項目三LED屏幕顯示系統(tǒng)的組裝與調(diào)試

1、 項目三項目三 LED屏幕顯示屏幕顯示項目描述項目描述 從從LED的光電特性入手分析恒流式驅(qū)動的優(yōu)越性，進的光電特性入手分析恒流式驅(qū)動的優(yōu)越性，進而禪述恒流源電路及其應(yīng)用；從而禪述恒流源電路及其應(yīng)用；從LED點陣顯示屏的結(jié)構(gòu)點陣顯示屏的結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析出發(fā)，分析LED點陣顯示屏顯示字符的原理；從點陣顯示屏顯示字符的原理；從LED點點陣顯示字符實訓，陣顯示字符實訓，LED顯示屏的組裝，到顯示屏的組裝，到LED顯示屏的顯示屏的調(diào)試和演示操作，使操作技能得到進一步提高。調(diào)試和演示操作，使操作技能得到進一步提高。知識目標知識目標理解理解LED在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用。在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用。任務(wù)一任務(wù)一 恒流式驅(qū)動電

2、路恒流式驅(qū)動電路 技能目標技能目標學會學會LED條形屏的組裝。條形屏的組裝。任務(wù)任務(wù)任務(wù)二任務(wù)二 點陣顯示系統(tǒng)點陣顯示系統(tǒng) 任務(wù)三任務(wù)三 點陣顯示系統(tǒng)的組裝與軟件操作點陣顯示系統(tǒng)的組裝與軟件操作 任務(wù)一任務(wù)一 恒流式驅(qū)動電路恒流式驅(qū)動電路一、恒流式驅(qū)動電路一、恒流式驅(qū)動電路1LED驅(qū)動電源的特點及要求驅(qū)動電源的特點及要求 首先首先LED不能直接使用常規(guī)的電網(wǎng)電壓，從不能直接使用常規(guī)的電網(wǎng)電壓，從LED的伏安特性可知，只能給的伏安特性可知，只能給LED兩端兩端 加上一定的直流電壓或通上一定的直流電流才能使加上一定的直流電壓或通上一定的直流電流才能使LED發(fā)亮，發(fā)亮，另外，在選擇和設(shè)計另外，在選擇

3、和設(shè)計LED驅(qū)動電源時還要考慮到以下幾點要求：驅(qū)動電源時還要考慮到以下幾點要求：（1）高可靠性）高可靠性（2）高效率）高效率（3）高功率因素）高功率因素（4）驅(qū)動方式）驅(qū)動方式（5）浪涌保護）浪涌保護（6）保護功能）保護功能（7）防護方面）防護方面（8）驅(qū)動電源壽命要與）驅(qū)動電源壽命要與LED壽命相匹配壽命相匹配（9）要符合安規(guī)和電磁兼容）要符合安規(guī)和電磁兼容2LED采用恒流源驅(qū)動的優(yōu)點采用恒流源驅(qū)動的優(yōu)點（1）從）從LED的伏安特性分析的伏安特性分析 若是采用恒壓式供電，必須要求恒壓源有足夠高的精度，否則若是采用恒壓式供電，必須要求恒壓源有足夠高的精度，否則LED工作極其不穩(wěn)定，工作極其不穩(wěn)

4、定， 甚至會燒壞甚至會燒壞LED。（2）從伏安特性的溫度系數(shù)分析）從伏安特性的溫度系數(shù)分析LED的伏安特性并不是固定的，而是隨溫度而變化的，所以電壓定了，電流并不的伏安特性并不是固定的，而是隨溫度而變化的，所以電壓定了，電流并不一定是不變的，而是隨溫度變化的。這是因為是一定是不變的，而是隨溫度變化的。這是因為是LED是一個二極管，它的伏安特是一個二極管，它的伏安特性具有負溫度系數(shù)的特點。性具有負溫度系數(shù)的特點。（3）LED顯示屏的顯示效果分析顯示屏的顯示效果分析由于由于LED制造工式的差異性，即使是同廠家同型號的制造工式的差異性，即使是同廠家同型號的LED，其正向壓降也存在有分，其正向壓降也存

5、在有分散性，當采用恒壓驅(qū)動多只并聯(lián)的散性，當采用恒壓驅(qū)動多只并聯(lián)的LED時，各工作電流也會有所不同，導致光學特時，各工作電流也會有所不同，導致光學特性的不一致，因此，最好的辦法是恒流控制。性的不一致，因此，最好的辦法是恒流控制。二、恒流式驅(qū)動電路的形式與結(jié)構(gòu)二、恒流式驅(qū)動電路的形式與結(jié)構(gòu)1恒流式驅(qū)動恒流式驅(qū)動（a）三極管的）三極管的LED負載曲線負載曲線 （b）基極電流控制）基極電流控制 （c）基極電壓控制）基極電壓控制 圖圖3-3 LED作負載與三極管串聯(lián)作負載與三極管串聯(lián)圖圖3-3（a）是）是LED作為三極管放大電路的負載曲線，如果直接使用三極管基極電流控作為三極管放大電路的負載曲線，如果

