大型LED显示器(一)信息工程毕业论文(2)
2013-06-09 01:07
导读：、绿光及蓝光这三种原始色通过正确的比例混合时，就可以产生白光。封装在同一个环氧层中的红光、绿光及蓝光芯片可以个别控制，这样还可以产生不同
、绿光及蓝光这三种原始色通过正确的比例混合时，就可以产生白光。封装在同一个环氧层中的红光、绿光及蓝光芯片可以个别控制，这样还可以产生不同的混色及其他纯色。如今，三原色LED在娱乐业的应用越来越广泛，就因为它能产生混合色彩及其他灯光效果。2.2 大型LED显示器的技术参数从１９９８年开始，历经五年，在ＬＥＤ显示屏专委会（现为中国光协ＬＥＤ显示屏分会）组织努力下，《ＬＥＤ显示屏测试方法》行业标准（以下简称《标准》）即将发布实施。从而正确引导用户理解ＬＥＤ显示屏的性能指标，对规范ＬＥＤ显示屏市场具有非常重要 的意义。为了更好地执行标准，提出以下建议。2.2.1 最大亮度《标准》中，对于“最大亮度”这个重要性能没有给出明确的特性要求，这是符合ＧＢ／Ｔ１．２－２００２的。由供方确定的数值中提及：“如果允许产品存在多样化，则产品的某些特性值可不必做出规定（尽管 这些特性对产品的性能有明显的影响）”。因为ＬＥＤ显示屏的使用环境千差万别，照度（也就是一般人所说的环境亮度）不一样，所以对于大多数复杂产品，只 要标准中规定了相应的试验方法，则由供方提供一份性能数据（产品信息）一览表比标准中给出具体的性能要求更好。这些都是符合国际标准的，但这样也就造成 了在竞投标中不切实际的互相攀比，用户对此又不了解，致使许多标书中要求的“最大亮度”往往远远高于实际需要。因此，建议为了引导用户正确理解ＬＥＤ显示 屏的“最大亮度”这个性能指标，行业有必要给出一个指导：在某些场合，在不同照度的使用环境下，ＬＥＤ显示屏的亮度达到什么值就可以满足要求。2.2.2 基色主波长误差将基色主波长误差指标，从“基色波长误差”改到“基色主波长误差”，更能说明这个指标反映的是ＬＥＤ显示屏的一个什么特性。颜色的主波长相当于人眼观测到 的颜色的色调，是一个心理量，是颜色相互区分的一种属性。而这个行业标准规定的性能要求，从字面上，用户是无法了解到它是反映ＬＥＤ显示屏颜色均匀性的一 个指标。因此，是引导用户先弄明白这个术语，而后再理解这个指标？还是首先从客户的角度来认识和了解ＬＥＤ显示屏，再给出用户能明白的浅显易懂的性能特 性？就象前面提到的ＧＢ／Ｔ１．２－２００２（标准化工作导则第２部分标准中规范性技术要素内容的确定方法》中关于产品标准制定的其中一个原则即“性能原 则”：“只要可能，要求应由性能特性来表达，而不用设计和描述特性来表达，这种方法给技术发展留有最大的余地”。“基色主波长误差”就是这样一个设计要 求，要是以“颜色均匀性”代替，就不存在限定什么波长的ＬＥＤ。对用户来说，只要你保证ＬＥＤ显示屏的颜色是均匀的，而不必考虑你是用什么技术手段来实现 的，给技术发展留有尽可能大的余地，这样对行业的发展大大有利。2.2.3 占空比就像上面所说的“性能原则”“只要可能，要求应由性能特性来表达，而不用设计和描述特性来表达，这种方法给技术发展留有最大的余地”。我们认为，“占空比”纯属一个设计技术的要求，不应该做为ＬＥＤ显示屏产品标准的一项性能指标；大家很明白，有哪个用户会在意显示屏的驱动占空比，他们在乎的是显示屏的效 果，而不是我们的技术实现；我们何必自己制造这种技术壁垒，限制行业的技术发展呢？