LED显示屏控制系统技术现状及发展
丁铁夫严飞
长春希达电子技术有限公司
一、引言
20世纪90年代以来，LED显示屏的制造技术和应用水平日益提高，在LED器件材料和控制技术方面也不断涌现新的成果，高亮度蓝色LED和纯绿色LED芯片的问世和商品化，使得全彩色LED显示屏成为现实并大量进入市场。LED显示屏经历了单色，双色图文显示屏，到图像显示屏，直到全彩色LED视频显示屏。在此发展过程中，LED显示屏控制系统也经历了从低灰度4bit到高达16bi t灰度的发展过程，显示屏的动态显示效果不断提高；从最初简单的模拟通信方式到现在的实时数字信号远距离传输，使显示屏能够快速显示高清晰的画面；从最初几十赫兹的刷新频率到现在高达上千赫兹的刷新频率，使显示屏适用于各种影像拍摄器材而画面无闪烁。
LED显示屏控制系统分为异步控制系统和同步控制系统。
异步控制系统又称脱机控制系统，早期脱机控制系统主要用来显示各种文字、符号和图形或动画为主。画面显示信息由计算机编辑，经RS232/485串行口预先置入LED显示屏具有存储功能的显示控制系统中，然后脱离计算机播放，循环往复，显示方式丰富多彩，效果变化多样。其主要特点是：操作简单、价格低廉、使用范围较广。近年来，由于RISC芯片技术的迅速发展及嵌入式操作系统的广泛应用，脱机控制系统在显示、控制及处理能力方面得到突破，可以支持高分辨率全彩LED屏幕的显示控制和标清、高清视频的播放。
同步控制系统，主要用来实时显示视频、图文、信息发布等，用于室内或户外全彩大屏幕显示屏。同步控制系统控制的LED显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少60帧/秒更新速率点点对应地实时映射电脑监视器或其他视频播放设备上的图像：通常具有多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效果。其主要特点是：实时性、表现力丰富、操作较为复杂、价格高。同步控制系统通过DVI或HDMI等数字接口与PC机的显卡及他具有数字视频接口的播放设备连接获取需要显示的图像信息。DVI接口，最高输出分辨率可达1920×1080@60Hz，色彩深度为8bit。HDMI接口与DVI接口采用相同的传输技术，因此HDMI接口可以兼容DVI接口。除了DVI接口现有的性能外，HDMI接口还支持音频传输和更高14bit的色彩深度。
目前控制系统主要有以下几种方式。
（1）以单片机为控制器的LED显示屏，因为受到单片机运算速度及通信速率的限制，动态显示的刷新率不可能太高，对显示效果和移动算法的处理也比较吃力，实际显示效果有明显的闪烁感，以单片机为控制器的条屏目前仍是单色屏市场的主流。
（2）以ARM为控制器的LED显示屏，因为ARM有着很高的指令效率和时钟频率，因此其运算能力很强大，内部资源也十分丰富，在条屏运用中，能用ARM来实现花样繁多的显示方式。ARM与FPGA的组合功能强大，除了海量存储技术、无线更新技术，还能实时显示视频信号。因此，常用ARM作为异步全彩屏的控制器。
（3）以FPGA为控制器的LED显示屏，因为FPGA是高速，并行的可编程逻辑器件，用它作为控制器能够高速地处理PWM信号、完成动态扫描逻辑及完成字符移动算法。因此被广泛用于全彩色LED显示屏系统，成为同步全彩色LED控制系统的主流。以下主要介绍同步全彩色LED显示屏控制系统。
二、全彩LED显示屏控制系统技术
（一）系统构架
通常LED显示屏因驱动级联的方式不同，可分为串行式架构和总分式架构。
（1）串行式构架。
串行式架构主要包括发送卡和接收扫描卡两大板块。其中，发送卡在LED显示控制系统中，通常处于靠近上位PC机的位置，其主要功能是将显卡输出的视频信号进行分割和组合，然后分批发送给接收扫描卡；接收扫描卡的输入和发送卡的输出直接连接，主要完成的功能是截取发送卡发送的视频数据流中对应自己的那部分数据，同时将其余的数据转发给下一块接收扫描卡，依次级联。接收扫描卡将截取到的数据驱动到LED控制灯板上，就可以表现出需要显示的效果。
串行式架构中各板卡之间通常采用千兆以太网技术进行连接，网络拓扑结构为总线型结构，此结构的优点是布线简单，操作灵活，不过由于板卡间均采用千兆网连接，成本偏高，同时总线型的结构如果拓扑太长，则会导致图像同步出现问题，会有很严重的闪烁感。
（2）总分式构架。
总分式构架是在串行式构架的基础上发展起来的，这种构架将原本的接收扫描卡拆分为接收卡和扫描卡两大板块，与串行式构架相比，分离开的接收卡是信息汇集的枢纽，它可以拓扑多条视频总线，将单一的总线型拓扑结构改造成树形拓扑结构。
总分式构架中各板卡之间的有多种传输方式。例如LVDS，百兆网，或千兆网。其中LVDS 成本最低，不过稳定性和灵活性都比百兆网和千兆网要差一些，百兆网成本和稳定性都位于中等，而千兆网的灵活性虽然最高，不过也会付出成本上的代价。虽然总分式构架在灵活性上不如串行式构架，不过总分式可以很好的解决高分辨率图像的视频同步，在显示屏分辨率越来越高的今天，总分式结构越来越受到大家的青睐。
（二）视频数据传输
发送卡的传输面积总要受到传输介质带宽的限制。例如对于1Gbps的千兆网，理论上能传输1280×512@60Hz的视频数据，不过实际上由于传输不可避免的同步控制，通常控制面积会小于等于这个数值。目前市面上主要的数据传输方式有以下三种：光纤传输、网络传输和LVDS差分传输。