6、直接使用三極管基極電流控制其集電極電流，如圖制其集電極電流，如圖3-3（b）所示，由于三極管放大倍數(shù)的分散性，同樣的基極電）所示，由于三極管放大倍數(shù)的分散性，同樣的基極電流，會產(chǎn)生不同的集電極電流，因此采用基極電壓控制方式更為合理，如圖流，會產(chǎn)生不同的集電極電流，因此采用基極電壓控制方式更為合理，如圖3-3（c）所示，即在發(fā)射極中串聯(lián)電阻所示，即在發(fā)射極中串聯(lián)電阻Re，這時有，這時有IcIe(UbUbe)Re2基本恒流源電路基本恒流源電路圖圖3-4 基本鏡像恒流源基本鏡像恒流源 基本鏡像恒流源電路，如圖基本鏡像恒流源電路，如圖3-4所示。三極管所示。三極管T1、T2參數(shù)完全相同，則有參數(shù)完全相

7、同，則有 12，ICEO1ICEO2，由于兩管具有相同的基，由于兩管具有相同的基-射極間電壓（射極間電壓（UBE1UBE2)， 故故IE1IE2，IC1IC2。當。當較大時，基極電流較大時，基極電流IB可以忽略，所以可以忽略，所以T2的集電極電的集電極電 流流IC2近似等于基準電流近似等于基準電流IREF，即：，即：IC2 IC1IREF(UCCUBE)RUCCR 由上式可以看出，當由上式可以看出，當 R 確定后確定后 IREF 就確定了，就確定了，IC2 也隨也隨 IREF 而定。我們可以而定。我們可以把把 IC2 看作是看作是 IREF 的鏡像，所以稱為鏡像恒流源。的鏡像，所以稱為鏡像恒流

8、源。 圖圖3-5 三極管三極管be電壓作基準電壓的恒流源電壓作基準電壓的恒流源 （2）用三極管提供基準電壓的恒流源）用三極管提供基準電壓的恒流源（3）用穩(wěn)壓二極管提供基準電壓的恒流源）用穩(wěn)壓二極管提供基準電壓的恒流源圖圖3-6 穩(wěn)壓二極管作基準電壓的恒流源穩(wěn)壓二極管作基準電壓的恒流源（4）用三端可調(diào)電壓基準集成電路提供基準電壓的恒流源）用三端可調(diào)電壓基準集成電路提供基準電壓的恒流源圖圖3-7 TL431的圖形符號和外形圖的圖形符號和外形圖TL431是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。它的輸出電壓用兩個電阻是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地

9、設(shè)置從就可以任意地設(shè)置從2.5V到到36V范圍內(nèi)的任何基準電壓值。范圍內(nèi)的任何基準電壓值。TL431可等效為一只穩(wěn)壓二極管，其基本連接方法如圖可等效為一只穩(wěn)壓二極管，其基本連接方法如圖3-8所示。圖（所示。圖（a）作為）作為2.5V基基準電壓源；圖（準電壓源；圖（b）作為可調(diào)基準電壓源，電阻）作為可調(diào)基準電壓源，電阻R1和和R2與輸出電壓的關(guān)系為與輸出電壓的關(guān)系為UO=2.5(1+R1/R2)V。（a）2.5V基準源基準源 （ b）可調(diào)基準源）可調(diào)基準源 圖圖3-8 TL431的基本連接方式的基本連接方式 如圖如圖3-9 所示，是所示，是TL431作作2.5V基準電壓的恒流源，電阻基準電壓的恒

10、流源，電阻R2是電壓取樣電阻。一旦需是電壓取樣電阻。一旦需要的電流大小確定后，這個阻值就定了，要的電流大小確定后，這個阻值就定了，R22.5I。圖圖3-9 TL431作基準電壓的恒流源作基準電壓的恒流源3集成恒流源集成恒流源 目前由于目前由于LED的廣泛使用，對的廣泛使用，對LED驅(qū)動電路的功能和品質(zhì)等各方面均提出了較高驅(qū)動電路的功能和品質(zhì)等各方面均提出了較高 的要求，現(xiàn)在許多集成電路（的要求，現(xiàn)在許多集成電路（IC）產(chǎn)家已生產(chǎn)出各種類型的）產(chǎn)家已生產(chǎn)出各種類型的LED驅(qū)動驅(qū)動IC，以便在，以便在 不同的情況下供設(shè)計人員選擇，不同的情況下供設(shè)計人員選擇，LED驅(qū)動驅(qū)動IC目前市場需求按應(yīng)用來分

11、基本有四大目前市場需求按應(yīng)用來分基本有四大 類：類：（1）用于消費性電子產(chǎn)品，其應(yīng)用特點是以電池為能源，一般為）用于消費性電子產(chǎn)品，其應(yīng)用特點是以電池為能源，一般為4.2V8.4V，因此，因此 低電壓、小電流的低電壓、小電流的LED驅(qū)動電源是目前量大面廣的產(chǎn)品，消費性電子產(chǎn)品的驅(qū)動電源是目前量大面廣的產(chǎn)品，消費性電子產(chǎn)品的LED 驅(qū)動電源擁有比較成熟的技術(shù)、產(chǎn)品和相對成熟的市場。驅(qū)動電源擁有比較成熟的技術(shù)、產(chǎn)品和相對成熟的市場。（2）用于汽車照明產(chǎn)品，因其電源穩(wěn)壓器來自汽車蓄電池，一般是）用于汽車照明產(chǎn)品，因其電源穩(wěn)壓器來自汽車蓄電池，一般是48V，所以需要，所以需要 較高電壓降壓的較高電壓降

