LED顯示屏的選用與維護(hù)

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LED顯示屏具有亮度高,工作電壓低,功耗小,微型化,易與集成電路匹配,驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單,壽命長(zhǎng),耐沖擊,性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的許多領(lǐng)域,如證券交易,金融信息;港口,車站旅客引導(dǎo)信息;體育場(chǎng)館,道路交通信息;調(diào)度指揮中心信息;室內(nèi)外廣告等的顯示.

LED顯示屏是20世紀(jì)80年代才逐漸興起的電子產(chǎn)品,故部分家電維修人員對(duì)LED顯示屏的選用與維護(hù)的知識(shí)還比較陌生,本文就此作一敘述.期望能激發(fā)起大家對(duì)LED顯示屏及LED其他產(chǎn)品的興趣.

一,LED顯示屏的分類

1.按工作方式分主要有兩大類:全功能型顯示屏和智能型顯示屏.兩者均采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)8×8LED矩陣模塊拼裝而成(屏體表面完全相同,基本顯示功能相同).二者主要差別在于:

智能型顯示屏平時(shí)無需連接上位機(jī),顯示屏有內(nèi)置CPU,能掉電保存多幅畫面,可脫離上位機(jī)獨(dú)立運(yùn)行.有些屏內(nèi)還有時(shí)鐘芯片,可自動(dòng)顯示日歷及時(shí)鐘.當(dāng)需要修改顯示內(nèi)容時(shí),通過RS232接口連接微機(jī)即可修改.而全功能型顯示屏則必須連接一臺(tái)微機(jī)才能工作.

智能型顯示屏的顯示方式通常較少,只有彈出式,拉幕式,上滾式,下滾式等幾種顯示方式.而全功能型顯示屏則顯示方式多樣(如果用專業(yè)軟件制作播放節(jié)目,則顯示方式有無限種).

智能型顯示屏操作簡(jiǎn)單:全功能型顯示屏則需有專人操作維護(hù)(如果要制作動(dòng)畫節(jié)目,還需專門知識(shí)).

2.按顏色種類分有單色和彩色顯示屏.單色顯示屏采用標(biāo)準(zhǔn)8×8單色發(fā)光二極管矩陣模塊標(biāo)準(zhǔn)組件.一般為紅色,可顯示各種文字,數(shù)據(jù),兩維圖形.室內(nèi)單色顯示屏經(jīng)濟(jì)實(shí)用,只是色彩有些單調(diào).

彩色顯示屏采用標(biāo)準(zhǔn)8×8雙基發(fā)光二極管矩陣模塊,每一像素點(diǎn)內(nèi)有紅,綠兩只發(fā)光二極管.當(dāng)兩管同時(shí)點(diǎn)亮?xí)r,則顯示黃色.故雙基色管顯示屏可發(fā)出紅,綠,黃三種顏色,可彩色顯示各種文字,數(shù)據(jù),動(dòng)畫等.此外,還可與各種數(shù)據(jù)設(shè)備連接,顯示實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和廣告,具有較佳的信息顯示效用,這是目前使用最廣泛的LED顯示屏.

彩色灰度顯示屏采用標(biāo)準(zhǔn)8×8雙基LED矩陣模塊,每一像素點(diǎn)有紅,黃,綠三種顏色,每種基色有16×16級(jí)灰度=256或256×256級(jí)灰度=64k種顏色,甚至更多種顏色.彩色灰度屏層次豐富,表現(xiàn)力極佳.可以顯示照片,圖像,三維圖形,動(dòng)畫以及視頻圖像等內(nèi)容,表現(xiàn)細(xì)膩豐富,視覺效果逼真感人.

3.按點(diǎn)陣密度分主要有普通密度和高密度顯示屏.顯示屏的密度與像素直徑有關(guān),像素直徑越小,顯示屏的密度越高.在具體選型時(shí),觀看距離越近,顯示屏的密度應(yīng)越高;觀看距離越遠(yuǎn),對(duì)顯示屏的密度可適當(dāng)降低.室內(nèi)型標(biāo)準(zhǔn)為8×8LED矩陣模塊中,φ5mm和φ3.7mm最為常見.