（1）光纤。
最理想的传输介质，带宽最高，可以做到单口2Gbps的带宽，同时因为采用光纤作为传输介质，可以有效地避免屏体后方各种电磁辐射带来的干扰。光纤的传输距离可达公里级，而一般的千兆网只能传输100多米。
（2）千兆网、百兆网。
千兆网的带宽为1Gbps，百兆网有多种速率，125Mbps或250Mbps等等，千兆网和百兆网的原理基本相同，均采用8B/10B编码的串行传输方式，传输介质为双绞线。由于采用金属电缆作为传输介质，相比光纤，容易受到屏体的电磁辐射影响，传输没有光纤可靠，不过在成本上，千兆网和百兆网要比光纤要低。
（3）LVDS 低压差分信号。
LVDS采用FPGA内部固化的IOB，实现FPGA和FPGA之间的直接连接，相比千兆网，省去了网络变压器和网络物理层芯片，因此LVDS的成本比光纤或千兆网低。不过，在追求成本方案的同时，LVDS也有很多问题。例如稳定性，传输距离和传输速度，都要比千兆网低得多，协议需要定制，协议复杂且实现难度较高。
（三）灰度等级控制精度和刷新率
灰度等级控制精度和刷新率是LED显示屏显示效果最主要的指标。灰度等级控制精度是指显示屏在同一级亮度中，从零灰度到最高灰度之间的等级；刷新率是指显示屏每秒钟显示数据被重复的次数。很显然，灰度等级控制精度和刷新率越高，显示效果越好，尤其是在显示低亮度图像的情况下。
目前，市面上普遍使用的灰度等级控制精度有8bit到16bit不等，刷新率从60赫兹到上千赫兹不等，根据不同的显示屏设置不同。
当然，在控制面积不变的基础上，做控制系统的研发人员都在为提高这两个指标而不懈努力，以达到完美的显示效果。
（四）逐点校正技术
显示屏出厂前，显示屏各灯发光参数的不一致性要求控制系统必须具有逐点校正的能力，加入校正功能后能够使显示屏锦上添花。当然，如果显示屏选用的管芯太差，那也只能起到雪中送炭的作用了。
LED显示屏在其经过一定的使用周期后，LED器件衰减特性引起显示质量下降，采用现场校调处理技术，每经过一定使用周期采集显示屏各基色参数变化信息，对显示屏进行一致化校正处理，使显示屏清晰、均匀、色彩鲜艳如初，白场完美。现场校正技术快速、便捷，可以保证显示屏在整个寿命周期内始终运行在高画质的显示状态。这就更要求显示屏控制系统必须具有逐点校正的能力。
目前，国内自主研发亮度逐点校正的厂家屈指可数，而自主研发亮度、色度逐点校正的厂家就更少了。由于逐点亮度、色度校正的需要，在相应的控制系统中必须有亮度、色度控制硬件才能实现相应的亮度、色度校正功能。
校正功能的实现势必消耗一定的逻辑资源，同时也造成了设计难度的增加，因此，如何采用合理而又节省资源的设计方法，是LED行业目前重点研究的课题之一。
（五）环境监测
随着用户的要求越来越多，也是出于对显示屏的安全正确使用，环境检测系统越来越受到人们的重视，尤其是对户外显示屏。环境监测主要包括监测显示屏内部的温度、环境光的亮度、环境的湿度、显示屏内部的烟雾等，同时监控室内也需要实时监控显示屏播放的内容。
监测显示屏内部的温度主要是为了确保显示屏处于一个安全的工作温度，当显示屏的温度过高时必须采取措施，比如说打开空调、风机，或者降低显示屏的亮度，否则显示屏将会处于一种非正常温度的工作范围，有损显示屏的使用寿命。
监测环境光的亮度是为了在不同的环境光下合理的调节显示屏的亮度，以使显示屏的发光亮度最适合人们观看，也起到了节能减排的目的。
环境的湿度是为了确保显示屏在一个合理的湿度范围内工作，尤其是在显示屏上电之前，必须先检测湿度是否达标，如果不达标，应该先用风机将干燥的空气吹入屏体内部，当湿度降低时才能够开屏，否则容易造成危险。
烟雾检测主要是为了在显示屏出现火灾的情况下，马上切断电源并报警。
屏幕监控主要是客户为了实时监控显示内容，当屏幕出现故障时，便于做到及时维护。
三、LED显示屏控制系统发展趋势探讨
进入21世纪，LED电子显示屏的显示向更高亮度、更高耐气候性、更高的发光均匀比、更高的可靠性、全色化、多媒体的方向发展，系统的运行，操作与维护也向集成化、网络化、智能化方向发展。21世纪的显示技术将是平板显示的时代，显示屏作为平板显示的主导产品之一将有更大的发展。具体表现在以下几方面。
（一）高亮度、全彩化
蓝色及绿色超高亮度LED 产品出现以来，成本逐年快速降低，使LED 全彩色显示屏产品成本下降，推广速度加快。同时，随着控制技术的发展和屏幕稳定性的提高，全彩色LED 大屏将是LED 显示屏的发展方向。
（二）节能环保
通过监控等智能设计，让显示屏的能耗始终处于一个合理的运行范围，达到节能减排的目的。
（三）中央控制
将各地的显示屏通过一个中央控制室控制和监控，节省人力成本，便于管理和维护。
（四）低成本、高性能、高稳定性
通过不断的技术创新和研究，将LED显示屏控制系统的整体性能和稳定性做好，并且同时考虑成本的降低。
（五）脱机控制
LED显示屏发展到今已逐步走入民用化，如各种店面用的门头屏、室内外的各种方形屏和其他的各种条型屏等。目前要配显示屏必须要配接一台电脑来更新内容，这使得很大一部分用户特别是广告用户更新节目困难。脱机控制系统将会配合中央控制在广告领域迅速崛起。
四、结束语
