基于LED顯示屏控制系統的設計

2)顯示時間，顯示不同屏幕顯示信息之間的時間間隔。 軟件模塊結構圖如下：

圖3軟件模塊結構圖

3 LED顯示屏的控制技術

隨著第五代“陣列式”控制系統的研制并投入使用，此代控制系統的誕生又提高了元亨光電在屏體控制方面的技術優(yōu)勢，并使顯示信號的處理技術得到進一步的改進。 采用了“陣列式”控制系統之后。

首先，可以將顯示屏的換幀頻率由現在的60Hz左右提高到120Hz以上，遠遠大于人的眼睛分辨能力，使人在觀看時無任何頻閃和水波紋現象出現，提高了顯示的質量。

其次，可以將顯示屏紅、綠、藍三基色的灰度級別從現在的256級提高到1024級，使顏色更加鮮艷，色彩還原性更好，顯示的圖像更真實。

最后，采用LDVS信號進行傳送，最大化地避免了信號的損失，使整個顯示屏顯示內容同步，提高了顯示屏的一致性，整個顯示屏無任何色差色塊出現。

3.1 節(jié)能降耗技術

由于采用了陣列式控制系統，故能夠有效降低控制系統用于產生灰度造成的顯示屏亮度的損耗，據比較測算，傳統的“集中式控制系統”的系統損耗在30%~40%之間，“陣列式控制系統”的系統損耗在8%~10%之間，控制系統損耗的降低，有利于提高顯示屏的亮度，或者在同樣的亮度條件要求下，降低顯示屏的電流，從而達到節(jié)能降耗的效果。集中式控制系統，由于控制范圍大，為了保持一定的刷新率，不得不采用降低掃描次數，減低亮度來形成灰度;由于陣列式控制系統控制范圍小，可以大幅提高掃描次數，亮度損失隨之變小。陣列式系統的掃描次數，可以達到136場以上，而集中式最多能達到42場。

根據亮度損耗原理，計算表格比較如下：一塊200平方米的3906點/平方米規(guī)格的戶外全彩色顯示屏，如采用20mA的驅動電流，理論最大亮度可以達到15000cd/m2,如果要達到6000cd/m2的最大實際亮度，采用“集中式控制系統”,按照30%的系統損耗，則顯示屏驅動電流為11.4mA/像素點，供電最大電流為607A;如果采用“陣列式控制系統”,達到6000cd/ m2的最大實際亮度，按照10%的系統損耗，則顯示屏驅動電流為8.89mA/像素點，最大電流為474A,節(jié)能幅度達到21.9%. 按照平均功耗是最大功耗的40%計算，每天按照10小時使用時間，每年300天計算，采用“集中式控制系統”每年耗電量為160248度。采用“陣列式控制系統”每年耗電量為125136度，節(jié)約開支約35112元/年(按每度電1.0元計算)

3.2 單點檢測技術

為提高屏體可靠性，增加維護的便捷性，元亨光電特研發(fā)出顯示屏單點檢測技術。通常LED顯示屏出廠前對LED像素的檢測是通過目測(即人眼觀看其是否按調試程序發(fā)光)，在長時間觀看LED像素時，難免有一定視覺疲勞，漏判或誤判，其工作效率也不高?，F在我司使用屏體單點檢測功能，只需運行相應程序，即可判斷出像素的工作狀態(tài)，從而進行修復，大大提高了屏體的可靠性。同時，隨著LED顯示技術的不斷發(fā)展，超大型LED屏涌現市場。此類屏體一般安裝位置較高，觀看距離較遠，為顯示屏的檢測工作帶來不便。對每個像素點的判斷往往只能根據人為判斷，在運用單點檢測功能后，維護人員可方便的查找出故障點的坐標，快捷更換。

3.3 單點亮度與色度校正技術

LED顯示屏亮度色度均勻性問題一直以來是困擾業(yè)內人士的一大難題，一般認為LED的亮度不均勻可以進行單點校正，來改善亮度均勻性，而色度不均勻是無法進行校正的，只能通過對LED色坐標進行細分和篩選來改善。 隨著人們對LED顯示屏的要求越來越高，只對LED色坐標進行細分和篩選已無法滿足人們挑剔的目光，對顯示屏進行綜合校正處理，使色度均勻性得到改善是可實現的。首先，由于LED自身的不同導致在一定水平上的亮度和色度是不一致的(例如：使用同樣的電流點亮同一生產批次的兩個綠色LED,亮度可能會有30%的變化，波長可能會有10-15nm的變化)。其次，使用一段時間以后藍色LED變暗程度最大，紅色最小，但是最大的問題是一段時間以后LED變暗程度不同。因此，即使LED屏在工廠內是一致性非常完美的，但隨著LED的變暗，一致性也會喪失，在不停使用三年以后LED屏的不一致性將會被顯著的發(fā)現。為此，元亨光電使用世界先進的單色亮度與色度校正技術(也稱之為：亮度與色度簽名技術)，用以解決由于不同顏色發(fā)光二極管衰減不一致帶來的顯色顏色不一致問題。

從顯示技術上說，LCD是由液態(tài)晶體組成的顯示屏，LED是由發(fā)光二極管組成的顯示屏。LED數碼顯示中每一個像素單元就是一個發(fā)光二極管，單色LED顯示屏一般是紅色發(fā)光二極管。

4 總結

近年來國內LED顯示屏技術得到進一步的發(fā)展，我國LED顯示屏已占據全球80%的市場，然而引領顯示屏的發(fā)展并非在我國。為此，雷迪森光電等業(yè)內LED廠家將積極發(fā)展、提升LED技術。LED顯示屏軟件控制系統的整體設計，確定了系統上作流程，完成了系統軟件控制功能。根據具體設備通訊要求，采用串口通訊技術，通過介紹端口通訊以及串口通訊協議的相關知識，實現控制系統與硬件設備部分的通訊，完成實現LED顯示屏的文本信息傳輸功能。LED顯示屏的技術控制是決定產品優(yōu)劣的重要保證。