LED旋转显示屏

LED旋转显示屏（精选7篇）

LED旋转显示屏 篇1

旋转LED球形屏是一款新型的新颖的居家装饰品和字幕宣传工具, 适合家庭、汽车、娱乐场所等的装饰, 也同样适合作为超市、宾馆、商厂、大型广场等的宣传显示工具。其主要目的是能够360度全方位观赏屏幕显示的内容, 给人以立体的观赏效果, 给观众带来美的享受。

基本思路

1.用最少的LED开发一种新型的立体显示屏幕, 可以从各个方向欣赏到显示的内容, 并且功耗要低!

2.设计一款中型的点阵屏幕, 不需要拆卸即可以通过无线方式随时随地改变屏幕显示的内容, 像书写普通的液晶屏一样方便。

3.可以很方便的使屏幕内容处于静止、放大或者旋转状态, 使屏幕更加人性化。

4.可以水平放置、垂直放置、悬挂放置, 适合不同的用户固定到不同的场地。

5.设计出一种新颖的居家装饰品, 能够营造出一种舒适温馨的场景, 给人带来愉悦的心情。

基本原理

本屏幕由核心控制模块、旋转显示模块、无线模块、字库模块、电机驱动模块、对管定位模块等模块及外壳、电源构成。

旋转的扇叶设计为圆形, 在扇叶上设有一圈LED, LED的发光颜色为单色或多色, 当扇叶围绕着中心轴旋转时, 会产生一个球面, 而且在球面上全部都是LED, 配合字模软件, 当扇叶走到相应的位置时, 点亮相应的点, 这样就可以控制一个球面的显示内容了。

硬件设计

1. 核心控制模块

核心控制模块采用STC12C5A60S2系列1T单片机, 控制模块主要是无线接收过来的数据进行判断, 从而执行不同的动作。是整个屏幕的控制核心处理各种数据, 控制外部期间执行各种动作。如图1所示。

2. 旋转显示模块

旋转显示模块采用阵列的方式排列LED, 布线非常方便, 而且对单个点或多个点控制方便, 控制显示简单易行, 而且显示效果很好。

3. 无线模块

无线模块使用的是RF2401, 2.4GHz全球开放ISM频段免许可证使用、最高工作速率1Mbps、高效GFSK调制、抗干扰能力强、内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制、低功耗、内置2.4GHz天线、可软件设地址等功能。如图2所示。

4.字库模块

字库模块是用字库芯片GT21L16S2W, 该芯片是一款内含11×12点阵和15×16点阵的汉字库芯片, 支持GB2312国标简体汉字 (含有国家信标委合法授权) 、ASCII字符及GB2312与Unicode编码互转表。如图3所示。

5.对管定位模块

对管定位模块是有双对管控制, 为处理器提供位置脉冲, 处理器会根据当前显示屏的模式来对接收到的对管脉冲进行判断, 可以选择单球屏显示或者双半球屏显示, 使显示更加赏心悦目。

6.电机驱动模块

在电机驱动方式上, 采用LM2596开关电压调节器直接驱动直流电机, 该芯片是降压型电源管理单片集成电路, 能够输出3A的驱动电流, 同时具有很好的线性和负载调节特性, 用滑动变阻器直接调节输出电压来调节直流电机的转速, 操作简便。如图4所示。

软件设计

系统采用C语言编程实现各项功能。由于本系统处理的数据较多、较复杂, 利用C语言的优势完全可以体现出来。

1.系统主程序的实现

主程序主要起到一个导向和决策功能, 决定整个系统应如何正常运行。本系统各种功能的实现主要是通过调用子程序完成的。

当系统上电后, 程序开始执行初始化, 然后进入待机状态, 等待接收外部控制器发送过来的控制字符及操作字符, 然后通过判断控制字符来调用相应的子程序。主程序流程图如图5所示。

2.各个子函数的实现

各个子函数主要是通过对字库的调用、旋转显示板的控制来实现各个模式的功能。如图6所示。

演示方式中的各种模式与上图类似, 只是发送相应的控制字后执行的是屏幕自带的相应的演示程序, 这里就不再一一列举了。

3.无线刷屏技术的实现

本球形屏采用无线技术刷新屏幕, 方便实用。主要是通过RF2401模块实现无线通信, 该屏幕的大脑STC12C5A60S2全面分析接收过来的信息, 然后快速把处理的数据送至各个模块, 执行下一步动作。无线发送的数据构成整个屏幕运行的血液, 控制着整个屏幕的运行状态。

(1) 测试数据

经测试得出电流的数据如表1。

(2) 测试结果分析

通过实际测量, 发现该旋转LED球形屏功耗在2W左右, 而显示相同内容的点阵屏功耗在10W左右的, 功耗降低到1/5左右。利用LED的高亮度, 还可以作为警示效果, 比如高压警示, 水深警示等危险场所;由于其炫酷的显示效果、小巧轻便等诸多效果是送朋友生日新型的时尚礼物。

制作过程

制作这款旋转LED球形屏跨越了好几个月的时间, 总共制作了三版, 现在看到的是最终版。

第一版是我用万用板做的, 外形跟现在的基本相似, 也是一个圆, 圆面上焊接的插装的LED, 所有的都是飞线连接, 工作量可想而知。做了好几天才焊好。结果还算可以, 跟网上传的差不多, 但是效果没人家理想, 主要是供电做的不好, 还有就是插装的LED旋转起来的效果不好。