12、壓的LED驅(qū)動驅(qū)動IC。汽車照明產(chǎn)品使用。汽車照明產(chǎn)品使用LED的數(shù)量較多，的數(shù)量較多，LED多采用多采用 串、并聯(lián)連接，需要較高的電壓，對于取自串、并聯(lián)連接，需要較高的電壓，對于取自48V汽車蓄電池的電源來說是十分汽車蓄電池的電源來說是十分 方便的。方便的。（3）用于建筑裝飾照明和家庭照明，主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，并同）用于建筑裝飾照明和家庭照明，主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，并同 時完成與時完成與LED的電壓和電流的匹配。建筑裝飾照明和家庭照明，則需要將交流的電壓和電流的匹配。建筑裝飾照明和家庭照明，則需要將交流 （AC）能直接變換成直流（）能直接變換成直流（DC）恒流源

13、的）恒流源的LED驅(qū)動驅(qū)動IC，目前還不能提供單個的，目前還不能提供單個的 集成電路產(chǎn)品，大多數(shù)是模塊化電路。集成電路產(chǎn)品，大多數(shù)是模塊化電路。（4）用于）用于LED屏幕顯示，屏幕顯示，LED顯示屏驅(qū)動顯示屏驅(qū)動IC可分為通用可分為通用IC和專用和專用IC兩種。兩種。三、集成恒流源電路的應(yīng)用三、集成恒流源電路的應(yīng)用1低電壓類低電壓類IC低電壓類低電壓類IC是指其輸入電壓低，一般不超過是指其輸入電壓低，一般不超過DC15V，主要在以電池為電源的便攜，主要在以電池為電源的便攜式產(chǎn)品中使用?？蓪崿F(xiàn)低電壓類驅(qū)動的式產(chǎn)品中使用?？蓪崿F(xiàn)低電壓類驅(qū)動的IC型號較多，幾乎大多數(shù)的型號較多，幾乎大多數(shù)的IC生產(chǎn)

14、公司均生產(chǎn)公司均有相似的產(chǎn)品。每個型號的有相似的產(chǎn)品。每個型號的LED驅(qū)動驅(qū)動IC既有共同點，又有各自的特點。如有的具既有共同點，又有各自的特點。如有的具有可調(diào)光功能，有可調(diào)光功能，（1） LM3590為小功率白色為小功率白色LED簡單驅(qū)動簡單驅(qū)動IC，如圖，如圖3-10所示是它的外形圖，輸入所示是它的外形圖，輸入 電壓電壓6V12V；輸出電流；輸出電流20mA；降壓型；降壓型；SOT235貼片封裝。貼片封裝。圖圖3-10 LM3590外形圖外形圖LM3590的引腳功能：的引腳功能：1可編程電流輸入端，編程電阻可編程電流輸入端，編程電阻RSET =100 （125IOUT）；）；2地；地；3恒

15、流輸出端；恒流輸出端；4電壓輸入端，輸入電壓范圍電壓輸入端，輸入電壓范圍6V12V；5使能端。使能端。EN為低電平時，無輸出；為低電平時，無輸出；EN為高電平時，有輸出。為高電平時，有輸出。LM3590的典型應(yīng)用電路，如圖的典型應(yīng)用電路，如圖3-11所示。所示。 圖圖3-11 LM3590的典型應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路（2）MAX1561為高效率升壓型變換器，它們能夠以恒定電流、為高效率升壓型變換器，它們能夠以恒定電流、87的效率驅(qū)動的效率驅(qū)動 多達多達6個白光個白光LED，可為便攜式電子設(shè)備提供背光照明。其升壓轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)允，可為便攜式電子設(shè)備提供背光照明。其升壓轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)允 許白光許白光LED串聯(lián)

16、連接，使每個串聯(lián)連接，使每個LED保持相同的電流，以獲得均勻的亮度，不保持相同的電流，以獲得均勻的亮度，不 需要限流電阻。需要限流電阻。圖圖3-12 MAX1561的典型應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路 2中電壓類中電壓類IC中電壓類中電壓類IC是指其輸入電壓一般在幾伏至幾十伏之間，該類是指其輸入電壓一般在幾伏至幾十伏之間，該類IC主要可用于以蓄電主要可用于以蓄電池為輸入電壓源，以汽車的池為輸入電壓源，以汽車的LED燈飾產(chǎn)品為主，如用于汽車閱讀燈、剎車燈、轉(zhuǎn)燈飾產(chǎn)品為主，如用于汽車閱讀燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈等。向燈等。AMC7150的典型應(yīng)用電路，如圖的典型應(yīng)用電路，如圖3-13所示。所示。 圖圖3-13

17、AMC7150的典型應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路3高電壓類高電壓類IC高電壓類高電壓類IC是指其輸入電壓一般可達到幾百伏，它的輸入端能承受由市電直接是指其輸入電壓一般可達到幾百伏，它的輸入端能承受由市電直接整流得到的全部直流電壓，而不需要降壓。這類整流得到的全部直流電壓，而不需要降壓。這類IC主要用于以市電為電源的各主要用于以市電為電源的各種照明中，如戶外景觀燈、種照明中，如戶外景觀燈、LED路燈、路燈、LED日光燈、日光燈、LED射燈、射燈、LED臺燈等。臺燈等。HV9910的典型應(yīng)用電路，如圖的典型應(yīng)用電路，如圖3-14所示。所示。圖圖3-13 AMC7150的典型應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路四、四、

18、LM317恒流源電路的分析和指導恒流源電路的分析和指導1LM317集成電路介紹集成電路介紹LM317是三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路，輸出電壓范圍是是三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路，輸出電壓范圍是1.2V 至至37V，負載電流最大為，負載電流最大為1.5A。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負載調(diào)整率也比標準的固定穩(wěn)壓器好。整率和負載調(diào)整率也比標準的固定穩(wěn)壓器好。LM317 內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保護等多種保護電路。護等多種保護電路。圖圖3-15 LM317外形圖和圖形符號外形圖和圖形符號

