LED显示屏的分类及选用与维护

LED显示屏的分类及选用与维护

　　LED显示屏具有亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定等优点，其应用涉及社会经济生活的许多领域，如证券交易、金融信息；港口、车站旅客引导信息；体育场馆、道路交通信息；调度指挥中心信息；室内外广告等的显示。

　　LED显示屏是20世纪80年代才逐渐兴起的电子产品，故部分家电维修人员对LED显示屏的选用与维护的知识还比较陌生，本文就此作一叙述。期望能激发起大家对LED显示屏及LED其他产品的兴趣。

　　一、LED显示屏的分类

　　1．按工作方式分主要有两大类：全功能型显示屏和智能型显示屏。两者均采用国际标准8×8LED矩阵模块拼装而成(屏体表面完全相同，基本显示功能相同)。二者主要差别在于：

　　智能型显示屏平时无需连接上位机，显示屏有内置CPU，能掉电保存多幅画面，可脱离上位机独立运行。有些屏内还有时钟芯片，可自动显示日历及时钟。当需要修改显示内容时，通过RS232接口连接微机即可修改。而全功能型显示屏则必须连接一台微机才能工作。

　　智能型显示屏的显示方式通常较少，只有弹出式、拉幕式、上滚式、下滚式等几种显示方式。而全功能型显示屏则显示方式多样(如果用专业软件制作播放节目，则显示方式有无限种)。

　　智能型显示屏操作简单：全功能型显示屏则需有专人操作维护(如果要制作动画节目，还需专门知识)。

　　2．按颜色种类分有单色和彩色显示屏。单色显示屏采用标准8×8单色发光二极管矩阵模块标准组件。一般为红色，可显示各种文字、数据、两维图形。室内单色显示屏经济实用，只是色彩有些单调。

　　彩色显示屏采用标准8×8双基发光二极管矩阵模块，每一像素点内有红、绿两只发光二极管。当两管同时点亮时，则显示黄色。故双基色管显示屏可发出红、绿、黄三种颜色，可彩色显示各种文字、数据、动画等。此外，还可与各种数据设备连接，显示实时动态数据和广告，具有较佳的信息显示效用，这是目前使用最广泛的LED显示屏。

　　彩色灰度显示屏采用标准8×8双基LED矩阵模块，每一像素点有红、黄、绿三种颜色，每种基色有16×16级灰度= 256或256×256级灰度=64k种颜色，甚至更多种颜色。彩色灰度屏层次丰富，表现力极佳。可以显示照片、图像、三维图形、动画以及视频图像等内容，表现细腻丰富，视觉效果逼真感人。

　　3．按点阵密度分主要有普通密度和高密度显示屏。显示屏的密度与像素直径有关，像素直径越小，显示屏的密度越高。在具体选型时，观看距离越近，显示屏的密度应越高；观看距离越远，对显示屏的密度可适当降低。室内型标准为8×8LED矩阵模块中， φ5mm和φ3.7mm最为常见。

　　二、LED显示屏的性能要求

　　1．发光管最主要是对发光管内的发光管芯的选用。目前中高档发光管管芯的生产厂家主要有日本的日亚公司、丰田公司、美国的科瑞公司、惠普公司、德围的西门子公司、台湾的国联公司、鼎元公司和光磊公司等，其中，日本、美国及欧洲的公司主要以生产纯蓝纯绿发光管芯为主，而台湾公司则以生产红绿管管芯为主。

　　从目前的实际应用及红绿色彩搭配看，一红四绿的显示屏，红管采用的是四元素的红，绿管采用的是三元素的绿。在管芯的使用上，一般采用台湾国联公司的 712SOL红管管芯，采用台湾鼎元公司的113YGU绿管管芯，这种管芯的搭配是目前双基色室内显示屏配置较高的一种。另外，还有2红加1纯绿的配置方式(室外双色)。

　　2．集成元器件光电驱动电路接收来自计算机传至分配卡中的数字信号，驱动发光体的亮与暗，从而形成我们需要的文字或者图形，其质量是否可靠稳定，直接决定了发光体能否正常工作。从目前室外屏的运行来看，故障率出现最高的地方就在光电驱动部分，因为所选用的集成IC器件的质量直接决定了光电驱动部分的质量。目前，室外显示屏采用的通用芯片是4953和HC595配对。档次高一点的，采用专用驱动芯片和美国德州生产的6B系列的595芯片。