第二版是用DXP软件制作电路板, 画这种图是很累人的, 电路板腐蚀是用的盐酸+双氧水, 为了防止线被腐蚀断, 在画PCB时把线画的都是比较粗的, 单面板肯定是画不成的, 所以画的PCB是双面的, 焊接的LED是用的贴片的, 面积明显小了很多, 而且更加轻便了, 更加像是一件工艺品。制作出来后发现在旋转的情况下, 普通0808封装的贴片LED亮度有点小, 不过还凑合, 还有就是LED个数少, 导致分辨率不高, 但是作为普通的使用还是足够了。

为了精益求精, 制作了第三版, 还是采用双面的PCB, 只不过采用1206封装的LED, 个数比第二版的提高了一倍。由前两次的经验, 这次做的还是比较快的, 效果还算理想。

通过制作旋转LED球形屏, 我学到了很多, 发现自己要做的还有很多。下面是我制作旋转LED球形屏的总结。

1.供电方式

a.采用模仿电机供电, 把固定读硬盘的磁头那一部分取下来当作电刷用, 收音机天线的铝管当作换向器, 如此可以把直流电通过“电刷”传给“换向器”, 再传给上部旋转部分的控制器及LED。

实验结果:自制的电刷及换向器的导电效果很不好, 时有断电的情况, 即使是在上部旋转部分的供电处并联一个很大的电容也不行, 效果不理想。

b.采用电机本身供电, 就是从电机的换向器上引线, 一般是细铜丝, 从电机上部引出, 铜线跟电机轴同步, 把上部旋转部分固定到电机轴上, 电源通过电机本身的电刷及换向器。

实验效果:这种方式是网上很推崇的, 也是最稳定的一种。但是由于本人在做硬件改造方面做的不好, 改了两个电机都是以失败而告终。

c.采用在电机上套装与直流电机同样的换向器及电刷, 把与电机同规格的换向器及电刷套到电机伸出的轴上, 固定的这个换向器与上部的旋转部分相连接, 电源通过该电刷把电源传给换向器, 再传给上部旋转部分。

实验效果:效果很好, 没有出现断电的情况, 这样与下部电机基本上没有关系, 不会产生很大的干扰。

2.电机选择

a.选用直流电机, 直流电机控制方便, 改变速度效果明显, 之前一直在用直流电机。但是直流电机有个最大的缺点就是改装不方便, 噪声大, 速度跟力矩的比例关系太大。

b.选用无刷电机, 无刷电机改造容易, 可以很方便的从中间安装一个轴, 这个轴可以固定上部旋转部分, 速度快, 稳定, 力矩也大。但是研究了一星期也没有搞定无刷电机的控制方式, 最笨的方法就是直接用硬盘的驱动板, 感觉那样没啥意思, 就放弃了这种方案。

3. 电路的选择

a.采用74LS595级联控制LED, 电路图简单, 布线方便。但是最大的缺点是不能位控, 最少是8位控制, 不符合最初的设想。

b.采用矩阵的方式控制LED, 通过3片74LS138控制矩阵的X、Y, 选择点亮的点, 控制方便、灵活、速度快。

4. 书写屏幕的方式

a.采用自制的电刷, 采用自制的电刷, 弄四个环当换向器用, 这四个环分别连接上部旋转部分的电源正、负、RXD、TXD, 通过串口传输数据。

实验结果:数据传输很不稳定, 经常出现错误, 而且由于制作工艺问题, 电刷与换向器连接不是很好, 影响速度。

b.采用无线通信的方式, 把需要传输的数据通过无线的方式传给上部旋转部分, 使上部旋转部分改变显示的内容。

实验结果:经过多次验证, 最后确定供电方式采用在电机上套装与直流电机同样的换向器及电刷, 电机用直流电机, 电路用矩阵的方式控制LED, 书写屏幕的方式采用无线通信方式。

LED旋转显示屏 篇2

深圳LED显示屏厂家打造2860平米“世界之门”LED幕墙显示屏

深圳湾体育中心之后，“春茧”独特的造型让观众赞叹不已。很快他们还发现，场地中央的舞台十分特别：它看起来就像电子邮件地址和微博中最常用到的符号“@”，舞台下用废弃的矿泉水瓶组合成各式图案。“一看到这个几乎天天接触到的„小老鼠‟，看到这些矿泉水瓶，我就觉得开幕式肯定是青春的、高科技、低碳的。”一位观众对记者这样说。

开幕式从晚上8时开始，国旗入场、升国旗仪式以及简单的热场演出之后，马上进入了运动员入场环节。据大运会组委会新闻发言人之前透露，在举办开幕式的深圳湾体育中心设立了青春大道，运动员将会通过“海之门”进入场内。“海之门”已经改名为“世界之门”，而“运动员”正是通过缓缓打开的“世界之门”、走上“青春大道”，从迷人的城市夜色，走进呼声震天的深圳湾体育中心。可以开闭的“世界之门”是一块庞大的LED显示屏幕墙，宽约110米，高约26米，总面积达2860平米显示效果十分震撼。具了解“世界之门”LED显示屏幕墙依然是由深圳LED显示屏厂家按照开幕式导演策划团队要求独立设计，研发，生产。世界之门LED幕墙是继08奥运卷轴LED显示屏，亚运帆船LED显示屏之后又一经典大型LED应用技术案例。整个开幕式期间2860平米的全彩LED显示屏将会三次开启开启。

“世界之门”LED显示屏变身舞台秀功夫

开幕式时，“世界之门”这扇可以开闭的庞大屏幕由365块LED显示屏组成，演员们会在LED显示屏幕墙内的365个空格里面进行表演。届时，将有300多个少林武僧在其中表演武术。武术这种带有剧烈运动气息的表演，轻薄的LED显示屏幕墙如何承受得住呢？幕墙制作方透露说，幕墙其实是嵌在一个巨大的钢架之中，而演员的表演地方其实是在钢架之间的空格当中。