19、2用用LM317構(gòu)建恒流源電路構(gòu)建恒流源電路圖圖3-16 LM317的恒流源電路的恒流源電路 LM317工作時，工作時，LM317建立并保持輸出端與調(diào)節(jié)端之間建立并保持輸出端與調(diào)節(jié)端之間125V的標稱參考的標稱參考 電壓電壓(Vref)，利用這一特點可以構(gòu)建一個簡單的恒流源電路，如圖，利用這一特點可以構(gòu)建一個簡單的恒流源電路，如圖3-16所示。所示。 從圖可以看出，流過負載從圖可以看出，流過負載RL的電流的電流IO為：為：IOI1I2。 而而I2U21R1，因，因U21之間的電壓為之間的電壓為1.25V且固定不變，若保持且固定不變，若保持R1不變，則不變，則I2 也就不變，又因也就不變，又因I

20、1相對于相對于IO而言很小，所以而言很小，所以IOI2能保持不變，即輸出電流恒能保持不變，即輸出電流恒 定。定。3LM317構(gòu)成恒流源驅(qū)動構(gòu)成恒流源驅(qū)動LED圖圖3-17 由由LM317構(gòu)成構(gòu)成LED恒流驅(qū)動電路恒流驅(qū)動電路 LED選用普通白光型，其工作電壓為選用普通白光型，其工作電壓為3.03.5V，工作電流為，工作電流為 15mA20mA， 電源輸入電壓為電源輸入電壓為12V，因本電路是降壓型，因本電路是降壓型， 故故UO必須小于必須小于Ui，因此采用，因此采用3只只LED 串聯(lián)組成一條支路，共串聯(lián)組成一條支路，共 用用12只只LED組成四條支路。組成四條支路。復習思考題復習思考題1LED

21、驅(qū)動電源的特點是什么？驅(qū)動電源的特點是什么？2用恒流源驅(qū)動用恒流源驅(qū)動LED，是不是說，是不是說LED可以無限制的串聯(lián)或并聯(lián)可以無限制的串聯(lián)或并聯(lián) 使用？使用？3LED驅(qū)動驅(qū)動IC按應(yīng)用來分有幾類？主要用于哪些場合？按應(yīng)用來分有幾類？主要用于哪些場合？4. 低壓類、中壓類和高壓類的驅(qū)動低壓類、中壓類和高壓類的驅(qū)動IC有什么主要的區(qū)別？有什么主要的區(qū)別？技能訓練一技能訓練一恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝 1.實訓目的實訓目的（1）進一步了解）進一步了解LM317組成的恒流源驅(qū)動組成的恒流源驅(qū)動LED電路工作原理；電路工作原理；（2）學習用）學習用LM317組建恒流源電路的方

22、法和實際電路的連接；組建恒流源電路的方法和實際電路的連接；（3）學習）學習LED驅(qū)動電源性能的測試方法。驅(qū)動電源性能的測試方法。2.實訓器材實訓器材按表按表3-1恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝實訓器材準備。恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝實訓器材準備。表表3-1 恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝實訓器材恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝實訓器材序號序號名稱名稱型號與規(guī)格型號與規(guī)格數(shù)數(shù) 量量1 1三端可調(diào)穩(wěn)壓器集成電三端可調(diào)穩(wěn)壓器集成電路路LM317LM3171 12 2電阻電阻1818，14W1 13 3LEDLED普通白光普通白光12124 4萬能板萬能板單面板單面板1 15 5可調(diào)直流電源可調(diào)直流電源0 024V

23、24V1 16 6數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表自定自定1 17 7電烙鐵電烙鐵35W35W（或自定）（或自定）1 13.實訓內(nèi)容與步驟實訓內(nèi)容與步驟按圖按圖3-17所示，制作和安裝恒流源驅(qū)動電路的步驟如下。所示，制作和安裝恒流源驅(qū)動電路的步驟如下。（1）用萬用表檢測各元器件，確認各元器件的引腳和極性。）用萬用表檢測各元器件，確認各元器件的引腳和極性。（2）按裝配圖，安裝元器件。）按裝配圖，安裝元器件。（3）焊接元器件；焊接元器件間的連接線。）焊接元器件；焊接元器件間的連接線。（4）檢查電路無誤后，焊上斷口）檢查電路無誤后，焊上斷口K1和和K2，接通電源（，接通電源（DC12V），），LED點亮。點亮。

24、4LM317恒流源驅(qū)動恒流源驅(qū)動LED電路的測試與分析電路的測試與分析（1）電路的穩(wěn)流性能測試）電路的穩(wěn)流性能測試輸入電壓從輸入電壓從8V逐漸增加到逐漸增加到15V，測量電路的輸出電流，并觀察，測量電路的輸出電流，并觀察LED的亮度變化情況。的亮度變化情況。測量數(shù)據(jù)填入表測量數(shù)據(jù)填入表3-2中。中。表表3-2 電路的穩(wěn)流性能測試電路的穩(wěn)流性能測試序號序號輸入電壓（輸入電壓（V V）輸出電流（輸出電流（mAmA）LEDLED亮否亮否1 18 82 29 93 310104 411115 512126 613137 714148 81515（2）電路的效率測試）電路的效率測試 電路的輸入電壓保持電

