有关LED电子显示屏的探讨

作者简介：闻世玉（1989—），男，汉族，辽宁海城人，现为华中科技大学文华学院信息学部09级电子信息工程专业1班学生。

摘 要：LED电子显示屏是随着计算机及相关的微电子﹑光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。

关键词：LED电子显示屏；计算机；信息领域；二极管；微机

1.LED的概述

LED即发光二极管是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED具有亮度高、功耗小、寿命长、工作电压低、易小型化等优点。近几年来，它得到迅猛的发展和广泛的应用。从七十年代起，已有人开始用LED做为发光像素研制LED显示器。随着微机技术的发展和LED器件的成熟，LED 显示屏也得到迅猛的发展。目前已研制出多种规格的LED屏，从色彩上讲有单色、多色、全色显示屏，从显示尺寸上讲，LED屏现已做到了数百平方米。现已形成了一个新兴的高科技产业。最近，蓝色、纯绿色超高亮发光二极管相继研制成功并已商品化，用LED制成室外"大彩电"已成为现实，它标志着 LED显示技术达到了一个新的高度。

LED显示屏是用发光二极管作显示像素而构成的显示屏，受空间限制小，适合于几平方米到几百平方米的屏幕，在此范围内和其它几种屏幕相比有较强优势，可表现文字、图形、图像、动画和视频，能较好地适应各种使用环境。

LED显示屏系统一般由微机、发送控制板、接收控制板、显示屏屏体、稳压电源及金属框架等部分构成。一是微机，微机主要用于大屏幕系统的操作和控制，体现在上层软件部分。用来制作、编辑欲显示的内容，包括文字、图像、表格，并设置各种节目的播放顺序及画面停留时间等。编辑完成后，微机用来运行播放制作好的内容。微机播放时，内容在微机的显示器上显示出来。二是发送控制板，该部分的作用主要是将微机上显示的内容采集下来，进行数据处理和变换，转换成为大屏幕显示所需要的数据格式，并将信号进行功率放大，以发送给远处的大屏幕。三是接收控制板，该部分的作用主要是将发送控制板发送来的数据接收下来并送到大屏上的相应位置。四是显示屏屏体，显示屏屏体主要是由LED发光管矩阵和驱动电路构成。它收到接收控制板送来的数据信号，驱动显示屏正面LED发光管矩阵的亮灭，使大屏幕显示出一幅幅画面。

1.1 LED屏的分类

1.1.1 按显示颜色可以分为

单基色显示屏：单一颜色（红色或绿色）。双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。

1.1.2按显示器件分类

LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。

LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。

LED视频显示屏：显示器件是由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。

1.1.3按使用环境分类

室内显示屏：发光点较小，一般Φ3mm-Φ8mm，显示面积一般几至十几平方米。

室外显示屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能

1.1.4.按显示方式分类

有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。单块模块控制驱动12块（最多可控制24块）8X8点阵，共16X48点阵（或32X48点阵），是单块MAX7219（或PS7219、HD7279、ZLG7289及8279等类似LED显示驱动模块）3 LED显示屏的技术

2.LED点阵显示屏

2.1 LED显示屏的提出

LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成在面积显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。

2.2 LED显示屏的需求分析

信息化社会的到来，促进了现代信息显示技术的发展，形成了CRT、LCD、PDP、LED、EL、DLP等系列的信息显示产品，纵观各类显示产品，各有其所长和适宜的市场应用需求。随着LED材料技术和工艺的提升，LED显示屏以突出的优势成为平板显示的主流产品之一，并在社会经济的许多领域得到广泛应用，主要包括：

（1）证券交易、金融信息显示。

这一领域的LED显示屏占到了前几年国内LED显示屏需求量的50%以上，目前仍有较大的需求。

（2）机场航班动态信息显示。

民航机场建设对住处显示的要求非常明确，LED显示屏是航班住处显示系统FIDS（Flight information Display system）的首选产品。

（3） 港口、车站旅客引导信息显示。

以LED显示民间为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统，成为国内火车站和港口技术发展和改造的重要内容。

（4） 体育场馆信息显示。

LED显示屏作为比赛信息显示和比赛实况播放的的主要手段已取代了传统的灯光及CRT显示屏，在现代化体育场馆成为必备的比赛设施。

（5） 道路交通信息显示。

智能效通系统（ITS）的兴起，在城市效通、高速公路等领域，LED显示民间作为可变情报板、限速标志等，得到普遍采用。

（6）调度指挥中心信息显示。

电力调度、车辆动态跟踪、车辆调高度管理等，也在逐步采用高密度的LED显示屏。

（7）邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。

（8）广告媒体新产品。

除单一大型户内、户外显示屏做为广告媒体外，集群LED显示屏广告系统、列车LED显示屏广告系统等也已得到采用并正在推广。

（9） 演出和集会。

大型显示屏越来越普遍的用于公共和政治目的的视频直播，如在我国建国50周年大庆、世界各地的新千年庆典等重大节日中，大型显示屏在播放实况和广告信息方面发挥了卓越的作用。

（10） 展览会。

LED显示大屏幕作为展览组织者提供的重要服务内容之一，向参展商提供有偿服务，国外还有一些较大的LED大屏幕的专业性租赁公司，也有一些规模较大的制造商提供租赁服务。

我国的LED产业也将面临不同的机遇和挑战。用常用的AT89S52控制。技术比较熟练，应用广泛，现在的51系列技术硬件发展的也非常得快，也出现了许多功能非常强大的单片机，因此使用单片机可以实现要求的基本功能。都是8051的内核，只不过52的内部资源比51稍多，比如增加了一个16位的计数器T2，当然相应的特殊寄存器（SFR）也有了一点变化，另外52的内存也从51的128字节提高到了256字节，ROM也从2K提高到4K，可以装下更大的程序，但是若单从运算速度来讲，由于二者都是8051的直系后代，基本上可以认为二者运算性能相同。考虑到内存的增加对较复杂的程序带来的好处，52的总体性能是要比51好不少的。另外S52比C51还增加了ISP功能，就是在线可编程功能，这可是很有用的功能哦，首先是省去购买编程器的钱，另外，对于买不起仿真器或希望能板上调试（就是插在成品电路板上调试）的人来说十分有价值，你可以随时更新插在电路板上的单片机的程序，十分方便。当然S51也具备这一功能。

LED是一种电致发光的光电器件。它的产生已经三十多年。LED显示屏是20世纪90年代出现的新型平板显示器件，由于其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳，使它在公众多媒体显示领域一枝独秀而就LED的特点使得它生产和研发具有一定的针对性，也将会发展许多新型产业。（作者单位：华中科技大学文华学院）

参考文献：

[1] 马忠梅、籍顺心、张凯，单片机的C语言应用程序设计（第3版），北京航空航天大学出版社2003。

[2] 周志敏、周纪海、纪爱华，LED驱动电路设计实例电子工业出版社 2008。

[3] 编委会，最新LED驱动电路设计、应用与制造新技术新工艺实用手册，中国科学技术文献出版社2008。

[4] 李忠科；张宇；曹红松；张春飞；；比例阀电子控制器设计的研究[A]；中国仪器仪表学会2005年学术年会测控技术与节能环保学术会议论文集[C]；2005年

[5] 徐震；刘曜檀；；电子信息牌制作简介[J]；中国新技术新产品；2010年09期