深圳第26届世界大学生运动会开幕式

精彩中国，再献体坛精彩盛会；青春鹏城，汇聚五洲青春健儿。深圳第二十六届世界大学生夏季运动会１２日晚在广东省深圳市隆重开幕。国家主席胡锦涛出席开幕式并宣布本届大运会开幕。

夜幕初降，深圳湾体育中心里灯光闪亮、笑语飞扬，气氛格外热烈。１１０米宽的“世界之门”超大电子屏上映现出本届大运会吉祥物“ＵＵ”的变形图案，状如网络符号＠的巨大舞台上表演起充满青春气息和岭南风情的热场歌舞。现场的人们都怀着激动的心情，等待本届大运会开幕时刻的到来。

２０时许，在欢快的乐曲声中，胡锦涛主席和夫人刘永清、国际大学生体育联合会主席基里安等走上主席台，向场内观众频频挥手致意。全场报以长时间的热烈掌声，舞台上１０００名少女用荧光鲜花拼成“欢迎”字样。

伴随着《走向复兴》的激昂旋律，８名礼兵手举中华人民共和国国旗齐步走进现场。全体起立，奏唱中华人民共和国国歌。雄壮的国歌声响彻全场，鲜艳的五星红旗冉冉升起。灯光转暗，音乐声起。一道飞驰的光带反复勾勒出＠形舞台轮廓，又射向电子屏，演变成一条“信息高速公路”在深圳地标建筑群中穿行。当电子屏上变幻出一面中华大鼓，现场３００多名鼓手同时敲击，一阵阵震天鼓声排山倒海般传来。当电子屏上变幻出一个古老算盘，全场观众一起呼喊从１０到０的数字，迸发出震耳欲聋的倒计时声。这时，电子屏上又呈现出深圳街头著名雕塑《闯》的意象，一位巨人张开双臂奋力撑开“世界之门”，宽阔的“青春大道”向跃跃欲试的各国各地区大学生选手铺展开来„„

运动员入场式开始，１５２个国家和地区的大学生体育代表团沿着“青春大道”相继入场，受到全场观众的热情欢迎。大运会期间，运动员们将在２４个大项、３０６个小项的比赛中充分展示自己的英姿与实力。当中国代表团最后入场时，全场一片欢腾。本届大运会组委会副主席、深圳市委书记王荣首先致辞，表达深圳市民欢迎世界各地朋友的共同心声，愿深圳的一切给大家留下美好的回忆。本届大运会组委会主席、教育部部长袁贵仁致辞，代表组委会向来自世界各地的代表团表示热烈欢迎，向所有关心、支持本届大运会并为之付出辛勤劳动的朋友们表示崇高敬意，祝愿大学生运动员在这次盛会上展现不一样的精彩、创造新的奇迹。国际大体联主席基里安在致辞时，对中国政府和广东省、深圳市为本届大运会所作的精心准备表示衷心感谢，向本届大运会的参赛者们献上衷心祝福。２１时５５分，国家主席胡锦涛用洪亮的声音宣布：深圳第二十六届世界大学生夏季运动会开幕！顿时，全场欢声雷动。电子屏上，五彩焰火喷薄绽放，彩色流星雨环场而下；场地中央，彩旗挥舞、彩绸飘飞，数百名中外大学生欢呼着跑上舞台，跳起活力四射的激情舞蹈。

在国际大学生体育联合会会歌声中，国际大学生体育联合会会旗徐徐升起。

中国运动员龚园、中国裁判员王晏分别代表全体运动员、裁判员宣誓。接着，精彩的演出再次登场。礼赞改革开放伟大时代的音舞诗画《春天的故事》，表现莘莘学子追求新知的杂技与模特表演《与书共舞》，反映当代青年践行绿色环保理念的自行车特技表演《绿道英姿》，倾诉着年轻城市的炽热情怀和年轻大学生的远大志向。“我们梦与岁月同在，青春的圣火点燃不一样的精彩„„”上届、本届和下届世界大学生夏季运动会主办国塞尔维亚、中国、俄罗斯的３名大学生，联袂唱响本届大运会开幕式主题歌《不一样的精彩》，得到全场观众的共鸣和响应。

制作LED动态显示屏 篇3

在下面的内容中，我们将使用After Effects软件内置的Particle Playground（粒子运动）滤镜来制作一个动态的LED显示屏特效。

在我们的案例开始之前，先来介绍一下Particle Playground滤镜的参数，因为只有熟悉了参数，我们才能根据制作效果的需要，熟练组合操作这些参数，图2显示了Particle Playground滤镜的参数。

Grid（栅格）粒子是在交叉网格中创建出连续的粒子阵列，粒子的运动完全取决于Gravity（重力）、Repel（排斥）、Wall（墙）和Layer Map（图层映射）选项组中的参数设置。在一般情况下，Gravity属性都处于开启状态，所以默认状态下的Grid粒子是在网格上从上向下运动的，图4显示的是使用Grid粒子制作的粒子文字效果。

Cannon（发射）粒子可以在图层指定的点中创建粒子流效果，如图3所示。Cannon（发射）粒子是系统默认的粒子，其发射器是一个点。

Layer Exploder（图层爆炸）和Particle Exploder（粒子爆炸）选项组中的参数可以从已存在的图层或粒子中创建出新的粒子，如图5所示。

在默认情况下，Cannon粒子、Grid粒子、Layer Exploder和Particle Exploder所产生的粒子都是圆点粒子，但是Layer Map（图层映射）属性可以使用合成中的图层来替代圆点粒子。比如在合成中有一个鱼游动的图层，那么就可以利用Layer Map替代图层中的圆点粒子来制作出鱼群游动的动画，如图6所示。

