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

我國經濟發展迅猛，對信息的傳播有越來越高的要求。可以相信，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、穩定性高，易于操作、安裝和維護等特點將在社會經濟發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即發光二極管英文（LightEmittingDiode）的縮寫。LED是一種電流發光器件，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光顏色和發光強度。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、電視節目、錄像節目等內容。因此，顯示屏要具有清晰明確規范，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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