1、 1 毕业论文 文献综述 电气工程及自动化 LED电子显示屏控制方式 摘要 :点阵显示系统是集计算机网络技术、通信技术、控制技术和屏幕显示技术等多种高新技术为一体的计算机网络系统，是广泛推广使用的重要信息发布设备。 LED 控制系统根据屏的大小及客户要求可采用异步控制或者同步控制 ， LED 电子显示屏在许多领域的得到应用 。 关键词： LED;控制方式；计算机串口 一、 LED显示屏概述 在某些半导体材料的 PN 结中， 注 入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。 PN 结 加反向电压， 少量 载流子难以注入， 所以 不发光。这种利用注入
2、式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管， 俗 称 LED 。 LED 的特点 ： LED 是发光二极管的简称（ Light Emetting Diodeo）。由于它具有亮度高、响应速度快、功耗小、低电压、耐冲击、耐震动、寿命长等优点，使其成为室内外信息显示终端的主要发光器件 1。 LED 的发光颜色和发光效率与制作 LED 的材料和工艺有关目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于 LED 显示有很多优点，比如：它的工作电压只有 1.5-3V；能主动发光并且有 一定的亮度；亮度又可以用电压或电流调节；本身耐冲击，抗震动使用寿命也达到了 10 万小时 3。所以就目前大型显示设备来说还没有能和 LED
3、显示方式相聘美的显示方式 把红色和绿色的 LED 放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏红、绿、蓝三种 LED 管放在一起作为一个象素的显示屏 则称为 三色屏或全彩屏 4。 制作室内 LED 屏常常采用把几种能产生不同基色的 LED 管芯封装成一体，象素尺寸一般 在 2-10 毫米 之间，室 外 LED 屏的象素尺寸 一般在 12-26 毫米，每个象素由若干个各种单色 LED 组成 5。 LED 显示屏分类多种多样，大体按照如下几种方式分类： （ 1）按使用环境分为户内 , 户外及半户外 （ 2）按控制或使用方式分同步和异步 （ 3）按颜色分为单色，双基色，三基色 ( 全彩 ） （
4、4）按显示性能可分为 ： 视频显示屏 ,文本显示屏 ,图文显示屏 ,行情显示屏 （ 5） 按像素密度或像素直径划分 有两种控制 LED 亮度的方法 6。一种是 通过 改变流过 LED 的电流，一般 LED 管允许连续工作2 电流在 20 毫安左右 ， LED 亮度基本上与流过的电流成比例 （ 除了红色 LED 有饱和现象外 ） ； 第二种 种方法是利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现灰度控制， 即 周期性改变光脉冲宽度（即占空比），只要刷新频率足够高， 人眼是感觉不到发光象素在抖动 7。由于脉宽调制更适合于数字控制， 所以 现在 几乎所有的 LED 屏都是采用脉宽调制来控制灰度等级的 8。
5、 二 、 LED显示屏的控制系统 LED 控制系统根据屏的大小及客户要求可采用异步控制或者同步控制。 (a )异步 RS232 通讯方式控制 (计算机串口 ) 说明： 异步控制是 事先在 PC 机上编辑好的文字和没有灰度的图形通过 串口发送数据给异步控制卡接收并存储 ， 再通过异步控制卡控制显示屏的显示，而且屏关电后，所要显示的内容存储在控制卡上存储器里面，屏开电后，异步控制卡上的 CPU 从卡上的内存读取内容再控制 LED 屏的显示 。 异步控制优点实现的是脱机和存贮信息的功能， PC 机只起到修改 LED 显示屏内容的功能，显示的功能由异步控制实现，这样的好处是一台 PC 机可以控制多个显
6、示屏，所以可以实现多屏联网使用 9。 异步控制的缺点异步控制卡无法实现播放动画，图象的功能，而且控制卡存储的内容受控制卡内存的限制 ，只能存储几十幅内容，另外异步控制卡控制的屏面积有限 5 - 控制在 7 平米以内， 3.75 - 控制在 2.8 平米以内，超过控制范围的只能上同步控制 10。 注： 单个显示屏通讯距离超 100 米或 2 个以上显示屏联网使用需要加转换器（ 232 转 422 转换器 200 元） (b)同步 256 级灰度控制 说明：同步控制是将 PC 机显示卡的信号实时传送到 LED 显示屏上 ,LED 显示屏和电脑显示器是同步显示的（所见即所得） ， 同步控制包括一块
7、DVI 显示卡 ， 一块数据采集发送卡，一 块数据接收卡（注：超 过 512 点要用 2 块接收卡） 同步控制优点能够实现播放动画，图象的功能，灰度等级输出可达到 256 级（对于单色屏就是 256 种颜色，对于双色屏就是可显示红 256 色 绿 256= 65536 种颜色） （ DVI 显示卡 + 256 级灰度控制卡，控制点数 1280 512 点，控制范围 5 - 长 9.76 米 , 高 3.9 米 ， 3.7 5 - 长 6.1 米 , 高 2.448 米 ） 三 、 LED显示屏应用范围 LED 显示屏的应用涉及社会经济的许多领域， 主要包括： （ 1）交易、金融信息显示 。 这
8、一领域的 LED 显示屏占到了前几年国内 LED 显示屏需求量的 一半 以上，目前仍为 LED 显示屏的主要需求行业。 上海证券交易所、深圳证券交易所及全国上万家3 证券、金融营业机构广泛使用了 LED 显示屏。 （ 2）机场航班动态信息显示。民航机场建设对信 息显示的要求非常明确， LED 显示屏是航班信息显示系统 FIDS （ Flight information Display system ）的首选产品 ，首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦 门高崎机场、深圳黄田机场、 广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的 LED 显示屏产品。 （ 3）港口、车站旅
9、客引导信息显示。 以 LED 显示屏为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统， 例如 北京站、 北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。 （ 4）体育场馆信息显示。 LED 显示屏已取代了传统的灯泡及 CRT 显示屏， 四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产全彩色视频 LED 显示屏，受 到普遍好评 。 （ 5）道路交通信息显示。智能交通系统（ ITS ）的兴起，在城市交通 、 高速公路等领域， LED 显示屏作为可变情报板、限速标志等，替代国外同类产品，得到普遍采用。 （ 6）调度指挥中心信息显示
10、 。 电力调度、车辆动态跟踪、车辆调高度管理等， 也在逐步采用高密度的 LED 显示屏。 （ 7） 银行 、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。 遍布全国的服务领域均有国产 LED 显示屏在信息显示方面发挥作用。 （ 8）广告媒体新产品。除单一大型户内、户外显示屏做为广告媒体外， 国 内一些城市出现了集群 LED 显示屏广告系统； 列车 LED 显示屏广告发布系统也已在全国数十列旅客列车上得到采用并正在推广。 参考文献 1 张迎新 . 单片微型计算机原理、应用及接口技术 M.北京：国防工业出版社 , 2004， 1. 2 李海滨，片春媛等 . 单片机技术课程设计与项目实例 M.
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