通过Gravity属性可以设定重力场，从而影响粒子的运动方向。粒子在重力场的作用下进行加速运动，可以用来模拟雨、雪以及香槟泡沫的上升动画效果。

通过设置Repel（排斥）参数，可以决定粒子在指定范围内是产生相互吸引还是产生相互排斥的效果。

Wall（墙）属性主要用来设置粒子所受到的障碍，当粒子撞击到障碍物时会发生反弹现象。

Persistent/Ephemeral Property Mapper（持续／短暂特性映射）这两个属性是通过为粒子图层设置Layer Map来为粒子制作特殊的属性变化效果，用户不能直接对粒子进行这种操作，但是可以通过Layer Map指定的像素来使粒子发生变化。

LED显示屏特效

接下来，我们就可以使用Particle Playground滤镜来制作动态的LED显示屏特效了。

（1）按Ctrl+N组合键新建一个名称为“点阵文字”的合成，具体参数设置如图7所示。

（2）按Ctrl+Y组合键新建一个尺寸与合成大小相同的黑色固态层，并将其命名为“屏幕”，然后为其添加一个Particle Playground滤镜，接着在Grid选项组中为Width（宽度）属性添加表达式width，为Height（高度）属性添加表达式height，最后在第0∶00∶00∶00秒时间位置设置Particles Across（粒子交叉）关键帧数值为100，Particles Down（粒子下降）关键帧数值为40；在第0∶00∶00∶01秒时间位置设置Particles Across（粒子交叉）和Particles Down（粒子下降）关键帧数值为0，具体参数设置如图8所示。

（3）预览动画，可以发现粒子因为受到重力的影响而不断下落，因此需要设置Gravity选项组中的Force（力）为0，如图9所示。

（4）按Ctrl+N组合键新建一个名称为“粒子”的合成，具体参数设置如图10所示。

（5）在“粒子”合成中创建一个尺寸与合成大小相同的棕黑色固态层，然后双击工具栏中的“椭圆工具”按钮，为固态层添加一个圆形遮罩，接着设置Mask Expansion（遮罩扩展）为-2，如图11所示。

（6）将“粒子”合成拖曳到“点阵文字”合成中，然后关闭“粒子”图层的显示开关，接着展开“屏幕”图层的Particle Playground滤镜中的Layer Map（图层映射）选项组，并设置Use Layer（使用图层）为“粒子”图层，如图12所示。

（7）复制一个“屏幕”图层，并将其更名为“文字显示”，然后将其放置在最上层，接着为其添加一个Tint（染色）滤镜，具体参数设置如图13所示。

（8）为“文字显示”图层添加一个Glow（辉光）滤镜，具体参数设置如图14所示。

（9）按Ctrl+N组合键新建一个名称为“文字”的合成，具体参数设置如图15所示。

（10）在“文字”合成中创建一个白色固态层，然后在“合成”预览窗口中输入英文Welcome，接着在第0∶00∶00∶00秒时间位置设置Position（位置）关键帧数值为（662，211），在第0∶00∶00∶09秒时间位置设置Position关键帧数值为（12，211），在第0∶00∶02∶16秒时间位置设置Position关键帧数值为（12，211），在第0∶00∶03∶00秒时间位置设置Position关键帧数值为（-619，211），如图16所示。

（11）将“文字”合成拖曳到“点阵粒子”合成中，并关闭“文字”图层的显示开关。

（12）选择“文字显示”图层，然后在Persistent Property Mapper（持续特性映射）选项组中设置Use Layer As Map（使用图层为映射）为“文字”图层，具体参数设置如图17所示。

LED显示屏技术要点 篇4

1 色坐标空间变换

视频显示质量是LED显示系统性能中最为引人关注的问题,而这一问题的关键是色彩。本显示屏严格按照色彩理论进行L E D显示屏色彩矫正。在配色方面,RGB模型是人们所熟悉的,即认为可以通过不同比率的RGB颜色配比来获得各种颜色。从IEC色度图的观点来看,三基色对应色度图上3个坐标点,可以产生在其圈成的三角形内部或边上的点对应的颜色。尽管一般都是采用RGB作为三基色,但是三基色对应的色坐标存在不同的标准。

例如,IEC推荐的三基色的色坐标为(0.670,0.330)(0.210,0.710)(0.140,0.080),RGB模型为(0.735,0.265)(0.247,0.717)(0.167,0.009)。对于LED发光器件,其红、绿、蓝管对应的颜色坐标同各种标准之间也存在一定的偏差。因此如果不进行色彩校正,难以实现LED显示屏的白平衡和动态白平衡。

彩色电视系统、NTSC制式、LED三基色各自的颜色还原色域。从图中可以看出,LED系统能够还原的色域大于标准电视系统和NTSC制式系统的还原色域。同时可以了解到,其与基色坐标不重叠,用标准电视信号激励LED形成颜色将会不同于电视系统还原的颜色。所以如果不采用彩色纠正技术,很难实现逼真彩色和动态白平衡。

为解决上述问题,采用色彩矩阵变换技术进行纠正。其具体步骤包括:

(1)测试发光管的色坐标。

(2)用一组变换矩阵,可以将具体使用的发光管的色坐标转化为彩色电视对应的三基色色坐标。

(3)对于转换之后的颜色,根据彩色电视的标准进行配色,矩阵变换与配色均通过专用硬件电路加以完成。运用高速图像处理电路实现色坐标变换,将视频源色空间上的每一点与发光元素色空间上的每一点一一对应,从而使画面色彩逼真还原。

2 白场色温选择

根据人眼在不同环境照度下喜欢不同色温图像的视觉特性,当环境亮度发生变化时,通过技术手段,不仅可以调整显示屏亮度,而且也可以使显示屏色温自动变化,也符合人眼视觉的要求,这使得显示屏在各种环境下均能达到人眼最适目的白场色温。