LED 大屏幕的设计制造和应用水平日益提高，LED 显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏，一直到今天的全彩色视频显示屏的发展过程。图像显示方面越来越细腻，控制越来越人性化，相信随着技术的发展，LED 显示屏的市场日益壮大成熟，LED 显示技术产业也必将得到越来越多的关注。
led显示屏未来发展的五大领域 （1）虚拟现实 虚拟现实产业经过近一个世纪的发展还处于婴儿早期，供应链和各种配套设施，世界还在摸索。然而，引入虚拟现实的发展前景的想象，具有广泛的空间应用，如游戏，电影，教育，体育，空间探索，医疗保健等。未来五年的虚拟现实，将会实现高速增长 （2）体育产业 在过去的一年里，中国的体育巨头开始关注海外优质体育的资产，逐步走向成熟的体育盈利模式——门票、媒体版权、赞助和体育衍生品。因此，拥有优质赛事资源和广大观众的体育产业将继续受到资本的追捧。 众所周知，LED显示屏产品的应用早已扩展到体育产业。目前，在大型体育赛事中，LED显示屏已成为不可缺少的显示媒介.LED显示屏以其优异的亮度、色彩、寿命、应用灵活性等优点，广泛应用于北京奥运会、广州亚运会、冬季奥运会等多项体育赛事中，包括开闭幕式表演、场外信息显示屏、周边显示屏等，其应用实例日益丰富，产值不断突破和提升到一个新的水平。 （3）云计算 企业向云迁移是大势所趋，您可以看到，公共云和私有云市场的增长仍然是齐头并进的。目前，LED显示行业有许多企业建立自己的云平台，但可以共享的市场份额并不高，据了解，国内云计算市场还处于起步阶段，市场蛋糕越来越有吸引力，因此，引导企业加快云的建设，将有利于把握市场机遇。 全彩LED显示屏 （4）大数据 大数据行业的总融资额2013年至2018年800个百万美元，1.54十亿美元，和20个十亿美元;从事件2013--2018念融资分别为10，42和因为超过50次。“大数据+”已经渗透几乎所有行业。 随着数字新媒体的迅猛发展，我们迫切需要找到一个解决户外LED显示屏安装混乱的办法，以继续推动户外广告业的发展。所有这些问题，无论是户外广告的管理还是科学数字的评价，都需要依靠大数据。只有依靠大数据，户外广告行业才能迎来新的发展机遇。 （5）医疗器械 我国医疗器械市场起步较晚，但发展迅速。2001年至2018年，中国医疗器械市场规模从173亿元增至2556亿元，增长近15倍，复合增长率达到23% 。然而，与医药市场的规模相比，全球医疗器械市场约占全球医药市场的40% ，而我国医疗器械市场所占比例不足15% ，随着我国经济的发展和老龄化程度的提高，医疗器械市场具有巨大的发展潜力。同
LED显示屏控制系统的分析与设计 摘要 本文根据LED图文显示屏系统的具体要求，通过查阅资料，分析并归纳出具体设计方案。即系统体系结构、系统整体工作流程、软件控制系统的设计以及串行通信设计。这个系统的工作流程是:通过软件控制系统提供的编辑工具完成图文编辑工作，对编辑的信息实现字模提取，然后可以根据系统提供的显示模式加载显示效果，确认为欲显示信息后保存文件，然后通过程序调用Windows函数，并采用RS-232C串口通信，实现数据到无线发射机的传输。 本文具体设计了三个模块:编辑功能模块，字模提取模块，效果添加及预览模块。系统是否需要更新以及现有设计是否能够满足要求都有待于进一步的研究。 关键词:LED 字模串行通信
目录 1 绪论 1.1 LED显示屏的研究背景及意义 (5) 1.2 软件开发工具C++概述 (6) 2 LED显示屏控制系统的系统分析 2.1 整体分析 (8) 2.2 计算机软件模块分析与设计 (8) 3 串行接口 3.1 串行通信的工作原理 (10) 3.2 RS-232C串行通信简介 (10) 3.3 RS-232C引脚及使用 (11) 3.4 MAX-232介绍 (12) 4 软件控制系统设计与实现 4.1编辑功能设计与实现 (14) 4.2字模提取 (16) 4.3效果添加与预览功能的设计与实现 (18) 4.4控制系统软件设计 (20) 5 总结 26 参考文献 (27)
致谢 (28) 1 绪论 1.1 LED显示屏的研究背景及意义 在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。随着宽带网络的发展，数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流，新型的大屏幕显示设备将代替传统电视机成为人们享受信息和多媒体内容的中心。 与传统的显示设备相比，这种未来的巨大需求让大屏幕显示技术成为众人目光的焦点： (1) LED显示屏色彩丰富，显示方式变化多样(图形、文字、三维、二维动画、电视画 面等)、亮度高、寿命长，是信息传播设施划时代的产品。 (2) LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的 高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它以其超大画面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势，是目前国际上使用广泛的显示系统。 (3) LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，有巨 大的社会效益和丰厚的经济效益。 