二,LED顯示屏的性能要求

1.發(fā)光管最主要是對(duì)發(fā)光管內(nèi)的發(fā)光管芯的選用.目前中高檔發(fā)光管管芯的生產(chǎn)廠家主要有日本的日亞公司,豐田公司,美國(guó)的科瑞公司,惠普公司,德圍的西門子公司,臺(tái)灣的國(guó)聯(lián)公司,鼎元公司和光磊公司等,其中,日本,美國(guó)及歐洲的公司主要以生產(chǎn)純藍(lán)純綠發(fā)光管芯為主,而臺(tái)灣公司則以生產(chǎn)紅綠管管芯為主.

從目前的實(shí)際應(yīng)用及紅綠色彩搭配看,一紅四綠的顯示屏,紅管采用的是四元素的紅,綠管采用的是三元素的綠.在管芯的使用上,一般采用臺(tái)灣國(guó)聯(lián)公司的712SOL紅管管芯,采用臺(tái)灣鼎元公司的113YGU綠管管芯,這種管芯的搭配是目前雙基色室內(nèi)顯示屏配置較高的一種.另外,還有2紅加1純綠的配置方式(室外雙色).

2.集成元器件光電驅(qū)動(dòng)電路接收來自計(jì)算機(jī)傳至分配卡中的數(shù)字信號(hào),驅(qū)動(dòng)發(fā)光體的亮與暗,從而形成我們需要的文字或者圖形,其質(zhì)量是否可靠穩(wěn)定,直接決定了發(fā)光體能否正常工作.從目前室外屏的運(yùn)行來看,故障率出現(xiàn)最高的地方就在光電驅(qū)動(dòng)部分,因?yàn)樗x用的集成IC器件的質(zhì)量直接決定了光電驅(qū)動(dòng)部分的質(zhì)量.目前,室外顯示屏采用的通用芯片是4953和HC595配對(duì).檔次高一點(diǎn)的,采用專用驅(qū)動(dòng)芯片和美國(guó)德州生產(chǎn)的6B系列的595芯片.

3.電源LED顯示屏的電源要求保證在5年故障低于1%,電源質(zhì)量的好壞取決于對(duì)元器件的篩選和電源生產(chǎn)廠家對(duì)質(zhì)量的控制情況.目前市場(chǎng)上電源的品牌比較多,國(guó)產(chǎn)的有常州創(chuàng)聯(lián),思達(dá),上海衡孚及臺(tái)灣的明偉.從實(shí)際使用上看,國(guó)產(chǎn)電源常州思達(dá)的電源穩(wěn)定性好,使用壽命長(zhǎng).

4.編輯系統(tǒng)和播放系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件的總體要求是能提供簡(jiǎn)單和交互的節(jié)目制作/播放環(huán)境,可采用層次化,模塊化的設(shè)計(jì)方法,具有良好的可靠性和可擴(kuò)充性.

三,圖文顯示屏的基本結(jié)構(gòu)和控制方式

1.基本結(jié)構(gòu)LED圖文顯示屏由屏體,計(jì)算機(jī),控制器,點(diǎn)陣顯示單元和電源等部分組成.圖1為L(zhǎng)ED顯示屏電路框圖.

(1)屏體屏體的主要部分是顯示點(diǎn)陣,行列驅(qū)動(dòng)電路,或者包括其他電路(并沒有嚴(yán)格規(guī)定,可根據(jù)需要和印刷電路板的布置而定).顯示點(diǎn)陣多采用8×8單色或雙色顯示單元拼接而成.例如,32×128的條屏,需要所有64塊8×8的顯示單元,按4×16塊方式組成.

(2)智能顯示單元該單元是獨(dú)立完成顯示任務(wù)的小系統(tǒng)或是整個(gè)LED圖文顯示屏系統(tǒng)的某一局部,它可顯示漢字,線條以及簡(jiǎn)單圖形.主控器件一般是采用單片機(jī),并擴(kuò)展有RS-485通信接口,漢字庫及顯示緩沖器等.每個(gè)智能顯示單元都有自己的編號(hào)或地址.根據(jù)LED圖文顯示屏系統(tǒng)尺寸大小的需要,可選用相應(yīng)數(shù)量的智能顯示單元.

(3)主控器它的主控器件采用單片機(jī),并擴(kuò)展有漢字庫,帶掉電保護(hù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,實(shí)時(shí)日歷鐘以及兩個(gè)HS-485通信接口等,它們均嵌入到LED圖文顯示屏系統(tǒng)中.兩個(gè)通信接口中,一個(gè)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,通信距離可達(dá)數(shù)百米;另一個(gè)完成與各個(gè)智能顯示單元的通信.