25、路的輸入電壓保持12V，分別測量下列三種情況時電路的輸入電壓和電流，輸出電，分別測量下列三種情況時電路的輸入電壓和電流，輸出電壓和電流，并計算電路的效率，結(jié)果填入表壓和電流，并計算電路的效率，結(jié)果填入表3-3中。中。 當每支路的當每支路的LED為三只串聯(lián)時，保持原電路不變；為三只串聯(lián)時，保持原電路不變； 當每支路的當每支路的LED為二只串聯(lián)時，將電路中的為二只串聯(lián)時，將電路中的AO、BO、CO和和DO短接；短接； 當每支路的當每支路的LED為一只串聯(lián)時，將電路中的為一只串聯(lián)時，將電路中的EO、FO、GO和和HO短接。短接。表表3-3 電路的效率測試電路的效率測試LEDLED串數(shù)量串數(shù)量輸入電壓

26、輸入電壓（V V）輸入電流輸入電流（mAmA）輸出電壓輸出電壓（V V）輸出電流輸出電流（mAmA）效率效率3 32 21 100100輸入電流輸入電壓輸出電流輸出電壓5.問題討論問題討論（1）從電路的穩(wěn)流性能測試中分析，當電源電壓變化時，）從電路的穩(wěn)流性能測試中分析，當電源電壓變化時， 電路能否穩(wěn)流？電源電壓的變化是否有一定的范圍？電路能否穩(wěn)流？電源電壓的變化是否有一定的范圍？（2）從電路的效率測試中分析，哪一種情況電路的效率）從電路的效率測試中分析，哪一種情況電路的效率 最高？為什么？最高？為什么？（3）在圖）在圖3-17的電路中，若的電路中，若LED串的并聯(lián)數(shù)再增加，電路串的并聯(lián)數(shù)再增加

27、，電路 能否正常工作？電路中的哪些元件及參數(shù)要做何調(diào)整？能否正常工作？電路中的哪些元件及參數(shù)要做何調(diào)整？一、點陣顯示系統(tǒng)一、點陣顯示系統(tǒng)1LED顯示屏概述顯示屏概述 隨著社會的發(fā)展，人們需要隨著社會的發(fā)展，人們需要種大屏幕的顯示設(shè)備，于是有了投影儀，但是其亮種大屏幕的顯示設(shè)備，于是有了投影儀，但是其亮度無法在自然光下使用，于是出現(xiàn)了度無法在自然光下使用，于是出現(xiàn)了LED顯示屏顯示屏 (器器)，它具有視角大、亮度高、色彩，它具有視角大、亮度高、色彩艷麗的特點。目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均艷麗的特點。目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻

28、性，可靠性、全色化方向發(fā)展。勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。LED大屏幕的發(fā)展呈現(xiàn)如下幾個階段：大屏幕的發(fā)展呈現(xiàn)如下幾個階段：（1）第一代）第一代單色單色LED顯示屏顯示屏（2）第二代）第二代雙基色多灰度顯示屏雙基色多灰度顯示屏（3）第三代）第三代全彩色多灰度顯示屏全彩色多灰度顯示屏（4）第四代）第四代真彩色多灰度顯示屏真彩色多灰度顯示屏2LED點陣模塊點陣模塊LED點陣模塊是一種顯示器件，是組成顯示屏的基本單元。它由發(fā)光二極管按一定規(guī)點陣模塊是一種顯示器件，是組成顯示屏的基本單元。它由發(fā)光二極管按一定規(guī)律排列在一起再封裝起來，加上一些防水處理組成的產(chǎn)品。律排列在一起再封裝起來，加上一些防水處理

29、組成的產(chǎn)品。 LED點陣模塊內(nèi)部電路的連接方式不同可分為共陰極和共陽極兩種，如圖點陣模塊內(nèi)部電路的連接方式不同可分為共陰極和共陽極兩種，如圖3-19所示。所示。任務(wù)二任務(wù)二 點陣顯示系統(tǒng)點陣顯示系統(tǒng)（a） LED共陰極連接共陰極連接 （b） LED共陽極連接共陽極連接 圖圖3-19 點陣模塊內(nèi)部點陣模塊內(nèi)部LED兩種連接方式兩種連接方式圖圖3-20 單色點陣模塊外形圖單色點陣模塊外形圖 88的單色共陽極的單色共陽極LED點陣模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖點陣模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖3-22所示，所示，3LED顯示屏的顯示原理顯示屏的顯示原理圖圖3-25 三只三只LED掃描顯示掃描顯示 LED點陣顯示屏大部分

30、是采用動態(tài)掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用點陣顯示屏大部分是采用動態(tài)掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用 了人眼的視覺暫留特性。將連續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示，只要幀速率高于了人眼的視覺暫留特性。將連續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示，只要幀速率高于 24幀秒，人眼看起來就是一個完整的，相對靜止的畫面。幀秒，人眼看起來就是一個完整的，相對靜止的畫面?，F(xiàn)以現(xiàn)以LED顯示屏上顯示顯示屏上顯示 16x16 點陣的點陣的“豪豪”字為例，說明它的工作原理，如圖字為例，說明它的工作原理，如圖3-26所示。所示。圖圖3-26 “豪豪”字點陣顯示原理字點陣顯示原理（a）“豪豪” （b）位信息）位信息 （c）字模數(shù)