在其历史的演变过程中，出现了多种信息传播媒体：但就其性能看：如阴级管(crt)或石英管(dv)大型电视，成本非常昂贵，在不需要超大画面且在室内使用时效果尚可；彩色液晶显示同样成本昂贵、电路复杂，面积有限，受视频角的影响非常大，可视角度很小；影象投影设备亮度小、清晰度差(画面受光不均匀)；电视墙表面有分割线，视觉上有异物感，室外应用时亮度效果差。而LED显示屏以其受空间限制较小，并可以根据用户要求设计屏的大小，具有全彩色效果，视角大，可以用于显示文字、图案、图象、动画、视频、录象信号等各种信息的特点得到了突飞猛进的发展。 LED显示屏的发展主要经历了三个阶段： 1、1990年以前LED显示屏的成长时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛开展;另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级为单点4级调灰，成本较高。 2、1990-1995年，这一段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断
LED显示屏技术现状与发展前景 摘要:本文详细介绍了LED显示屏的原理、应用领域、发展方向。探讨了中国LED领域的现状,认为LED产品的市场前景十分广阔。 关键词:LED显示屏电压低耗电省价格低市场前景 1、引言 LED显示屏是发光二极管主要应用领域之一,近年来发展迅速。目前,LED显示屏制作技术先进,售价低,国外公司很难在大陆竞争市场。据不完全统计,1998年我国LED 显示屏生产厂商有150多家,制造各类显示屏约五万平方米,实现产值14亿元,LED产业取得了举世瞩目的成绩。近年来,在产品结构、制作技术、产品质量、量产水平、市场占有等方面,紧逼日本的态势,在世界LED产业中紧挨美国、日本之后,位居世界第三。五年来,每年平均增长达20%以上,1997年台湾十大光电产品中占第四位,产值18870百万元新币, Epistar Corp已经开发成功用于全彩色灯和显示器的红色、绿色、蓝色芯片,这些芯片光强超过70mcd。一家正在投产的公司,利用MOVPE技术生产InGaAlp超亮度的发光材料和芯片。台湾有七家生产LED芯片的公司,生产各色传统芯片,占世界产量的七成以上。 LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像,不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境,具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 2、LED显示屏的原理 LED显示屏:又叫电子显示屏或者飘字屏幕。是由LED点阵组成,通过红色或绿色灯珠的亮灭来显示文字、图片、动画、视频,内容可以随时更换,各部分组件都是模块化结构的显示器件。通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。显示模块由LED灯组成的点阵构成,负责发光显示;控制系统通过控制相应区域的亮灭,可以让屏幕显示文字、图片、视频等内容,恒舞动卡主要是播放动画的;电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。
我国LED显示屏行业20年发展综述 一、国内LED显示屏行业基本情况 我国LED显示屏产业起步于90年代初，并且始终保持高速的发展。根据中国光学光电子行业协会LED显示应用分会统计和测算，以及国内相关机构提供的数据，截止2008年11月加入中国光协LED显示应用分会的会员单位为204家，全国具有比较正规的专业性生产单位300~400家，从事LED显示应用产品的生产企业超过1000家，从事LED显示应用产品包括销售、生产、配套服务等企业估计不少于3000家。截止2007年底行业协会会员单位的从业人员为16356人，估计全国以LED显示屏为主导产品的显示应用行业从业人数在3万人左右。2007年产值约72亿元人民币，2008年全国产值预计可能近百亿元。据行业协会统计生产厂商东北占6%，西南西北华中占17%，华北占16%，华东占41%，华南占20%。2007年LED显示屏销售额东北占5.1%，西南西北华中占15.7%，华北占14.5%。华东占30.8%，华南占33.8%。由此可见，从产业布局上，我们LED显示屏产业主要集中在华东和华南地区，这两个地区的产品总体规模占到全国60%以上。2008年由于北京举办奥运会，预计2008年华北的销售额所占比例可能有明显上升。 二、行业发展的特点 (一)高速发展的2007年和2008年 由于中国经济的迅速发展和北京举办2008年奥运会，使LED显示屏行业获得良好的发展机遇。行业总体上较前几年有比较显著增长，2007年增幅超过40%，是近年来增长幅度最大的一年。2008年的增长率预计不低于40%，充分显示了中国LED显示屏行业在2007年和2008年得到高速发展。 (二)显示技术不断进步，质量不断提高 LED技术和计算机技术及电子技术突飞猛进，LED显示屏技术也显现飞速的发展。显示屏色彩从单、双色向全彩普及，显示内容由文字图片转化为视频实时显示，显示屏控制技术从单一屏幕向网络化发展，显示外形从平面向异面发展。国内先进水平的显示屏与国际品牌水平的质量已相近，国内主流产品的大部分技术指标与国际品牌产品已接近。但是显示屏MTBF、刷新频率、亮度均匀性、外壳防护等级、安全要求、EMC，产品质量认证，尤其是产品的工艺与国际品牌产品有相当大的差距。近两年尤其是2008年北京奥运会的相关项目不但技术上有很大创新，显示屏质量也有很大提高。国内一流产品的质量已接近或超过国际品牌产品。 (三)产品出口逐年增长 近年来产品出口在全国LED显示屏市场销售额中所占比例逐步增加。2008年出口额占销售额不到15%，2007年行业协会会员单位出口达11.5亿，占销售