　　3．电源LED显示屏的电源要求保证在5年故障低于1％，电源质量的好坏取决于对元器件的筛选和电源生产厂家对质量的控制情况。目前市场上电源的品牌比较多，国产的有常州创联、思达、上海衡孚及台湾的明伟。从实际使用上看，国产电源常州思达的电源稳定性好，使用寿命长。

　　4．编辑系统和播放系统软件系统软件的总体要求是能提供简单和交互的节目制作／播放环境，可采用层次化、模块化的设计方法，具有良好的可靠性和可扩充性。

　　三、图文显示屏的基本结构和控制方式

　　1．基本结构 LED图文显示屏由屏体、计算机、控制器、点阵显示单元和电源等部分组成。图1为LED显示屏电路框图。

　　(1)屏体屏体的主要部分是显示点阵，行列驱动电路，或者包括其他电路(并没有严格规定，可根据需要和印刷电路板的布置而定)。显示点阵多采用8×8单色或双色显示单元拼接而成。例如，32×128的条屏，需要所有64块8×8的显示单元，按4×16块方式组成。

　　(2)智能显示单元该单元是独立完成显示任务的小系统或是整个LED图文显示屏系统的某一局部，它可显示汉字、线条以及简单图形。主控器件一般是采用单片机，并扩展有RS-485通信接口、汉字库及显示缓冲器等。每个智能显示单元都有自己的编号或地址。根据LED图文显示屏系统尺寸大小的需要，可选用相应数量的智能显示单元。

　　(3)主控器它的主控器件采用单片机，并扩展有汉字库、带掉电保护的数据存储器、实时日历钟以及两个HS-485通信接口等，它们均嵌入到LED图文显示屏系统中。两个通信接口中，一个与计算机进行通信，通信距离可达数百米；另一个完成与各个智能显示单元的通信。

　　主控器的主要功能有：接收计算机送来的命令和显示数据；将命令或数据传送给相应的智能显示单元，并负责各智能显示单元显示的同步。

　　在实际应用中，由主控器和各智能显示单元组成的LED图文显示屏系统是可独立工作的显示系统。

　　(4)计算机计算机及相应的应用软件完成的主要功能是：当需要更换显示内容时，把更新后的显示数据送到主控器中；当需要改变显示模式时，给主控器传送相应的命令；当需要联机动态显示时，给主控器传送实时显示数据。

　　由于图文显示屏的显示数据只有通断信息，而不包括灰度信息，其数据量不大，加之显示内容的更新速度比较慢，所以，上、下位机之间的数据传送可以采用串行异步通信方式。串行通信接口电平可根据需要选择RS232、RS422或RS485标准。

　　2．控制方式 LED图文屏的应用很广，对不同的应用环境及应用要求，可采用不同的控制方式。(1)群显式它适合于图文屏数量很多，且每个屏显示的内容是相同的场合，如商场、会场等。群显式可以用一台上位机连接多台下位机(图文屏)，如图2所示。它由上位机统一进行控制，通信采用广播方式：由上位机发出信号，各个下位机同时接收。

　　当各个图文屏需要显示不同内容时，可通过对下位机编号进行区别。上位机发送信息时，在发送显示数据之前先发送需要接收信息的下位机编号，各个下位机在接收到编号后，判断自己是否应该接收下面的显示数据。这样，只有应该接收显示数据的下位机才继续接收，而其他下位机对后续数据不予理睬，可实现各个图文屏显示不同的内容。(2)红外遥控式在有一些场合，图文屏的显示内容相对简单，内容的变化也不频繁，可以考虑不要上位机。由下位机自己存储若干必需的显示数据，用红外遥控的方法，由值班人员现场选择内容。我们可以利用电视机的红外遥控器改造成为图文屏的遥控器。

　　(3)无线遥控式有的应用场合，图文屏的布置非常分散，屏与屏之间的距离可能很长。在这种情况下。上位机与下位机之间的通信介质再采用有线方式。就可能很不经济或不现实了。这时，可采取无线方式进行上、下位机之间的通信。四、显示屏的选用

　　选择LED显示屏要结合自身的需求、场地的限制以及投资等诸多因素来决定。例如：要看显示屏是用在室内还是室外；主要用途是主要显示文字、或主要显示简单的图片及文字、或主要播放各种视频信号、动画、图像及文字等情况；另外，显示屏的观看距离和准备采取哪种控制方式(同步控制或异步控制或无线控制等)也是非常重要的因素。