31、據(jù)）字模數(shù)據(jù) 二二LED顯示屏顯示屏目前目前LED顯示屏為了滿足不同顯示功能的需求，從簡單的圖文顯示屏到復雜的顯示屏為了滿足不同顯示功能的需求，從簡單的圖文顯示屏到復雜的全彩色視頻顯示屏，結(jié)構(gòu)和功能存在較大的差別，但基本組成部分還是相似的。全彩色視頻顯示屏，結(jié)構(gòu)和功能存在較大的差別，但基本組成部分還是相似的。它主要是由陣顯示單元、控制器、電源和計算機（它主要是由陣顯示單元、控制器、電源和計算機（PC機）組成，如圖機）組成，如圖3-27所示。所示。圖圖3-27 LED顯示屏的組成框圖顯示屏的組成框圖（1）點陣顯示單元是由）點陣顯示單元是由LED顯示點陣和驅(qū)動電路組成，是整個顯示點陣和驅(qū)動電路組成

32、，是整個LED顯示屏系統(tǒng)顯示屏系統(tǒng) 的一個部件，是獨立完成顯示任務(wù)的小系統(tǒng)，顯示點陣多采用的一個部件，是獨立完成顯示任務(wù)的小系統(tǒng)，顯示點陣多采用88點陣顯點陣顯 示模塊拼接而成。示模塊拼接而成。圖圖3-28 LED單元顯示板單元顯示板 圖圖3-29 LED3-29 LED單元箱體單元箱體（2）控制器（又稱控制卡）功能是接收計算機送來的命令和顯示數(shù)據(jù)，將命令）控制器（又稱控制卡）功能是接收計算機送來的命令和顯示數(shù)據(jù)，將命令 或數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的顯示單元，并負責各顯示單元的同步顯示。或數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的顯示單元，并負責各顯示單元的同步顯示。LED控制控制 器根據(jù)其功能的不同又分為異步控制器和同步控制器

33、。器根據(jù)其功能的不同又分為異步控制器和同步控制器。 圖圖3-30 LED異步控制卡異步控制卡 圖圖3-31 LED同步控制卡同步控制卡 （3）計算機（上位機）功能是負責信息編輯并對點陣顯示單元進行控制，當需）計算機（上位機）功能是負責信息編輯并對點陣顯示單元進行控制，當需 要更換顯示內(nèi)容時，把更新后的顯示數(shù)據(jù)送到控制器中，當需要改變顯示要更換顯示內(nèi)容時，把更新后的顯示數(shù)據(jù)送到控制器中，當需要改變顯示 模式時，給控制器傳送相應(yīng)的命令，當需要聯(lián)機動態(tài)顯示時，給控制器傳模式時，給控制器傳送相應(yīng)的命令，當需要聯(lián)機動態(tài)顯示時，給控制器傳 送實時顯示數(shù)據(jù)信號。送實時顯示數(shù)據(jù)信號。（4）電源是將）電源是將2

34、20V交流電變?yōu)楦鞣N直流電提供給各電路，多采用開關(guān)電源。交流電變?yōu)楦鞣N直流電提供給各電路，多采用開關(guān)電源。2 2LEDLED顯示屏介紹顯示屏介紹（1 1）LEDLED圖文顯示屏圖文顯示屏一般把顯示圖形和文字的一般把顯示圖形和文字的LED顯示屏稱為圖文屏。這里所說的圖形，是指由單一顯示屏稱為圖文屏。這里所說的圖形，是指由單一亮度線條組成的任意圖形，以便與不同亮度亮度線條組成的任意圖形，以便與不同亮度(灰度灰度)點陣組成的圖像相區(qū)別。點陣組成的圖像相區(qū)別。圖圖3-32 LED圖文顯示屏圖文顯示屏（2 2）LEDLED圖像顯示屏圖像顯示屏 通常所說的圖像顯示是相對于圖形顯示而言的。上面所說的圖形，是

35、通常所說的圖像顯示是相對于圖形顯示而言的。上面所說的圖形，是指由單色或彩色的幾何形組成的畫面，它沒有灰度級的過渡，顯示不出深淺。指由單色或彩色的幾何形組成的畫面，它沒有灰度級的過渡，顯示不出深淺。圖圖3-33 LED3-33 LED圖像顯示屏圖像顯示屏（3）LED視頻顯示屏視頻顯示屏隨著社會不斷的進步，人們對公共傳媒質(zhì)量的要求越來越高，特別是在了解國內(nèi)外時事隨著社會不斷的進步，人們對公共傳媒質(zhì)量的要求越來越高，特別是在了解國內(nèi)外時事動態(tài)和經(jīng)濟信息，觀看文藝節(jié)目和體育比賽等方面，現(xiàn)在普遍要求能觀看到及時的運動動態(tài)和經(jīng)濟信息，觀看文藝節(jié)目和體育比賽等方面，現(xiàn)在普遍要求能觀看到及時的運動圖像。圖像。

36、圖圖3-34 LED3-34 LED視頻顯示屏視頻顯示屏復習思考題復習思考題1LED顯示屏按功能分類有哪幾種？顯示屏按功能分類有哪幾種？2LED點陣模塊和點陣模塊和LED點陣單元有什么區(qū)別？點陣單元有什么區(qū)別？3什么是什么是LED顯示屏的掃描顯示？掃描顯示是利用人的什么顯示屏的掃描顯示？掃描顯示是利用人的什么 特點？特點？ 4. LED顯示屏的基本組成部分有哪些？顯示屏的基本組成部分有哪些？5試說明圖文顯示屏、圖像顯示屏和視頻顯示屏的各自特點試說明圖文顯示屏、圖像顯示屏和視頻顯示屏的各自特點 使用場合？使用場合？技能訓練二技能訓練二LED點陣顯示字符點陣顯示字符 1實訓目的實訓目的（1）學會）

