淺談ＬＥＤ電子顯示屏在幕墻系統中的應用

李　喆

[摘要]隨著計算機技術、光學、電子技術、視頻技術、傳送技術的發(fā)展，各種電子屏幕設備的應用日益增多。在眾多的影像設備中，LED電子顯示屏是集光電子技術、視頻技術、計算機技術和微電子技術為一體的科技產品。LED因其強大的功能在各行各業(yè)中得到了廣泛的應用。

[關鍵詞]LED電子屏幕 多媒體控制

中圖分類號：TN6文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0520017－01

我國經濟發(fā)展迅猛，對信息的傳播有越來越高的要求?？梢韵嘈?，LED電子顯示屏以其色彩鮮亮奪目，大的顯示信息量、壽命長、耗電量小、重量輕、空間尺寸小、穩(wěn)定性高，易于操作、安裝和維護等特點將在社會經濟發(fā)展中扮演越來越重要的角色。LED顯示技術已經成為現代人類社會生活的一項不可或缺的技術。

一、LED的概念

LED即發(fā)光二極管英文（LightEmittingDiode）的縮寫。LED是一種電流發(fā)光器件，通過電流產生光源，將電能轉化為光能。材料的不同決定了它通過電流后產生的發(fā)光顏色和發(fā)光強度。紅綠藍為三基色，由此三種顏色可調出任意顏色。把發(fā)光二極管按一定的點間距縱橫排成陣列就是LED點陣版面，即LED電子顯示屏。LED電子顯示屏中每一個發(fā)光二極管都有與之相對應的亮度控制電路，在計算機的控制下，再去控制LED電子顯示屏中每一發(fā)光二極管的亮度，就在LED電子顯示屏上形成圖像及文字。

每一個發(fā)光二極管在電路控制下的明暗亮度變化層次（灰度級）越多，圖像就越細膩。通過計算機多媒體技術，可以將多種形式的信息源輸入計算機網絡系統。如電視信號、攝像機視頻信號、錄像機信號、視頻信號、計算機動畫及文字信息等，LED電子顯示屏在視頻狀態(tài)顯示的內容同這些信號源的電視圖像完全對應。LED電子顯示屏以其亮度高、耗電量少、性能穩(wěn)定、壽命長、顯示屏面積可以根據需要由單元模塊任意拼裝等優(yōu)點，成為現代電子顯示影像設備的首選。

二、多媒體室外LED顯示屏的組成

（一）LED顯示屏系統的必要性

LED室外顯示屏目前已是戶外廣告和信息顯示的重要媒體。它比其它媒體如霓虹燈、布飾射燈、看板、指示牌等更具有動感，其變化的速度、內容、方式是其它媒體所不能比美的。它可承擔文字、圖形、圖像的實時發(fā)布工作，對生產、生活更具有實時性和機動實用性。同時它還起到美化市內環(huán)境，烘托城市氣氛的重要作用。

（二）LED顯示屏系統功能要求

1．實時清晰顯示

實時，無閃爍，清晰顯示是LED顯示屏系統的最基本和最重要的要求之一。

安裝在建筑幕墻上的LED全彩顯示屏，是視頻圖像顯示系統，可播放文字、動畫、VCD、DVD、電視節(jié)目、錄像節(jié)目等內容。因此，顯示屏要具有清晰明確規(guī)范，變化顯示內容時應無閃爍，變化形式自然，變化方式多樣化。并且可以實時地播發(fā)新聞快訊，實時顯示北京自然時間表。

彩色LED顯示屏必須保證無通常的LED顯示屏在較遠的地方觀看時會有的閃爍感覺，即頻閃現象。這是因為顯示屏圖像掃描頻率不夠所造成的。這樣一來會使觀眾感覺不適，眼睛容易疲勞，影響觀眾的觀看。當LED顯示屏對圖像的掃描方式采用靜態(tài)鎖存的掃描方式，圖像刷新速率控制在140幀/秒，則完全可以消除了LED視頻顯示屏的頻閃。顯示屏的分辨率主要是由像素點的大小、間距決定的，而LED視頻屏的清晰度除取決于像素點的大小、間距外，另一個更為重要的因素是像素點的亮度。LED顯示屏是室外顯示設備，要求能全天候工作，所以必須要求像素點的亮度高，且具有亮度調節(jié)功能。

2．多種顯示方式

室外視頻彩色LED顯示屏的控制方案是采用一臺計算機控制LED顯示屏，使其控制系統的操作、管理更為簡捷方便，從而達到控制設備少、操作人員少、系統成本低、技術性能高的目的。LED顯示屏的主要功能是顯示文字和圖形圖像，其顯示方式主要有以下幾種：圖面的對開，反白，上移，下移，左進右退，右進左退，覆蓋變，馬賽克變，放射變；文字的字形，字體可有十幾種變化。

三、LED顯示屏系統的數據傳輸

傳輸方面，大屏系統一般采用串行方式進行視頻數據的傳輸，長距離時通常使用光纖模式進行可靠傳輸。

1．高速串行解串行器芯片組

Agilent的高速串行解串行器芯片組可以滿足客戶對速度和同步的要求。Agilent的HDMP-1032/1034和HDMP-1022/1024兩套GLINK芯片組可以分別實現串行1200M波特和1500M波特的傳輸速率。芯片組并口為并行16位22

位的TTL電平，速度最高分別達到70MHz和75MHz，而串口采用高速的PECL電平。芯片組內置CDR，保證在長距離條件下的時鐘恢復和同步。

2．以太網接口

為了支持多媒體應用，有些大屏配置以太網接口可以支持播放MPEG2等視頻流。Micrel公司作為領先的以太網芯片供應商，其以太網產品包括以太網交換芯片、以太網控制器、以太網物理層等產品，可以滿足大屏系統在以太網方面的要求。這些產品支持10M/100M以太網，帶有MDI/MDI-X功能，可以自動調整收發(fā)線對，直連或交叉網線都可以使用。

3．帶外串口通信

配合大屏需要檢測電源電壓、溫度等狀態(tài)的要求，有些大屏系統使用帶外串口通信。若FPGA需要下載和更新功能時，可以通過單片機來實現數據下載。Silicon Labs公司的單片機滿足了這些要求，其單片機帶有多路8位以上的模擬輸入通道，封裝小，速度快，兼容傳統的8051；內部集成A/D、D/A、Flash和RAM；它是完整的SoC單片機，支持工業(yè)溫度范圍；同時該單片機支持通過多種方式在線升級，目前在大屏廠商中已有應用。

參考文獻：

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