LED顯示屏主要構成及工作原理分析

　　簡(jiǎn)單地講LED顯示屏就是由若干個(gè)可組合拼接的顯示單元(單元顯示板或單元顯示箱體)構成屏體，再加上一套適當的控制器(主控板或控制系統)。所以多種規格的顯示板(或單元箱體)配合不同控制技術(shù)的控制器就可以組成許多種led顯示屏，以滿(mǎn)足不同環(huán)境，不同顯示要求的需要。

　　 一、LED顯示屏的主要構成(以較為復雜的同步全彩屏為例)

　　1、金屬結構框架,其作用是構成內框架，搭載顯示單元板或模組等各種電路板以及開(kāi)關(guān)電源

　　2、顯示單元：是LED顯示屏的主體部分，由LED燈及驅動(dòng)電路構成。戶(hù)內屏就是各種規格的單元顯示板，戶(hù)外屏就是模組箱體。

　　3、掃描控制板：該電路板的功能是數據緩沖，產(chǎn)生各種掃描信號以及占空比灰度控制信號。

　　4、開(kāi)關(guān)電源：將220V交流電變?yōu)楦鞣N直流電提供給各種電路。

　　5、傳輸電纜：主控儀產(chǎn)生的顯示數據及各種控制信號由雙絞線(xiàn)電纜傳輸至屏體。

　　6、主控制儀：將輸入的RGB數字視頻信號緩沖，灰度變換，重新組織，并產(chǎn)生各種控制信號。

　　7、專(zhuān)用顯示卡及多媒體卡：除具有電腦顯示卡的基本功能外還同時(shí)輸出數字RGB信號及行，場(chǎng)，消隱等信號給主控儀。多媒體除以上功能外還可將輸入的模擬Video信號變?yōu)閿底諶GB信號(即視頻采集)。

　　8、電腦及其外設

圖1 LED顯示屏系統組成

二、主要功能模塊分析

1、視頻播出

　　通過(guò)多媒體視頻控制技術(shù)和VGA同步技術(shù)，可以方便地將多種形式的視頻信息源引入計算機網(wǎng)絡(luò )系統，如廣播電視和衛星電視信號、攝像視頻信號、錄像機VCD視頻信號、計算機動(dòng)畫(huà)信息等，因而可以實(shí)現下列功能：

　　支持VGA顯示，顯示各種計算機信息、圖形、圖像。

　　支持各種輸入方式；支持PAL、NTSC等各種制式。

　　實(shí)時(shí)顯示彩色視頻圖像，實(shí)現現場(chǎng)轉播。

　　轉播廣播電視、衛星電視及有線(xiàn)電視信號。

　　電視、攝像、影碟等視頻信號的即時(shí)播放（VCR、VCD、DVD、LD）。

　　具有同時(shí)播放左右不同比例的畫(huà)面及文字的功能

2、計算機播出

　　圖文特技顯示功能：具有對圖文進(jìn)行編輯、縮放、流動(dòng)、動(dòng)畫(huà)功能。

　　顯示各種計算機信息、圖形、圖像及2、3維計算機動(dòng)畫(huà)并疊加文字。

　　播出系統配有多媒體軟件，可以靈活輸入及播出多種信息。

　　有多種中文字體和字型可供選擇，同時(shí)還可輸入英文、西班牙文、法文、德文、希臘文、俄文、日文等多種文字。

　　有多種播出方式，如：?jiǎn)?多行平移、單/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋轉、無(wú)級縮放等。

　　通知、通告、公告和新聞的編輯、和播放即時(shí)發(fā)布，并有多種字體供選擇。

3、網(wǎng)絡(luò )功能

　　配有標準網(wǎng)絡(luò )接口，可與其它標準網(wǎng)絡(luò )連網(wǎng)（信息查詢(xún)系統、市政宣傳網(wǎng)系統等）。

　　采集播出各數據庫實(shí)時(shí)數據，實(shí)現遠程網(wǎng)絡(luò )控制。

　　通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統可以進(jìn)入Internet網(wǎng)