37、學會LED點陣模塊的引腳判別，學會多塊點陣模塊的引腳判別，學會多塊LED點陣模塊的拼接使用；點陣模塊的拼接使用；（2）進一步了解）進一步了解LED點陣的顯示原理；點陣的顯示原理；（3）了解用單片機控制）了解用單片機控制LED點陣顯示字符的基本原理；點陣顯示字符的基本原理；（4）學習根據(jù)電路圖連接電路。）學習根據(jù)電路圖連接電路。2實訓器材實訓器材按表按表3-4 LED點陣顯示字符實訓器材準備。點陣顯示字符實訓器材準備。序號序號名名 稱稱型號與規(guī)格型號與規(guī)格數(shù)數(shù) 量量1 1數(shù)字電路實驗箱數(shù)字電路實驗箱自選自選1 12 2數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表自選自選1 13 38 8* *8LED8LED點陣模塊點

38、陣模塊5mm5mm，共陽極，共陽極4 44 4單片機單片機TA89S52TA89S521 15 5集成電路集成電路74F57374F5734 46 6集成電路集成電路ULN2803AULN2803A3 37 7電解電容電解電容10F10F1 18 8瓷片電容瓷片電容30pF30pF2 29 9晶振晶振11110592M0592M1 11010電阻電阻10K10K1 11111按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)1 1表表3-4 LED點陣顯示字符實訓器材點陣顯示字符實訓器材3實訓內(nèi)容實訓內(nèi)容（1） 用數(shù)字萬用表判別用數(shù)字萬用表判別LED點陣模塊的引腳，如圖點陣模塊的引腳，如圖3-35所示，是所示，是LED點陣點陣

39、 模塊的引腳序號，測量出各引腳序號所對應(yīng)的行（列）數(shù)，并將結(jié)果模塊的引腳序號，測量出各引腳序號所對應(yīng)的行（列）數(shù)，并將結(jié)果 填入表填入表3-6中。中。引腳序引腳序號號1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616行數(shù)行數(shù)列數(shù)列數(shù)圖圖3-35 88 LED點陣模塊引腳點陣模塊引腳圖圖3-36 1616 LED點陣顯示屏點陣顯示屏（2） LED點陣模塊的拼接，將點陣模塊的拼接，將4片片LED點陣模塊拼接在一起，組成點陣模塊拼接在一起，組成 1616 LED點陣顯示屏，連接時，左右并排兩片模塊的行引點陣顯示屏，連接時，左右并排兩片模塊的

40、行引 腳需連在一起，上下并排兩片模塊的列引腳需連在一起，結(jié)果腳需連在一起，上下并排兩片模塊的列引腳需連在一起，結(jié)果 1616 LED點陣顯示屏共有點陣顯示屏共有32根引線，其中行線根引線，其中行線16根，列線根，列線 16根。如圖根。如圖3-36所示。所示。（3）連接行驅(qū)動電路）連接行驅(qū)動電路, 行驅(qū)動采用兩片行驅(qū)動采用兩片74F573，三片，三片ULN2803A。 電路如圖電路如圖3-37所示。所示。圖圖3-37 1616 LED點陣顯示行驅(qū)動電路點陣顯示行驅(qū)動電路（4 4）連接列驅(qū)動電路，列驅(qū)動采用兩片）連接列驅(qū)動電路，列驅(qū)動采用兩片74F57374F573，電路如圖，電路如圖3-383-

41、38所示。所示。圖圖3-38 1616 LED點陣顯示列驅(qū)動電路點陣顯示列驅(qū)動電路（5）連接單片機電路）連接單片機電路, 電路如圖電路如圖3-39所示。所示。圖圖3-39 1616 LED點陣顯示單片機電路點陣顯示單片機電路（6）將程序?qū)懭雴纹瑱C，檢查電路無誤后，接通電源，此時，）將程序?qū)懭雴纹瑱C，檢查電路無誤后，接通電源，此時，LED點陣點陣 屏上會有字符顯示，顯示的內(nèi)容由單片機程序決定。屏上會有字符顯示，顯示的內(nèi)容由單片機程序決定。4.問題討論問題討論（1）從外觀上能否區(qū)分點陣模塊是單色的？還是雙色的？）從外觀上能否區(qū)分點陣模塊是單色的？還是雙色的？88雙色雙色LED 點陣模塊共有幾條引腳

42、線？點陣模塊共有幾條引腳線？（2）“大大”字用字用1616顯示屏顯示，其字模數(shù)據(jù)是多少？顯示屏顯示，其字模數(shù)據(jù)是多少？（3）用單片機控制）用單片機控制LED顯示屏顯示字符時有行掃描和列掃描兩種，它們有顯示屏顯示字符時有行掃描和列掃描兩種，它們有 什么區(qū)別？什么區(qū)別？任務(wù)三任務(wù)三 點陣顯示系統(tǒng)的組裝與軟件操作點陣顯示系統(tǒng)的組裝與軟件操作 LED顯示屏是由若干個可組合拼接的顯示單元（單元板或單元箱體）構(gòu)成屏體，顯示屏是由若干個可組合拼接的顯示單元（單元板或單元箱體）構(gòu)成屏體，再加上一套適當?shù)目刂破鳎刂瓶ǎ?。所以多種規(guī)格的顯示單元配合不同控制技術(shù)再加上一套適當?shù)目刂破鳎刂瓶ǎＫ远喾N規(guī)格的顯示