3 增强边缘

某些图像可能存在边缘模糊、图像分辨率低的现象,为了提高图像边缘的锐度,强化信号轮廓,在水平和垂直两个方向上均做了增强边缘处理,可大大提高图像的清晰度。采用的增强技术包括:3 D动态数字降噪滤波、3 D梳状数字滤波。

4 非线形校正技术

通常情况下,LED的发光强度随驱动电流的增大而增大,即亮度——灰度曲线呈线性变化的特征。但人的视觉对色彩灰度等级的敏感程度在亮度不同的情况下是有差别的,研究结果显示,在低亮度条件下随灰度变化的感受比较敏感,在高度情况下对灰度变化的感受较为迟钝。为了拟合人的视觉对灰度变化的感觉,一般需要对亮度——灰度曲线进行非线性校正,但这种校正往往要以牺牲灰度等级为代价。

采用的亮度——灰度曲线r校正技术,将非线性校正功能集成进驱动板芯片之中。采用16,384级灰度,使校正后的灰度等级仍保持单色256级。以非线性校正的方式驱动LED,用驻留软件自动或人工干预非线形级差技术,使LED显示屏适应人眼的非线性需求,从而显示同计算机一样生动逼真的视频画面,图像更加稳定。

采用了非线性色差校正技术后,屏幕显示效果极佳,分辨率高、图文清晰,动画效果流畅,无马赛克现象。

5 逐帧像素直接映射技术和分区同步技术

点阵结构单元是LED显示系统的基本结构,全彩色显示屏的每个点阵单元包括红、绿、蓝三种发光二级管。LED显示屏的显示方式原理为数字图像像素直接映射,即L E D点阵的像素点与视频源的像素点一一对应。根据光学中三基色原理,将来自视频源上的每一个图像分解为红、绿、蓝三种信号,经过系统处理,传递到LED点阵屏幕上的点阵单元中,再分别驱动相应颜色的发光二极管,即实现了视频源在LED点阵屏幕上的映射。LED全彩色视频显示系统一般采用监视器同步控制技术。监视器同步技术是通过硬件方法使LED显示屏上的每个像素点与电脑监视器上的像素点一对应,逐帧逐点对应。

大屏幕系统的图像还原控制方式,大多采用分区还原技术。每个分区都会有一个分区局部图像生成控制模块,控制本分区图像的还原。如果各分区局部之间不同步,在摄像机拍摄时,常常会出现暗条、暗块、色块等瑕疵,无论刷新速度怎么提高,这些瑕疵始终会被拍摄到。如果采用分区同步措施,提高刷新速度,这些问题就全部获得解决。

6 色温调节

色温是用来描述光源的,但是,色温仅用于描述光源的光辐射特性,它的光谱也随之变化。人眼不但对不同波长可见光的感受不同,而且在不同的环境照度下,人眼观察不同波长的可见光达到同样照度时所需的辐射度也不同。特别是人眼具有普金耶效应,也就是说在明亮光照条件下的相同亮度的蓝色和红色,如果在弱光条件下再进行比较时,看起来蓝色就会比红色更亮点,这种现象如果出现在LED全彩屏,就表现为夜晚时白色较纯,而在白天时就会因为眼睛对蓝光的感觉减弱而使屏幕颜色由白偏红,大大影响了视觉效果。为了保证全彩屏在白天的观看效果同样好,必须采取一定的措施来解决。色温越高还原色彩的真实度就越高,因此,对全彩色显示度要求有较高色温供选择,以求色彩鲜艳、逼真。本文显示屏可采用软件实时完成从5500k至9000k色温的连续可调,在不同的环境亮度下,配合不同色温调节使显示屏呈现最佳效果。

根据用户的不同要求,投机人可以做到国际光度协会规定的6500k的D65白色,或国际光度协会规定的5500k的E光源白色。

7 对比度处理

对比度对视觉效果的影响非常关键,它也是图像显示的一种重要指标。一般来说对比度越大,图像越清晰醒目,色彩也越鲜明艳丽,但对比度过强又会使图像过于生硬。而对比度小,则会让整个画面都灰蒙蒙而使图像暗淡,无层次感。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、光度层次表现都有很大帮助。

本文显示屏利用大规模图形处理芯片对视频信号的幅度进行动态的调整,使显示效果达到最佳状态。在对视频信息对比度做动态调整的同时,对显示屏幕的表面进行黑化和亚光处理,降低反光系数,提高显示屏的自身对比度。

8 自动/手动/定时调节亮度

LED显示屏亮度控制分自动亮度控制、亮度控制和手动亮度控制三种模式。自动亮度控制是指由屏体检到系统中带有的光敏传感器对屏幕周围环境的亮度进行自动监制,并反馈给控制系统,再由控制系统对显示屏的发光强度进行自动调节,使屏幕可以在无人值班的情况下满足环境对播放画面亮度的需求。自动亮度控制可通过通信命令切换到手动调节,如果检测到系统中的光敏传感器发生故障,上位机即可发送通信命令,将显示屏的亮度设置方式从自动改为手动,并指定亮度值。

定时亮度控制是由操作人员对显示屏全天工作时段的亮度值进行预设,使显示屏在不同的工作时段,根据预设亮度值进行显示播放。

手动亮度控制是当显示屏有特殊亮度需求时,操作人员可断开亮度自动控制系统,人工调整显示屏的亮度。

由于亮度与色度不是线性关系,所以根据环境亮度对显示屏的亮度进行调节会使显示屏的色度发生偏离,白平衡无法保证,本显示屏的亮度调节是使每一种亮度和色度同时变化,这样就保证了任何情况下显示屏的显示效果。

