浅谈LED电子显示屏在幕墙系统中的应用

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摘要：随着计算机技术、光学、电子技术、视频技术、传送技术的发展，各种电子屏幕设备的应用日益增多。在众多的影像设备中，led电子显示屏是集光电子技术、视频技术、计算机技术和微电子技术为一体的科技产品。LED因其强大的功能在各行各业中得到了广泛的应用。

关键词：LED电子屏幕；多媒体控制

中图分类号：TN873 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 10-0000-01

LED Display Using in the Curtain Wall System

Chen Jinxiang

(Qianjiang College,Hangzhou Normal University,Hangzhou310012,China)

Abstract:With the computer technology,optics,electronics,video technology,transmission technology,various electronic screen device applications is increasing.Among the many video devices,LED electronic display is a photonics technology,video technology,computer technology and microelectronics technology as one of technology products.LED because of its powerful features in all walks of life have been widely used.

Keywords:LED electronic screen;Multimedia control

一、LED的概念

LED即发光二极管英文（Light Emitting Diode）的缩写。LED是一种电流发光器件，通过电流产生光源，将电能转化为光能。材料的不同决定了它通过电流后产生的发光颜色和发光强度。红绿蓝为三基色，由此三种颜色可调出任意颜色。把发光二极管按一定的点间距纵横排成阵列就是LED点阵版面，即LED电子显示屏。LED电子显示屏中每一个发光二极管都有与之相对应的亮度控制电路，在计算机的控制下，再去控制LED电子显示屏中每一发光二极管的亮度，就在LED电子显示屏上形成图像及文字。LED发光二极管模块及其驱动电路是LED电子显示屏的主要组成部分，也是决定屏体质量的关键。影响屏体质量的因素有：亮度、混色、视角、均匀性，安装工艺和非线性校正等。LED电子显示屏中的每一个发光二极管的点间距离越小，图像分辨率越高，图像越清晰，也就是像素越高。

二、多媒体室外LED显示屏的组成

（一）LED显示屏系统的必要性

LED室外显示屏目前已是户外广告和信息显示的重要媒体。它比其它媒体如霓虹灯、布饰射灯、看板、指示牌等更具有动感，其变化的速度、内容、方式是其它媒体所不能比美的。它可承担文字、图形、图像的实时工作，对生产、生活更具有实时性和机动实用性。同时它还起到美化市内环境，烘托城市气氛的重要作用。因此，设计一套具有完善的功能，实用性强，可靠性高的显示屏，是十分必要的。在设计上要考虑显示屏的扩展性，兼容性，以及户外环境的影响等因素。

（二）LED显示屏系统功能要求

1.实时清晰显示

实时，无闪烁，清晰显示是LED显示屏系统的最基本和最重要的要求之一。

安装在建筑幕墙上的LED全彩显示屏，是视频图像显示系统，可播放文字、动画、VCD、DVD、电视节目、录像节目等内容。因此，显示屏要具有清晰明确规范，变化显示内容时应无闪烁，变化形式自然，变化方式多样化。并且可以实时地播发新闻快讯，实时显示北京自然时间表。

2.多种显示方式

室外视频彩色LED显示屏的控制方案是采用一台计算机控制LED显示屏，使其控制系统的操作、管理更为简捷方便，从而达到控制设备少、操作人员少、系统成本低、技术性能高的目的。LED显示屏的主要功能是显示文字和图形图像，其显示方式主要有以下几种：图面的对开，反白，上移，下移，左进右退，右进左退，覆盖变，码赛克变，放射变；文字的字形，字体可有十几种变化。

三、LED显示屏系统的数据传输

传输方面，大屏系统一般采用串行方式进行视频数据的传输，长距离时通常使用光纤模式进行可靠传输。

（一）高速串行解串行器芯片组

Agilent的高速串行解串行器芯片组可以满足客户对速度和同步的要求。Agilent的HDMP-1032/1034和HDMP-1022/1024两套GLINK芯片组可以分别实现串行1200M波特和1500M波特的传输速率。芯片组并口为并行16位￣22位的TTL电平，速度最高分别达到70MHz和75MHz，而串口采用高速的PECL电平。芯片组内置CDR，保证在长距离条件下的时钟恢复和同步。

（二）以太网接口

为了支持多媒体应用，有些大屏配置以太网接口可以支持播放MPEG2等视频流。Micrel公司作为领先的以太网芯片供应商，其以太网产品包括以太网交换芯片、以太网控制器、以太网物理层等产品，可以满足大屏系统在以太网方面的要求。这些产品支持10M/100M以太网，带有MDI/MDI-X功能，可以自动调整收发线对，直连或交叉网线都可以使用。

Micrel的以太网产品支持电缆和光纤模式，光纤工作模式支持把大屏放置在比较远的位置上。以太网控制器支持1路或2路以太网，CPU支持8/16/32位ISA接口或PCI接口。以太网物理层芯片可以提供MII、RMII等接口。灵活多样的产品系列使客户可以选择更加通用的CPU来实现设计。

（三）带外串口通信

配合大屏需要检测电源电压、温度等状态的要求，有些大屏系统使用带外串口通信。若FPGA需要下载和更新功能时，可以通过单片机来实现数据下载。Silicon Labs公司的单片机满足了这些要求，其单片机带有多路8位以上的模拟输入通道，封装小，速度快，兼容传统的8051；内部集成A/D、D/A、Flash和RAM；它是完整的SOC单片机，支持工业温度范围；同时该单片机支持通过多种方式在线升级，目前在大屏厂商中已有应用。

FPGA在大屏中的作用至关重要，它用于完成视频流的存储和刷新，控制LED等核心功能。Actel公司的第三代基于Flash技术的FPGA，具有价格低、速度快、内置升压编程电路、允许在线升级，并且上电立即工作，无加载配置数据的过程。它可以支持DDR内存的应用，FPGA内置18K――500K位的RAM，支持LVDS传输方式，可谓高性价比的FPGA。Actel的FPGA由于采用了Flash技术，抗辐射等性能出色，非常适合应用于气候变化剧烈的室外环境。

参考文献：

[1]赵才荣,丁铁夫,郑喜凤,刘高霞.大屏幕LED显示控制系统的设计[J].液晶与显示,2005,6

[2]郭兆正.LED点阵显示屏系统设计[J].渤海大学学报(自然科学版),2005,4