43、單元配合不同控制技術(shù)的控制器就可以組成多種的控制器就可以組成多種LED顯示屏，以滿足不同環(huán)境，不同顯示要求的需要。下顯示屏，以滿足不同環(huán)境，不同顯示要求的需要。下面以簡單的面以簡單的LED圖文顯示屏為例說明其組裝方法圖文顯示屏為例說明其組裝方法 一、點陣顯示系統(tǒng)的組裝一、點陣顯示系統(tǒng)的組裝1LED點陣單元板的認識和使用點陣單元板的認識和使用 LED點陣單元板是由點陣顯示模塊、行驅(qū)動和列驅(qū)動組成，在雙面印制電路板點陣單元板是由點陣顯示模塊、行驅(qū)動和列驅(qū)動組成，在雙面印制電路板的正面裝的正面裝LED點陣模塊，在印制電路板的反面裝行驅(qū)動和列驅(qū)動集成電路。點陣模塊，在印制電路板的反面裝行驅(qū)動和列驅(qū)動集

44、成電路。圖圖3-40 163-40 163232單元板單元板2控制器的認識和使用控制器的認識和使用 LED控制器是以單片機為核心的控制部件，用于控制控制器是以單片機為核心的控制部件，用于控制LED點陣單元板?？刂泣c陣單元板?？刂破饔型叫秃彤惒叫汀．惒叫涂刂破鞯闹饕阅軈?shù)有最大可控范圍、顯示功能、器有同步型和異步型。異步型控制器的主要性能參數(shù)有最大可控范圍、顯示功能、掃描方式、接口方式等。掃描方式、接口方式等。圖圖3-41 LED異步控制器異步控制器3電源電源用于向用于向LED點陣單元板和控制器供電，輸入交流點陣單元板和控制器供電，輸入交流220V，輸出直流，輸出直流5V。常用的是。常用的是

45、開關(guān)電源。開關(guān)電源。圖圖3-42 LED顯示屏電源顯示屏電源4系統(tǒng)的連接系統(tǒng)的連接用數(shù)據(jù)線和電源線將各模塊連接起來，用通訊線與計算機連接。用數(shù)據(jù)線和電源線將各模塊連接起來，用通訊線與計算機連接。圖圖3-43 一塊單元板的系統(tǒng)連接圖一塊單元板的系統(tǒng)連接圖圖圖3-44 二塊單元板的系統(tǒng)連接圖二塊單元板的系統(tǒng)連接圖圖圖3-45 四塊單元板的系統(tǒng)連接圖四塊單元板的系統(tǒng)連接圖二、點陣顯示系統(tǒng)的播放軟件二、點陣顯示系統(tǒng)的播放軟件對于大屏幕對于大屏幕LED顯示屏，已有多款面向用戶的操作播放軟件，用戶根據(jù)要控制顯示屏，已有多款面向用戶的操作播放軟件，用戶根據(jù)要控制示屏的大小和播放內(nèi)容的復雜程度，可選擇一款合適

46、的播放軟件。下面以示屏的大小和播放內(nèi)容的復雜程度，可選擇一款合適的播放軟件。下面以LSP Pro 2.0 LED顯示系統(tǒng)播放器顯示系統(tǒng)播放器為例說明其使用方法。為例說明其使用方法。1軟件窗口界面介紹軟件窗口界面介紹軟件安裝后，雙擊運行程序，出現(xiàn)操作界面，如圖軟件安裝后，雙擊運行程序，出現(xiàn)操作界面，如圖3-46所示。所示。（1）播放窗）播放窗（2）控制窗）控制窗圖圖3-46 軟件操作界面軟件操作界面2功能介紹功能介紹圖圖3-47 控制窗控制窗（1）文件菜單）文件菜單（2）控制菜單）控制菜單（3）設(shè)置菜單）設(shè)置菜單3節(jié)目制作流程節(jié)目制作流程第一步：設(shè)定播放窗的大小第一步：設(shè)定播放窗的大小第二步：新

47、建節(jié)目第二步：新建節(jié)目第三步：設(shè)定節(jié)目選項第三步：設(shè)定節(jié)目選項第四步：新建圖文窗和時鐘窗第四步：新建圖文窗和時鐘窗第五步：設(shè)定圖文窗窗口選項第五步：設(shè)定圖文窗窗口選項第六步：設(shè)定時鐘窗窗口選項第六步：設(shè)定時鐘窗窗口選項第七步：播放文件第七步：播放文件 復習思考題復習思考題1LED顯示屏的屏體制作時選用點陣單元板需考慮幾個因素？顯示屏的屏體制作時選用點陣單元板需考慮幾個因素？2LED顯示屏控制器有幾種類型？它們之間有什么區(qū)別？顯示屏控制器有幾種類型？它們之間有什么區(qū)別？316塊雙色塊雙色1632LED單元板組成的一個屏體，其所需的電源單元板組成的一個屏體，其所需的電源 功率是多少？功率是多少？4. LED顯示屏系統(tǒng)軟件的作用是什么？顯示屏系統(tǒng)軟件的作用是什么？技能訓練三技能訓練三LED條形屏的組裝條形屏的組裝 1實訓目的實訓目的（1）熟悉組成）熟悉組成LED條形屏的各個模塊和配件。條形屏的各個模塊和配件。（2）學習各種連接線的制作。）學習各種連接線的制作。（3）掌握）掌握LED條形屏各個模塊之間的連接方法。條形屏各個模塊之間的連接方法。（4）