9 逐点亮度校正技术

系统可以对每个像素点实现亮度校正,这样即使发光管的亮度不一致,通过本系统调整后也能达到一致,从而达到画面完美的效果,我们的每一块显示屏在工厂都可进行两次校正,一次是单元模组级的校正,一次是整屏级的校正。而且由于所需校正设备相对简单,可以方便地实现现场校正,即使在显示屏使用一段时间以后,也可以纠正由于LED灯不同的衰减而导致的屏幕均匀性不良,给屏幕翻旧如新的感觉。

1 0 低帧延迟嘴唇同步技术

对于数字图像,尤其是高清数字图像进行处理,帧延迟是不可避免的。但当延迟时间大于30ms时,一般观众就会感觉说话的嘴型和声音不再同步。将数字视频的处理和还原等动作造成的延迟,压缩到小于人眼的感知域值,在图像处理行业内,被称之为嘴唇同步技术。

国内LED大屏幕控制系统设计时,很少考虑数字视频行业的这些技术问题,很少有设计者意识到这种技术特征存在的问题。本次提供的控制技术,在数字视频帧速为60fps时,帧延迟保证小于2帧,满足嘴唇同步的延迟要求。

(1)本照片用1/60s的快门速度拍摄。对于60fps数字视频,这一段时间正好是一帧的时间窗口。

(2)—段特别设计的数字高清视频剪辑,每帧是一个数字,数字表示帧序列号。将这段视频信号播放的信号,同时送到LED大屏幕的CRT显示器。通常我们认为CRT显示器是同步的(相对于摄像机或者视频信号同步来说,它确实是同步的,没有延迟)。

(3)照片上可以看到,视频源在播放26帧期间,LED大屏幕在一部分时间在完成24帧的画面刷新,继而一部分时间开始25帧的画面刷新。由此也可断定,LED大屏幕的延迟没有超出2帧。这个延迟没有超出人眼的感知域值。

11快速运动图像补偿

LED显示屏工作原理 篇5

（一）系统组成

本系统由计算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成。

计算机及专用设备：计算机及专用设备直接决定了系统的功能，可根据用户对系统的不同要求选择不同的类型。

显示屏幕：显示屏的控制电路接收来自计算机的显示信号，驱动LED发光产生画面，并通过增加功放、音箱输出声音。

视频输入端口：提供视频输入端口，信号源可以是录像机、影碟机、摄像机等，支持NTSC、PAL、S_Video等多种制式。

系统软件：提供LED播放专用软件，powerpoint或ES98视频播放软件。

(二)系统功能

该系统具备如下功能： 以计算机为处理控制中心，电子屏幕与电脑显示器(VGA)窗口某一区域逐点对应，显示内容实时同步，屏幕映射位置可调，可方便随意地选择显示画面的大小。

显示点阵采用超高亮度 LED发光管(红、绿双基色)，256级灰度，颜色变化组合65536种，色彩丰富逼真，并支持VGA 24位真彩色显示模式。

配备图文信息及三维动画播放软件，可播放高质量的图文信息及三维动画。播放软件显示信息的方式有覆盖、合拢、开帘、色彩交替、放大缩小等十多种形式。

使用专用节目编辑播放软件,可通过键盘,鼠标、扫描仪等不同的输入手段编辑、增加、删除和修改文字、图形、图像等信息。编排存于控制主机或服务器硬盘,节目播放顺序与时间,实现一体化交替播放,并可相互叠加。

可以接收显示录像机、影碟机等视频信号。LED电子显示屏系统简介及分类

近年来LED显示屏市场得到了迅猛的发展，已经广泛应用到银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等多种需要进行公告、宣传的场合。LED是发光二极管Light Emitting Diode 的英文缩写。LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有如下优点：

1、耗电省、2、使用寿命长、3、成本低、4、亮度高、5、视角大、6、可视距离远、7、规格品种多。LED显示产品系列：

A、单色、彩色条形显示屏、B、计算机控制数码显示屏、C、单色图文显示屏、D、三色（红、绿、黄）图文显示屏、E、点阵和数码混合显示屏（证券屏）、F、双基色（红、绿）多媒体视频同步显示屏、G、三基色（红、绿、蓝）多媒体视频同步显示屏 LED显示屏分类：

按显示颜色分为：单红色、单绿色、红绿双基色、红绿蓝三色

按使用功能分为：图文显示屏、多媒体视频显示屏、行情显示屏、条形显示屏 按使用环境分为：室内显示屏、室外显示屏、半户外显示屏

按发光点直径分为：φ3.0、φ3.7、φ4.8、φ5.0、φ8.0、ph8、ph10、ph16、ph20等。基本发光点非行情类LED显示屏中，室内LED显示屏按采用的LED单点直径可分为Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、Φ8mm、和Φ10mm等显示屏；室外LED显示屏按采用的象素直径可分为Φ16mm、Φ19mm、Φ22mm和Φ26mm等LED显示屏。行情类LED显示屏中按采用的数码管尺寸可分2.0cm(0.8inch)、2.5cm(1.0inch)、3.0cm(1.2inch)、4.6cmm(1.8inch)、5.8cm(2.3inch)、7.6cm(3inch)等LED显示屏。显示颜色：LED显示屏按显示颜色分为单基色LED显示屏（含伪彩色LED显示屏），双基色LED显示屏和全彩色（三基色）LED显示屏。按灰度级又可分为16、32、64、128、256级灰度LED显示屏等。

LED显示屏控制系统的实现探讨 篇6

【关键词】LED 控制系统 字模提取 串行通信 组织算法

一、系统功能模块

本系统主要包括提取字模模块、LED模拟显示模块以及串行通信三个功能模块。为了给用户的操作提供方便，这3个功能模块的相应的菜单项在系统中有形应当设置，对这3个模块分别进行了详细说明。