2.2.4 刷新频率从《标准》的测量方法来看，似乎忽略了用户真正关心的问题，它也没有很好考虑到各个厂家所用的驱动ＩＣ、驱动电路和方式不一，造成测试的困难。譬如深圳体 育场的全彩屏招标，在专家的样品测试中，这个指标的测试就带来许多问题。“刷新频率”一帧画面显示所需时间的倒数，把显示屏当做一个发光光源，那就是光源 的闪烁频率。我们可以用类似“光感频率计”的仪器直接测试显示屏的光源闪烁频率，来反映这个指标。我们做过这方面的测试利用示波器测量任一种颜色的ＬＥＤ 驱动电流波形来确定“刷新频率”，在白场下测得２００Ｈｚ；在３级灰度等低灰度级下，所测频率高达十几ｋＨｚ，而用ＰＲ－６５０光谱仪测量；无论在白场， 还是在２００、１００、５０级等灰度等级下，所测光源闪烁频率均为２００Ｈｚ。2.2.5 其他技术参数以上几点只是针对几个ＬＥＤ显示屏的特性做一个简单的说明，还有许多招投标中遇到的“工作寿命”、“平均无故障时间”等等，没有一种试验方法能在较短时间 内证实ＬＥＤ显示屏是否符合稳定性、可靠性或寿命等要求；不应规定这些要求。生产者可做出保证，但不能代替要求，它是个商业概念、合同概念，而不是技术概 念。行业协会对此应该要有个明确的说法，这对于用户、生产者以及整个行业都将会是非常有利的。
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对于如何引导用户正确理解ＬＥＤ显示屏这样一个复杂系统的产品，还是要行业协会多搞点ＬＥＤ显示屏技术论坛，多从实际出发，从用户的角度来分析这个产品，引导用户正确理解ＬＥＤ显示屏。第3章 大型LED显示器的应用设计3.1 大型LED显示器的驱动问题3.1.1 LED驱动问题的引入LED点阵块具有亮度高、发光均匀、可靠性好、拼装方便等优点，能构成各种尺寸的显示屏。目前，LED显示屏已被广泛应用于文字显示并取得了很好的效果， 但是大部分仅能显示滚动的文字信息而不能显示图像，并且还存在系统复杂等缺点。本章节提出了一种主从式单片机的LED显示屏解决方案，该设计方案利用AVR 单片机自身的FLASHROM和RAM，外部无需任何存储电路，电路结构简单。该系统实现了图像的16阶灰度显示，可广泛用于商场、车站等公共场合。
おび胗光灯的电子镇流器不同，LED驱动电路的主要功能是将交流电压转换为直流电压，并同时完成与LED的电压和电流的匹配。
おLED的正向伏安特性如图1所示：所以，LED伏安特性的数字模型可用下式表示
おVF=Vturn-on+RsIF+（ΔVF/ΔT）（T-25℃） （1）
おて渲校琕turn-on 是LED的启动电压
おRs 表示伏安曲线的斜率
おT 环境温度
お ΔVF/ΔT是LED正向电压的温度系数，对于多数LED而言典型值为-2V/℃。
お 从LED的伏安曲线及数字模型看，LED在正向导通后其正向电压的细小变动将引起LED电流的很大变化，并且，环境温度，LED老化时间等因素也将改变影 响LED的电气性能。而LED的光输出直接与LED电流相关，所以LED驱动电路在输入电压和环境温度等因素发生变动的情况下最好能控制LED电流的大 小。否则，LED的光输出将随输入电压和温度等因素变化而变化，并且，若LED电流失控，LED长期工作在大电流下将影响LED的可靠性和寿命，并有可能 失效。3.1.2 AVR单片机简介AVR单片机是增强型内置FLASH的RISC精简指令集高速8位单片机， 硬件采用哈佛(Harward)结构，达到一个时钟