　　一般来说，如果图像要求高和可视距离近，则选择点密度规格高的双基色或全彩色的显示屏；如果文字播放量大，则选择点密度低的规格。此外，还应该根据资金情况选择全色、双基色或单色显示屏，根据装修情况选择不同的外框用材，根据使用特点选择不同的控制方式。

　　具体来说，选用LED显示屏应注意下面几点：

　　1．尽量选用新型广视角管 它视角宽阔，色彩纯正，一致协调，寿命超过10万小时。

　　2．显示屏的外封装选择目前最流行的外封装是带遮沿方形筒体，硅胶密封，无金属化装配。其外形精致美观，坚固耐用，具有防阳光直射、防尘、防水、防高温、防电路短路五防特点。

　　3．根据不同LED显示屏的特点，结合用户的实际需求，选择合适的显示屏。

　　(1)对于车站、码头、大市场的出入口、电梯口的人流引导，使用d5.0mm单色显示屏。具有字体清晰，价格低廉、机群控制的优点。

　　(2)对于银行、商场等场合用于展示企业形象、广告等应用，要求价格低廉，使用φ3.75mm双基色显示屏。如果要求显示效果好，可使用φ5mm全彩色显示屏。

　　(3)对于大厅等面积大的场合，使用φ5mm双基色显示屏。如果要求显示效果，使用φ10mm全彩色显示屏。

　　(4)对于银行、邮政、电力等营业大厅，用于对服务窗口的功能定义，使用φ3mm或φ5mm显示屏显示，以便于随时更换窗口的服务功能。

　　4．室外显示屏因为使用环境恶劣，对质量有更高的要求，要考虑的因素很多。

　　(1)从使用角度看，全彩色屏是今后的主流。因其亮度高、色彩全、可全天侯工作，但价格偏高。(2)从应用的角度看，满足用户需求的产品就有存在的理由。双基色显示屏在显示文字、色彩要求不高，没有蓝色的场合，以其价格低廉、成熟稳定占领着很大市场。

　　(3)室外屏的朝向、距离对价格起着决定性的作用。距离越远，像素越大、亮度越高。朝向东北的要比朝向西南的显示屏便宜得多。

　　(4)屏体及屏体与建筑的结合部必须严格防水防漏。屏体要有良好的排水措施，一旦发生积水能顺利排放。

　　(5)在显示屏及建筑物上安装避雷装置。显示屏主体和外壳保持良好接地，接地电阻小于3Ω，使雷电引起的大电流及时泄放。

　　(6)安装通风设备降温，使屏体内部温度在-10℃～40℃之间。也可在屏体背后上方安装轴流风机，排出热量。

　　(7)选用工作温度在-40℃～80℃之间的工业级集成电路芯片，防止冬季温度过低显示屏不能启动。

　　四、常见故障及处理办法

　　1．显示屏没有显示

　　(1)检查屏体的供电情况，用试电笔或万用表检测开关连接处的用电器端是否有电。开关是否出现问题，或者检查线路是否断线。

　　(2)与计算机同步的显示屏，首先检查计算机是否进入休眠状态；如果进入休眠，先进入控制面板，点击电源管理，将系统等待和关闭监视器的选项选择从不选项，这样，计算机不会休眠，显示屏可正常工作；如果没进入休眠，可以打开机箱，查看控制卡和通讯电缆是否插接牢靠，检查通讯电缆是否有断线。2．显示文件不全或位置不对

　　(3)检查软件中的显示位置和屏体大小的参数，是否与安装工程师给的一致。如不知道参数，可先在屏体上数一下长和宽的像素点数，当屏体大小确定后，再看屏体上的显示区域相差多少，然后回到计算机处进行调节，直到位置吻合为止。

　　(4)如果出现显示不全面，应检查所做的文件大小是否与屏体的屏体大小一致。

　　(5)打开机箱，检查控制卡上是否有短路。 3．通讯显示屏通讯不上

　　(6)检查软件中的参数是否与安装工程师给的一致。

　　(7)检查串口是否接牢，通讯线是否有断线的地方。

　　2．显示屏抖动，有横条

　　检查连接计算机的共地线是否松动，或通讯电缆是否松动。如果操作人员不能判断问题的原因，或对计算机不是很了解，不要轻易拆开机箱，可与厂家联系后再予以处理。

来源：中国电子报