（一）提取字模

一个汉字或字符可以看成是多个点阵的排列，笔划未经过的地方为“0”，经过的地方为“1”，汉字或字符的点阵字模的形成就是按照一定的顺序排列这些“0”和“1”的数据信息。首先必须得到这样的点阵字模，才能显示一个汉字或字符。在字库中，每个汉字有相应的、唯一的区位码，从字库中取出汉字字模则需要根据汉字的机内码确定其区位码及其在字库中的起始位置。在16×16的点阵字库中连续读取32个字节，由于每个汉字占32个字节，所以在以此偏移地址为基点的情况下，就能得到这个汉字的点阵字模。ASCII码的显示的基本原理与汉字的显示相同。直接依次按ASCII码由小到大排列其显示点阵，不过在文本文件中每个ASCII码小于80H且只占1个字节。另外，在ASCll文件中之所以每个ASCII码的点阵只占16个字节，是因为ASCII码为8×16点阵。

为了增加了系统的实用性，在字模提取模块中可以对单个甚至多个汉字或字符进行点阵数据的提取和处理。现实的应用中，可对一条消息、一段广告或一篇信息公告进行显示的控制。

（二）LED模拟显示

在主界面的右上方，利用Picture Box控件设计了一个LED模拟显示屏，不仅使用户能更直观地看到提取的点阵数据显示出文字或字符的效果，而且使提取字模后的文字效果可预先在计算机屏幕上显示出来，并具有不同的显示控制方式。若有多个被提取字模的汉字或字符，可以利用默认的显示方式即单击按钮“上一个”、“下一个”来控制显示不同的汉字或字符。除此之外，菜单栏中“显示”、“循环”可以使文字每隔1.5 s就向后显示一个文字，直到最后一个字显示完毕然后继续自动从头开始循环。这种显示模式控制是主要采用Timer控件进行的。与此同时，还可以对LED模拟显示屏的颜色进行设置，从而保持界面的美观。

（三）串口通信

在Visual Basic中，控件可以分为2种，一种是ActiveX控件，另一种是标准控件。如果用户需要，在得到字模数据后，可以利用串行口把字模数据发送给单片机。在标准串口通信方面具有强大功能的通信控件MSCOMMVB属于ActiveX控件，该控件可进行串行通信数据的发送和接收，设置串口状态及串口通信的信息格式和协议， PC机的串行口可直接利用被它发送数据。当数据格式与单片机不匹配时，可对串行通信的端口、波特率进行设置的字模数据发送界面，会在发送区对更改其格式。为了达到使PC机和单片机之间的可靠通信得到实现的目的，必须确保两者具有同样的波特率以及数据格式。

二、数据的组织算法

LED显示屏的最小驱动模块是LED单元板，它是由LED单元板拼接构成的显示系统。根据LED单元板的组成结构和工作原理，为了方便控制， LED显示屏的拼接工作中，在垂直方向上把单元板并联，在水平方向上则将单元板进行串联，还要采用扫描的工作方式。当在某一行需要显示信息时，必须使相应的驱动器得到此行的每列串行数据先被传送，然后在输出端同时锁定存储，再在行选通信号的控制下完成显示。实现这个过程的时间分为两部分：数据的准备时间和显示时间。显示时间应该按需分配从而达到稳定的显示效果。为了确保足够的刷新频率，显示数据的准备时间应当采取各种措施尽可能地将其缩短。实现高速输出的条件是要将显示数据按输出顺序预先在显存中连续排列，但输出顺序是取决于显示效果的要求的，而并非一成不变的。在不同的存储结构的采用情况下，显示数据的存储方式将有所区别。

三、控制系统硬件设计

美国瑞创公司最新推向市场的第一款嵌入了8 kbyte FRAM铁电存储器的高性能单片机系统控制电路是以VRS511.3074为核心构成的VRS511.3074，它的运算功能非常强大主要是由于它自带的内部40 MHz振荡器精确度很高，集成了丰富的外围功能模块并采用单周期为40 M IPS 的8051内核。即使采用3.3 V供电，也可直接与5.0 V系统接口进行连接，是一款高性能微控制器，广泛适用于嵌入式应用。

（一）识别重力的模块

进行传统安装时，要想正确安装，必须在明确显示屏行列及显示信息移动方向等前提下进行，否则将出现信息侧翻的现象。考虑到LED显示屏是垂直放置的，并且针对此情况，本设计选择ADXL202双轴加速度传感器，搭配重力识别程序实现对重力向量的判定，随屏幕旋转，使系统显示状态自动调整，此功能可根据用户动作自动旋转来显示信息。这一方案，安装时无需识别行列等信息，使安装难度大大降低，将为用户提供极大的方便。

（二）管理电源的模块

该模块的主体构成是两组DC/DC 转换电路、一块锂电池和报警电路，转换电路和锂电池在不同情况下分别提供+5V 电源。在工作正常的情况下，由两组转换电路ADXL202和其他模块分别供电；当系统处在掉电状态时，为实现掉电保护功能，则由锂电池供电；当电压值低于3.6V时，系统会发出更换锂电池的警告。

四、控制系统软件设计

系统软件设计两部分组成：上位机软件和下位机程序的设计。图像和文字的编辑是上位机软件的功能，通过计算机串行接口把显示数据传送到控制卡上。控制卡接收上位机的数据并通过内部Boot Loader区的程序进行FLASH ROM内显示数据的自更新。显示数据被控制卡进行分割处理后发送给每个单元板，并且完成显示数据不同方式的处理。

参考文献：

[1]陈明义，刘许亮.Nios II的LED显示屏控制器设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用， 2010（2）-.