第一章概述 1.1 功能特点 《LED Player V3.3》是本公司新推出的一套专为LED显示屏设计的功能强大,使用方便,简单易学的节目制作、播放软件，支持多种文件格式：文本文件，WORD 文件，图片文件（BMP／JPG／GIF／JPEG．．．），动画文件（SWF／Gif）。 2.2 运行环境 ◆操作系统 中英文Windows/7/NT/XP ◆硬件配置 CPU: 奔腾600MHz以上 内存:128M ◆相关软件 OFFICE2000--如需WORD文件必须安装 第二章安装与卸载 2.1 安装 《LED Player》软件安装很简单，操作如下：将LED Player播放软件的安装光盘插入电脑光驱，即可显示LED Player播放软件的安装文件，双击LED Player，即可实现轻松安装。 《LED Player》软件安装成功后，在【开始】/【程序】里将出现“LED软件”程序组，然后进入该程序组下的“LED Player”,单击即可运行，如图所示， opyright ? 2005-2007 Listen tech. All Rights Reserved 灵感设计诚信
同时，桌面上也出现“LED Player”快捷方式：如右图所示，双击它同样可以启动程序。2.2 卸载 《LED Player》软件提供了自动卸载功能，使您可以方便地删除《LED Player》的所有文件、程序组和快捷方式，用户可以在“LED软件”组中选择“卸载LED Player”，也可在【控制面板】中选择【添加/删除程序】快速卸载. 第三章使用详解 3.1 节目组成 每块显示屏由一个或多个节目页组成。节目页是用来显示用户所要播放的文本、图片、动画等内容。区域窗口有十一种：图文窗、文本窗、单行文本窗、静止文本窗、时间窗、正计时窗、倒计时窗、模拟时钟窗、表格窗、动画窗、温度窗。 文件窗：可以播放各种文字、图片、动画、表格等几十种文件。 文本窗:用于快速输入简短文字，例如通知等文字。
LED显示屏控制系统介绍 LED显示屏控制系统引言 目前显示屏按数据的传输方式主要有两类：一类是采用与计算机显示同一内容的实时视频屏；另一类为通过USB、以太网等通信手段把显示内容发给显示屏的独立视频源显示屏，若采用无线通信方式，还可以随时更新显示内容，灵活性高。此外，用一套嵌入式系统取代计算机来提供视频源，既可以降低成本，又具有很高的可行性和灵活性，易于工程施工。因此，独立视频源LED显示系统的需求越来越大。 本系统采用ARM+FPGA的架构，充分利用了ARM的超强处理能力和丰富的接口，实现真正的网络远程操作，因此不仅可以作为一般的LED显示屏控制器，更可以将各显示节点组成大型的户外广告传媒网络。而FPGA是一种非常灵活的可编程逻辑器件，可以像软件一样编程来配置，从而可以实时地进行灵活而方便的更改和开发，提高了系统效率。 1 独立视频LED显示屏控制系统 LED显示屏的主要性能指标有场扫描频率、分辨率、灰度级和亮度等。分辨率指的是控制器能控制的LED管的数量，灰度级是对颜色的分辨率，而亮度高则要求每个灰度级的显示时间长。显然，这3个指标都会使得场扫描频率大幅度降低，因此需要在不同的场合对这些指标进行适当的 取舍。通常灰度级、亮度和场扫描频率由单个控制器决定，而分辨率可以通过控制器阵列的方式得到很大的提高。这样，每个控制器的灰度和亮度很好，场扫描
频率也适当，再通过控制器阵列的形式，实现大的控制面积，即可实现颜色细腻的全彩色超大屏幕的LED显示控制器。 独立视频LED系统完全脱离计算机的控制，本身可以实现通信、视频播放、数据分发、扫描控制等功能。为了实现大屏幕、全彩色、高场频，本系统采用控制器阵列模式，如图1所示。 系统可以通过网络接口(以太网接口)由网络服务器端更新本地的数据，视频播放部分则通过对该数据进行解码，获得RGB格式的视频流。再通过数据分发单元，将这些数据分别发送到不同的LED显示控制器上，控制器将播放单元提供的数据显示到全彩色大屏幕LED上。 2 LED显示屏控制系统通信接口和视频播放单元 本系统的通信接口和视频播放部分由ARM+uClinux实现。ARM(Advanced RISC Machine)是英国ARM公司设计开发的通用32位RISC微处理器体系结构，设计目标是实现微型化、低功耗、高性能的微处理器。Linux作为一种稳定高效的开放源码式操作系统，在各个领域都得到了广泛的应用，而uClinux则是专门针对微控制领域而设计的Linux系统，具有可裁减、内核小、完善的网络接口协议和接口、优秀的文件系统以及丰富的开源资源等优点，正被越来越多的嵌入式系统采纳。系统中使用Intel XScale系列的PXA255芯片，与ARM v5TE 指令集兼容，沿用了ARM的内存管理、中断处理等机制，并在此基础上做了一些扩展，如DMA控制器、LCD控制器等。由于ARM9的处理能力有限，目前只用其播放320×240像素的视频。
