板/模组上显示接口：
显示接口是用用于连接控制卡和单元板/模组之间连接，已将控制信号传递。
由于存在不同的扫描方式，也就有不同的接口，使用得最多的是08接口，12接口和04接口。
不同的接口主要是信号线的排列顺序不一样，原理是一样的。
室内屏多用08接口，室外屏所采用接口非常杂乱，使用12接口的较多，但12接口也不是户外屏的唯一接口。
选择控制卡和单元板/模组时，应尽量选择接口一致的，若买到了不一致的接口，也可以根据学到的原理进行改线。
接口类型
08接口
04接口
12接口
排列顺序
图片
常见于1/161/8扫
常见于1/4扫
常见于1/4扫
八．单色条屏（室内屏）组装
先来了解一下单色条屏构成：
单元板、电源、控制卡、连线
单元板背面
单元板正面
_
开关电源和条屏控制卡
1、单元板：
单元板是的显示核心部件之一，单元板的好坏，直接影响到显示效果的。
户内条屏常用的单元板规格有（参数）例：
Φ3.75;64点宽x16点高;1/16扫;户内亮度;单红/红绿双色
参数解释：
发光直径：
指的是发光点的直径，室内屏有Φ5、Φ3.75、Φ3。
单元板大小：
64x16即64列16行，可显示16x16点阵汉字1行4个
1/16扫：
单元板的控制方式。
户内亮度：
指发光点的亮度，户内亮度适合白天需要靠日光灯照明的环境。
颜色：
单红，最常用，价格也最便宜。
双色一般指红绿，价格高。
如果你想做一个128x16点的屏幕，只需要用2个单元板串接起来就可以了。
这样就可以显示16x16点阵汉字1行8个，以此类推。
能够支持多少汉字的显示是由控制卡决定的。
2、电源：
由于显示屏幕属于精密电子设备，所以要采用开关电源，不能采用变压器。
一般采用的开关电源是220V输入，5V直流输出，功率根据需要选取。
对于1个单红色户内64x16的单元板，全亮的时候，电流为2A。
推理出，128x16双色的屏幕全亮的时候，电流为8A，所以应该选择510A的开关电源。
3、控制卡：
生产控制卡的厂家很多，控制卡的功能大同小异，可根据易使用、服务好、价格优的原则选择。
下面这块控制卡可以控制1/16扫的256x16个点的双色屏幕。
该控制卡属于异步卡，就是说，该卡可以断电保存信息，不需要连接都可以显示储存在里面的信息。
采购单元板和控制卡的时候，应注意接口的一致，常用的接口1608接口，其它接口还有12接口、04接口等。
2
A
B
C
D
G1
G2
16
1
N
N
N
R1
R2
N
N
15
解释：
为行选信号
（）为锁存信号
（）为时钟信号
R1，R2，G1，G2为显示数据（组成16行时用到R1、G1，组成32行时，下
面16行用到R2、G2），若是单色只需要R信号，双色时才用到G信号
为显示使能，
N为地（）
确认单元板和控制卡的接口一致，就可以直接连接了。
如果不一致，就需要自行制作转换线（转换一下线的顺序）
4、连线：
分为数据线，传输线，和电源线。
数据线用于连接控制卡和单元板的排线，传输线用于连接控制卡和电脑。
电源线，就是用来连接电源和控制卡，电源和单元板。
连接单元板的电源线的铜芯直径不小于1（毫米）
5、配件制作：
排线（数据线）制作：
排线和电脑机箱里面的数据线类似，只是线的宽度有点差异。
可以在电脑城买到相关的材料。
制作排线，需要一个工具，就是特殊的钳子（图片），可以大大提高工作效率和良品率。
制作排线的材料有：
排线，排线头，排线帽。
这里要注意一下，如果你制作16（16线）的排线，需要购买16的线和相应大小的排线头和帽。
制作步骤，把线头用剪刀剪平，然后放头排线头，（注意线和头的平衡），然后放进压线钳的中央，用力压紧，然后把线绕过来，安装排线帽。
排线帽很重要，可以有效保护排线，让排线更加结实，不要省。
_
电源线制作：
电源分为220V电源线和5V电源线。
220V电源线用于连接开关电源到市电，最好采用3脚插头，可以在五金店买到。
这里着重讲述5V直流电的电源线，由于5V的电流比较大，最好采用铜芯直径在1以上的红黑对线（务必要红黑）。
有条件的话，最好将线的两头装上金属件。
_
232线制作：
232线，用于连接电脑和控制卡，更新屏幕数据。
这里需要用到9头和网线（可以在电脑城买到）。
仔细观察9头，上面有数字的，将5连接棕，将3连接棕白。
将网线夹紧，装好在9头。
（这里很重要，一定要夹紧，自己用力拉几下，看看是否一拉就断）。
然后用万用表测量一下两头，是否导通。
这里需要指出，9的头分公头和母头的。
计算机后面的属于母座，所以要买个公插对应。
如果不明白请仔细观察一下你的。
现在的笔记本一般没有串口，请购买一条转232串口的线。
_
6、布线指南：
第一次安装，请严格按照步骤来操作，减少错误发生。
第1步：
检查电源电压，找出直流正负连接开关电源，将220V电源线连接到开关电源，（确认连接正确后，连接到或者接线柱）然后插上电。
会发现电源有个灯会亮，然后用万用表，直流档测量一下和之间的电压，确保电压在4.85.1V之间，旁边有个旋钮，可以十字螺丝刀调节一下电压。
为了减少屏幕发热延长寿命，在亮度要求不高的场合，可以把电压调节到4.54.8之间。
确认电压没有问题后，断开电源，继续组装其他部分。
第2步：
先把电源关闭。
将连接红色线，连接黑线，分别连接到控制卡和单元板，黑线接控制卡和电源的。
红线连接控制卡的+5V和单元板的。
每个单元板1条电源线。
完成后，请检查，连接是否正确。
第3步：
连接控制和单元板，用做好的排线，连接。
注意方向，不能接反。
请注意，单元板2个16的接口，1个是输入，1个是输出，靠近74245/244的是输入，将控制卡连接到输入。
输出连接到下一个单元板的输入。
_
第4步：
连接232数据线，将做好的数据线一头连接电脑的9串口，另一头连接控制卡，将9的5脚（棕）连接到控制卡的，将9的3脚（棕白）连接到控制卡的232。
如果你的没有串口，可以到电脑城买条转232串口的转换线。
第5步：
再次检查连线，是否正确，黑线连接的是和。
红线连接的是和+5V。
第6步：
接通220V，正常情况下，电源灯亮，控制卡亮，屏幕有显示。
如果不正常，请检查连线。
或者查看错误检修。
第7步：
打开下载的软件，设定屏幕的参数，发送字幕。
具体参照软件使用说明。
7.外框制作：
外框分类：
支架，简易框，不锈钢边框
支架制作：
根据不同的应用场合，外框要求不一样，我们先讲述内嵌安装的时候，不需要外框，但
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