主控器的主要功能有:接收計(jì)算機(jī)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)的智能顯示單元,并負(fù)責(zé)各智能顯示單元顯示的同步.

在實(shí)際應(yīng)用中,由主控器和各智能顯示單元組成的LED圖文顯示屏系統(tǒng)是可獨(dú)立工作的顯示系統(tǒng).

(4)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的應(yīng)用軟件完成的主要功能是:當(dāng)需要更換顯示內(nèi)容時(shí),把更新后的顯示數(shù)據(jù)送到主控器中;當(dāng)需要改變顯示模式時(shí),給主控器傳送相應(yīng)的命令;當(dāng)需要聯(lián)機(jī)動(dòng)態(tài)顯示時(shí),給主控器傳送實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù).

由于圖文顯示屏的顯示數(shù)據(jù)只有通斷信息,而不包括灰度信息,其數(shù)據(jù)量不大,加之顯示內(nèi)容的更新速度比較慢,所以,上,下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行異步通信方式.串行通信接口電平可根據(jù)需要選擇RS232,RS422或RS485標(biāo)準(zhǔn).

2.控制方式LED圖文屏的應(yīng)用很廣,對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境及應(yīng)用要求,可采用不同的控制方式.(1)群顯式它適合于圖文屏數(shù)量很多,且每個(gè)屏顯示的內(nèi)容是相同的場(chǎng)合,如商場(chǎng),會(huì)場(chǎng)等.群顯式可以用一臺(tái)上位機(jī)連接多臺(tái)下位機(jī)(圖文屏),如圖2所示.它由上位機(jī)統(tǒng)一進(jìn)行控制,通信采用廣播方式:由上位機(jī)發(fā)出信號(hào),各個(gè)下位機(jī)同時(shí)接收.

當(dāng)各個(gè)圖文屏需要顯示不同內(nèi)容時(shí),可通過對(duì)下位機(jī)編號(hào)進(jìn)行區(qū)別.上位機(jī)發(fā)送信息時(shí),在發(fā)送顯示數(shù)據(jù)之前先發(fā)送需要接收信息的下位機(jī)編號(hào),各個(gè)下位機(jī)在接收到編號(hào)后,判斷自己是否應(yīng)該接收下面的顯示數(shù)據(jù).這樣,只有應(yīng)該接收顯示數(shù)據(jù)的下位機(jī)才繼續(xù)接收,而其他下位機(jī)對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)不予理睬,可實(shí)現(xiàn)各個(gè)圖文屏顯示不同的內(nèi)容.(2)紅外遙控式在有一些場(chǎng)合,圖文屏的顯示內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單,內(nèi)容的變化也不頻繁,可以考慮不要上位機(jī).由下位機(jī)自己存儲(chǔ)若干必需的顯示數(shù)據(jù),用紅外遙控的方法,由值班人員現(xiàn)場(chǎng)選擇內(nèi)容.我們可以利用電視機(jī)的紅外遙控器改造成為圖文屏的遙控器.

(3)無線遙控式有的應(yīng)用場(chǎng)合,圖文屏的布置非常分散,屏與屏之間的距離可能很長(zhǎng).在這種情況下.上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信介質(zhì)再采用有線方式.就可能很不經(jīng)濟(jì)或不現(xiàn)實(shí)了.這時(shí),可采取無線方式進(jìn)行上,下位機(jī)之間的通信.四,顯示屏的選用

選擇LED顯示屏要結(jié)合自身的需求,場(chǎng)地的限制以及投資等諸多因素來決定.例如:要看顯示屏是用在室內(nèi)還是室外;主要用途是主要顯示文字,或主要顯示簡(jiǎn)單的圖片及文字,或主要播放各種視頻信號(hào),動(dòng)畫,圖像及文字等情況;另外,顯示屏的觀看距離和準(zhǔn)備采取哪種控制方式(同步控制或異步控制或無線控制等)也是非常重要的因素.

一般來說,如果圖像要求高和可視距離近,則選擇點(diǎn)密度規(guī)格高的雙基色或全彩色的顯示屏;如果文字播放量大,則選擇點(diǎn)密度低的規(guī)格.此外,還應(yīng)該根據(jù)資金情況選擇全色,雙基色或單色顯示屏,根據(jù)裝修情況選擇不同的外框用材,根據(jù)使用特點(diǎn)選擇不同的控制方式.