LED电子显示屏发展状况及趋势 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。 一、LED显示屏发展的简要回顾 发光二极管（LED）是六十年代未发展起来的一种半导体显示器件，七十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。进入八十年代后，LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏。 LED显示屏发展经历了三个阶段： （1）1990年以前LED显示屏的成长形成时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED 显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级为单点4级调灰，产品的成本比较高。 （2）1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场；电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。这一阶段，LED显示屏在我国发展速度非常迅速，从初期的几空企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。 （3）1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。1995年以来，LED显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED 显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这方面的工作正在逐步深化。 二、我国LED显示屏的发展现状 产业发展初具规模 我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总
L E D显示屏控制系统二次开发定制 ?【大中小】 ?点击456次 ?发布：2015-6-3 在立显光电LED显示屏所有使用案例中，有单块显示屏项目，但更多的是多块显示屏项目。对于单块显示屏，直接使用市面上厂商配置的控制软件与控制系统就可以满足要求了（这样的的控制系统与控制卡相当的多也便宜）。但对于多块显示屏，尤其是工业生产、实时数据采集、无线遥控控制输入等情况，一般厂家的控制系统软件就很难满足要求。这样就需要做LED控制系统与软件的二次开发定制，我们就可以提供专业、快捷的LED显示屏定制服务。 然而，二次开发过程复杂、繁琐。一般客户在接触到这样的项目时不知道从何下手，如何找厂家要服务，如何与厂家沟通自己的要求。甚至如何去寻找专业的方案服务商都会困难。下面我针对这些问题提纲挈领的讲讲一个“新事物”我们应该如何去认识它，如何去完成它，也就是LED显示屏二次开发的一些总的方法。 1、客户在找到我们时，我们（就我本人而言就是这样）一般会要求客户撰写“需求描述文档”，也就是是客户要把实现哪些功能，达到什么性能，需要什么扩展接口等一并写入到文档。在此，我要特别说明一下，很大一部分客户对“文档”不习惯，其实，这是一个客户高效的方法，比口头来的更高效。 2、收到文档后，我们会对文档的要求进行讨论，确认要求实施的逻辑关系，并就文档中合理的二次开发与不合理的要求进行纠正。反复论证纠错，最终由我们提出方案并送达给客户。 3、LED显示屏控制系统二次开发的设计阶段，在通过系统方案评审后，进入系统设计阶段，软件开发部分完成软件需求分析，形成软件需求分析说明书。经过软件概要设计后，形成软件总体设计方案、软件开发接口规范等文档。硬件部分完成硬件总体设计方案(包括产品可信性设计)、系统内外接口定义及说明、单板设计规范(复杂产品)等。 4、LED显示屏控制系统二次开发详细设计阶段，产品设计阶段主要是完成软/硬件的详细设计，编制代码，形成软件各模块的设计说明，完成硬件部分各单板的原理图、PCB和料单，同时还要完成产品的结构设计。 5、LED显示屏控制系统二次开发制造联试阶段，完成产品详细设计后，进入产品制造联试阶段，本阶段完成产品的系统调试和可靠性测试，并形成相应的系统调试报告和可靠性测试报告。
LED显示屏行业发展现状及趋势分析 从2000年以来，我国LED显示应用行业稳步发展，总体规模逐年提升，目前已经成为LED产业链中的重要组成部分，以LED显示屏为代表的LED显示应用产品在社会经济各个领域得到了广泛应用，LED显示应用产业已成为了优势和特色明显、发展欣欣向荣的新兴产业。 市场规模增长一成 2014年度，全国LED显示应用行业市场规模达到300亿元，比2013年度的270亿元增长了10%左右。全国从事LED显示应用产品研发、生产、工程应用的主要企业有500余家，全行业从业人员规模在50000人以上。 LED显示应用产业比较集中在华东、华南地区，华北地区近两年的发展提升比较明显。据行业协会统计，2014年，华东地区的LED显示应用生产企业产品销售额占到全国的33%，华南地区占到41%，华北地区占到17%，西南、西北、华中地区占到8%，而东北地区只占不到1%，产业的区域集中度比较明显。 