　　具有聲音接口，可接入音頻設備，達到聲像同步。

4、屏幕控制機

　　屏幕控制機控制其對應的顯示屏顯示效果。它可以自動(dòng)運行一個(gè)不斷循環(huán)的程序，根據給定的節目單去服務(wù)取得相關(guān)的顯示數據，也可以人工干預，產(chǎn)生屏幕上的顯示效果。屏幕上像素和屏幕控制機顯示器相應區域上的像素——對應，直接映射。

　　通過(guò)屏幕控制機可以手動(dòng)調節顯示屏的亮度，選擇適合當前環(huán)境的灰度非線(xiàn)性校正數據，屏幕控制機也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統根據環(huán)境亮度自動(dòng)調節顯示屏亮度和選擇不同的灰度非線(xiàn)性校正數據。

　　通過(guò)屏幕控制機可以調節圖像顯示的對比度、色度等。屏幕控制機將要顯示的信息傳送到視頻處理和控制單元進(jìn)行視頻處理。

5、視頻處理和控制單元

　　視頻處理和控制單元完成顯示數據的圖像處理，這些處理包括：

　　第二級灰度非線(xiàn)性校正，可以自動(dòng)或手動(dòng)調節。

　　自動(dòng)或手動(dòng)無(wú)級亮度調節。

　　灰度級控制系統可以控制顯示屏顯示每基色各8位的24位數據，即各基色256級灰度。

　　圖像降噪處理，保證圖像更加干凈和平滑。

　　圖像增強技術(shù)，圖像邊緣增強技術(shù)。

　　運動(dòng)補償技術(shù)，色度調節功能。

6、視覺(jué)處理

　　在系統中，可以分別調整單個(gè)模組每基色的亮度，調整色平衡，基本消除馬賽克現象，所有模組和顯示模塊亮度一致性好，單色顯示無(wú)視覺(jué)差。

　　視頻處理和控制單元將處理好的顯示信息傳送到通信模塊以便長(cháng)距離傳送到顯示屏上。

7、通信模塊

　　通信模塊保證屏幕控制機的顯示內容準確無(wú)誤地長(cháng)距離傳輸到顯示屏上。通信模塊對傳輸的信息進(jìn)行編碼解碼處理，進(jìn)行長(cháng)距離傳輸和接收數據處理。通信模塊將顯示信息傳送到數據分配和掃描單元上。

三、顯示屏主要工作原理　
　
　　LED顯示屏通常由主控制器、掃描板、顯示控制單元和LED顯示屏體組成，主控制器從計算機顯示卡獲取一屏各像素的各色亮度數據，然后分配給若干塊掃描板，每塊掃描板負責控制LED顯示屏上的若干行（列），而每一行（列）上的LED顯示信號則用串行方式通過(guò)本行的各個(gè)顯示控制單元級聯(lián)傳輸，每個(gè)顯示控制單元直接面向LED顯示屏體。 主控制器所作的工作，是把計算機顯示是配卡的信號轉換成LED顯示屏所需要的數據和控制信號格式 。 顯示控制單運的作用，和圖像顯示屏的情況類(lèi)似，一般由帶有灰度級控制功能 的移位寄存器鎖存器構成。只是視頻LED顯示屏的規模往往更大，所以應該使用集成規模更大的集成電路。 掃描扳所起的作用正所謂承上啟下，一方面它接受主控制器的視頻信號，另一方面把屬于本級數據傳送給自己的各個(gè)顯示控制單元，同時(shí)還要把不屬于本級的數據向下一個(gè)級聯(lián)的掃描扳傳輸。視頻信號和LED顯示數據，在空間、時(shí)間、順序等各方面的差別，都需要有掃描板來(lái)協(xié)調。