具體來說,選用LED顯示屏應(yīng)注意下面幾點(diǎn):

1.盡量選用新型廣視角管它視角寬闊,色彩純正,一致協(xié)調(diào),壽命超過10萬小時(shí).

2.顯示屏的外封裝選擇目前最流行的外封裝是帶遮沿方形筒體,硅膠密封,無金屬化裝配.其外形精致美觀,堅(jiān)固耐用,具有防陽光直射,防塵,防水,防高溫,防電路短路五防特點(diǎn).

3.根據(jù)不同LED顯示屏的特點(diǎn),結(jié)合用戶的實(shí)際需求,選擇合適的顯示屏.

(1)對(duì)于車站,碼頭,大市場(chǎng)的出入口,電梯口的人流引導(dǎo),使用d5.0mm單色顯示屏.具有字體清晰,價(jià)格低廉,機(jī)群控制的優(yōu)點(diǎn).

(2)對(duì)于銀行,商場(chǎng)等場(chǎng)合用于展示企業(yè)形象,廣告等應(yīng)用,要求價(jià)格低廉,使用φ3.75mm雙基色顯示屏.如果要求顯示效果好,可使用φ5mm全彩色顯示屏.

(3)對(duì)于大廳等面積大的場(chǎng)合,使用φ5mm雙基色顯示屏.如果要求顯示效果,使用φ10mm全彩色顯示屏.

(4)對(duì)于銀行,郵政,電力等營(yíng)業(yè)大廳,用于對(duì)服務(wù)窗口的功能定義,使用φ3mm或φ5mm顯示屏顯示,以便于隨時(shí)更換窗口的服務(wù)功能.

4.室外顯示屏因?yàn)槭褂铆h(huán)境惡劣,對(duì)質(zhì)量有更高的要求,要考慮的因素很多.

(1)從使用角度看,全彩色屏是今后的主流.因其亮度高,色彩全,可全天侯工作,但價(jià)格偏高.(2)從應(yīng)用的角度看,滿足用戶需求的產(chǎn)品就有存在的理由.雙基色顯示屏在顯示文字,色彩要求不高,沒有藍(lán)色的場(chǎng)合,以其價(jià)格低廉,成熟穩(wěn)定占領(lǐng)著很大市場(chǎng).

(3)室外屏的朝向,距離對(duì)價(jià)格起著決定性的作用.距離越遠(yuǎn),像素越大,亮度越高.朝向東北的要比朝向西南的顯示屏便宜得多.

(4)屏體及屏體與建筑的結(jié)合部必須嚴(yán)格防水防漏.屏體要有良好的排水措施,一旦發(fā)生積水能順利排放.

(5)在顯示屏及建筑物上安裝避雷裝置.顯示屏主體和外殼保持良好接地,接地電阻小于3Ω,使雷電引起的大電流及時(shí)泄放.

(6)安裝通風(fēng)設(shè)備降溫,使屏體內(nèi)部溫度在-10℃～40℃之間.也可在屏體背后上方安裝軸流風(fēng)機(jī),排出熱量.

(7)選用工作溫度在-40℃～80℃之間的工業(yè)級(jí)集成電路芯片,防止冬季溫度過低顯示屏不能啟動(dòng).

四,常見故障及處理辦法

1.顯示屏沒有顯示

(1)檢查屏體的供電情況,用試電筆或萬用表檢測(cè)開關(guān)連接處的用電器端是否有電.開關(guān)是否出現(xiàn)問題,或者檢查線路是否斷線.

(2)與計(jì)算機(jī)同步的顯示屏,首先檢查計(jì)算機(jī)是否進(jìn)入休眠狀態(tài);如果進(jìn)入休眠,先進(jìn)入控制面板,點(diǎn)擊電源管理,將系統(tǒng)等待和關(guān)閉監(jiān)視器的選項(xiàng)選擇從不選項(xiàng),這樣,計(jì)算機(jī)不會(huì)休眠,顯示屏可正常工作;如果沒進(jìn)入休眠,可以打開機(jī)箱,查看控制卡和通訊電纜是否插接牢靠,檢查通訊電纜是否有斷線.2.顯示文件不全或位置不對(duì)

(3)檢查軟件中的顯示位置和屏體大小的參數(shù),是否與安裝工程師給的一致.如不知道參數(shù),可先在屏體上數(shù)一下長(zhǎng)和寬的像素點(diǎn)數(shù),當(dāng)屏體大小確定后