LED显示应用行业的市场总额中，显示屏产品的销售额占到全部销售额的80%左右，LED 照明及其他LED显示应用产品销售额占到全部销售额的20%左右。在全部LED显示屏产品销售额中，户外显示屏销售额所占比重在60%左右，室内显示屏的销售额所占比重在40%左右。我国LED显示屏产品的出口额占到全部销售额的15%~20%左右，2014年全国LED显示屏出口额在55亿元左右。 LED显示应用产品应用广泛，广告传媒、会议展览、信息发布等应用市场逐年提升。中国已成为LED显示应用产品的制造大国和应用大国，正在走向技术强国。同时，中国LED显示应用企业造就了一批优秀的企业。 全国LED显示应用行业年度销售额超过亿元的规模企业有50家左右，其中年度销售额在2亿~5亿元的企业有20家左右，年度销售额在5亿~10亿元的企业有10家左右，有3家企业年度销售额在10亿元。规模企业的销售额占到全行业的50%~60%。2014年度销售额在5亿元以上的主要企业包括：上海三思科技发展有限公司、南京洛普股份有限公司、海峡彩亮（漳州）光电有限公司、厦门强力巨彩光电科技有限公司、利亚德光电股份有限公司、深圳市联建光电股份有限公司、深圳市洲明科技股份有限公司、深圳市艾比森光电股份有限公司等。 截至2014年年底，行业内拥有联建光电、洲明科技、利亚德、奥拓电子、雷曼光电、艾比森等6家直接上市的企业，另有处于上游的LED外延和芯片企业华灿光电、士兰微子公司士
第一部分 LED显示系统整体规划 一、LED显示系统设计 1、设计依据和标准 1.1、显示屏系统设计原则 实用性：满足户外全天候条件下使用，能实现公文、图文信息、视频的播放以及大型活动显示信息的要求。 可靠性：整个系统的硬件与软件能够长期稳定运行，能保证日常信息播放顺利进行，能实现显示与音响同步。 兼容性：系统能够接入各种视频和计算机信号，能够与网络接口。 先进性：采用全彩色LED显示屏的先进技术和材料进行建设，保证显示屏系统的先进性，使之能满足实际应用并在一段时间内处于领先地位。 性能价格比：整个系统的性能价格比高。系统操作简单维护量少，软件可以轻松升级并向下兼容。有效降低系统的总体拥有成本（TCO）。 1.2、显示屏系统设计目的 显示屏系统设计的目的：在充分了解、理解用户需求的基础上，利用本公司的世界领先的专业技术和丰富的经验为用户设计能够完全满足用户需求的，具有最高性能价格比高的显示屏系统方案。 1.3、显示屏系统设计依据和标准 LED显示屏通用规范 SJ/T 11141-2003 LED显示屏检测方法 SJ/T 11281-2003 发光二极管固体显示器总规范 GJB2146-1994 单色显示管测试方法 GB/T12571-1990 电光源的安全要求 GB7248-1987 中国电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-82 电工电子产品基本环境试验规程，试验A：低温试验方法 GB2423.1-89 电工电子产品基本环境试验规程，试验B：高温试验方法 GB2423.2-89
电工电子产品基本环境试验规程，试验Ca：恒定湿热试验方法 GB2423.3-89 建筑与建筑综合布线系统工程设计规范 CECS 72.95 电子测量仪器的安全要求 GB4793-84 电子测量仪器振动试验 GB6587.4-86 电子测量仪器运输试验 GB6587.6-86 电子测量仪器质量检验规则 GB6593-86 电子测量仪器可靠性试验 GB11563-89 电子测量仪器包装、标志、储存要求 SJ/T10463-93 建筑防雷设计规范 GBJ 57-83 钢结构设计规范 GBJ17—88 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205—2001 IEC 60950 CE 89/336/EEC，92/31/EEC，73/23/EEC，93/68/EEC 2、显示系统组成框图 LED全彩屏系统部分主要包括全彩显示屏屏体、全彩显示屏控制器、控制电脑、配电设备、光纤或5类双绞线、音视频设备和控制、温度检测设备，图像监控设备、播放软件、控制软件、监控软件等组成，可以高质量地播放视频信号（全彩屏）、计算机信号。 显示屏系统结构如图1（全彩屏）所示。显示屏系统以控制器为核心，接收视频信号或计算机信号和智能化系统信息，数字化处理后用光纤或5类双绞线传送至屏体显示。并可以远程控制配电设备，配以控制、播出软件构成一个先进完善成熟的显示屏系统。
L E D全彩显示屏控制系 统 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