[2]白晓强，陈华杰.基于H8-3048单片机的LED控制板的软件设计[J]. 杭州电子科技大学学报， 2007（4）.

[3]龚成莹，赵又新，马宏锋.基于FPGA的LED点阵书写显示屏的设计[J]. 自动化与仪器仪表， 2010（3）.

LED旋转显示屏 篇7

【关键词】LED；点阵；智能式；89C51单片机

0.概述

LED大屏幕显示系统是一种集计算机科学技术、通信技术、影像技术和电子技术等科技含量高产品。大屏幕智能显示屏使用计算机控制技术，将光、电融合为一体的大屏幕智能显示屏已经应用到许多行业和领域，具有良好的前景。

此设计在LED大屏幕显示系统的基础上，开发研制的智能式LED电子显示屏，具有以下特点：

（1）对屏幕的温度进行实时监控、检测、控制，并通过LED显示屏显示出来。DS1820测量的温度范围是-55℃-+125℃，分辨率为0.5℃，测量误差很小。

（2）能产生高精度的时钟信号。系统使用的时钟芯片DS12887能提供恒定的时间和精准的定时功能，也可进行报警中断。

（3）本系统集时间、图形、汉字、温度等内容为一体，显示内容多，而且可以进行智能化控制，实现了人机对话。

1.总体设计

总体设计主要分为两大部分：系统硬件设计部分和软件设计部分。

1.1系统硬件设计

该系统主要是由控制系统、温度采集系统、时钟产生、显示驱动电路等四部分组成，系统方框图见图1所示。

图1 系统方框图

1.1.1系统控制

此控制系统是由AT89C51、2764、74LS154、74HC595、74LS373、7279A、MAX232等芯片组成。

显示缓冲区采用2764。在显示缓冲区RAM中，取出相应显示数据或图形信息，进行信息的动态显示。保证了单片机控制系统运行的可靠性。

MAX232被用作进行串行通讯，它与上位机（即计算机）进行直接通讯，实时接收计算机发送来的控制信息和显示数据。

键盘电路选用智能控制芯片HD7279A，它通过串行方式与主机接口连接，占用的数据线少，节省了主机端口，而且它的附加器件很少，编程较容易。

1.1.2温度采集

本系统采用单线多点温度采集电路进行温度检测，采用Dallas公司生产的数字温度传感器，具有独特的单线接口，可将温度直接转变为数字量读出。采用该数字温度传感器进行设计能够省去A/D转换电路、放大电路，具有很高的性价比。

1.1.3时钟产生

在MCS-51系列单片机中，通过两个记数定时器能够实现时钟系统，由于它的计时精度一般，为了得到高精度时钟控制，我们选用功能更强大，价格较便宜，编程简单的实时时钟芯片DS12887。

1.1.4显示驱动

本系统采用逐行扫描列驱动的方式，74HC595是串行输入并行输出的移位寄存器。每块芯片可以锁存驱动八个发光二极管。驱动电路采用三极管放大电路，驱动电路如图2。

图2 驱动电路

1.2软件部分

此系统扫描方式采用动态扫描，每屏能显示八个汉字、温度信息、图像和时间等。

一开机首先进行单片机的初始化，DS1820进行温度转换，设置数据缓冲区、串行口的工作方式，允许进行串行通讯，预备从串行口接收待显示数据。

在显示子程序中，单片机对将要显示的汉字进行编号，查找到显示汉字的首地址，然后传输32个字节，完成一个汉字的显示过程。通过循環方式可以显示所有需要显示的汉字。温度信息的显示、时钟信息的显示均采用同一原理。

在常用显示技术中，大多是将所需要显示的字符、符号以及汉字等以点阵的形式存放在系统的程序存储器中，需要显示时再从程序存储器中调用。这种显示方法存在很大的缺点，如果显示的汉字内容比较多的时候，每一个汉字就需要32个字节，不但程序存储器的容量不够大，而且就输入每个汉字的点阵码，也是一件非常繁琐的事情。此外，在软件上设计起来也是非常麻烦。

采用逐行扫描的方式显示汉字，需要循环扫描每一个字的时间要长，只有这样才能让人们看清楚每一个汉字，在显示汉字时才会稳定的感觉。

2.实际制作中的一些难题

最初由于驱动电路设计不够合理，使得点亮LED时，驱动电流太小，每一个LED发光二极管的亮度极低，看不清楚显示的汉字。这主要是由于LED的发光亮度基本上正比于电流强度，而多数LED发光二极管的电流范围在5mA～20mA之间，因此，我们改动了驱动电路，增大了驱动电流，使发光二极管达到理想的亮度。

在本系统中，为了使LED发光二极管达到最佳的亮度，我们通过实验进行了实验值与理论值的对比，以使其达到最佳亮度。对于发光二极管的实际发光电流一般在5mA～20mA左右，但是在用三极管进行驱动的时候，使用一个滑动变阻器进行电流测试，当变阻器的阻值在40Ω左右时，用万压表测量电流，检测显示电流竟达到48mA，但是二极管仍然没有被烧坏。这是因为在动态显示时，尽管电流很大，但是每次导通的时间都很短，所以二极管在短时间内不会被烧坏。这样电流加大后，亮度大大提高。

由于LED的响应时间很短，在采用动态驱动时就必须考虑时间问题。由于没有余辉时间可利用，只有提高扫描频率来适应人的视觉特性。一般说来，发光二极管在每秒钟内能够亮25次以上，人眼就不会感觉到有闪烁，这时的画面给人的感觉是稳定的。在本系统里，每一个发光二极管每秒钟能够亮50次。

3.结束语