LED(LargeElectronicDisplay),显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元(单元显示板或单元显示箱体)构成屏体，再加上一套适当的控制器(主控板或控制系统)。所以多种规格的显示板(或单元箱体)配合不同控制技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。 分解一个LED显示屏，它由以下一些要素构成(以较为复杂的同步视频屏为例): ①金属结构框架：户内屏一般由铝合金(角铝或铝方管)构成内框架，搭载显示板等各种电路板以及开关电源，外边框采用茶色铝合金方管，或铝合金包不锈钢，或钣金一体化制成。 户外屏框架根据屏体大小及承重能力一般为角钢或工字钢构成，外框可采用铝塑板进行装饰。 ②显示单元：是LED显示屏的主体部分，由发光材料及驱动电路构成。户内屏就是各种规格的单元显示板，户外屏就是单元箱体。 ③扫描控制板：该电路板的功能是数据缓冲，产生各种扫描信号以及占空比灰度控制信号。 ④开关电源：将220V交流电变为各种直流电提供给各种电路。 ⑤双绞线传输电缆：主控仪产生的显示数据及各种控制信号由双绞线电缆传输至屏体。 ⑥主控制仪：将输入的RGB数字视频信号缓冲，灰度变换，重新组织，并产生各种控制信号。 ⑦专用显示卡及多媒体卡：除具有电脑显示卡的基本功能外还同时输出数字RGB信号及行，场，消隐等信号给主控仪。多媒体除以上功能外还可将输入的模拟Video信号变为数字RGB信号(即视频采集)。 ⑧电脑及其外设 ⑨其他信息源：电视机，DVD/VCD机,摄录像机及切换矩阵等。 LED全彩显示屏控制系统： 功能特点 1、支持DVI显示卡：直接接DVI显示卡 2、单网线传输：一条标准超五类网线传输1280*512像素或者1024*640像素 3、超大带载力：一块全彩主控卡最大可带1280*1024像素 4、一拖多功能：一块全彩主控卡可以带任意多接受卡（既任意多块显示屏，可屏幕分割） 5、一卡多用：可用于室内屏也可用于室外屏，支持16扫、8扫、4扫、2扫及静态屏体 6、支持远距离传输：采用先进的数据传输技术，使用千兆网高数据通讯芯片，防静电、防雷击、支持无中继的远距离传输，传输最大距离130米，并实现100%数据恢复。 7、稳定可靠：采用四层PCB及单片超大规模集成电路设计，显着提高了系统的稳定性、可靠性。 8、图片质量完美：无失真的接收多媒体视频卡或DVI显示卡输出的24Bit RGB数字信号。帧频与DVI显示卡相同，最小为60帧。 工作原理
LED显示屏的发展历史 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大面积显示屏幕，有情能稳定、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。 一、 LED显示屏发展的简要回顾 发光二极管（LED）是六十年代未发展起来的一种半导体显示器件，七十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。进入八十年代后，LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏。 LED显示屏发展经历了三个阶段： （1）1990年以前LED显示屏的成长速度受到限制。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级为单点4级调灰，产品的成本比较高。 （2）1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场；电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。这一阶段，LED显示屏在我国发展速度非常迅速，从初期的几个企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。 （3）1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。1995年以来，LED 显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这方面的工作正在逐步深化。 二、我国LED显示屏的发展现状 产业发展初具规模 我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总额达6亿元左右，占行业市场
液晶显示器产业发展趋势分析 一、液晶显示器产业市场之分析 ( 一) 需求面分析 显示器产业，是继半导猎产业之后，全球重要的产业之一。根据Display Search的研究指出，今年全球DRAM营收将达228亿美元，晶圆代工营收为213亿美元，合计两者营收将高达441亿美元，可是面板厂预估今年营收将高达477亿美元，DRAM 与晶圆代工厂的投资金额比面板厂大很多，但营收却比面板厂小，显示面板产业的投资效益超过半导体产业。 根据光电科技工业协进会统计，在主要下游应用如笔记型电脑（NB）、LCD Monitor 的需求带动下，2003年全球大尺吋面板的市场规模，较2002年大幅成长了53.1%，不过，2003年液晶显示器市场的发展仍未能满足市场需求，主要是由于15吋和17吋液晶面板供应不足所造成，其原因是：由于第五代线产品良率比较低；液晶面板所用的玻璃供货紧张；在液晶面板的产能限制下，由于液晶电视面板的利润较液晶显示器更加丰厚，液晶面板厂商加大了液晶电视面板的出货量。 2004年预估，全球笔记型电脑对液晶面板的需求为4,680万台，液晶电视为920万台，液晶显示器为7,500万台左右。这些资料为单项产品对液晶面板的需求量，由于用在液晶电视的面板与用在LCD Monitor或者笔记型电脑的面板尺吋不同，液晶电视面板的尺吋可能要比笔记型电脑用的面板大5倍以上，因此，如果按液晶面板的面积计算，液晶电视对液晶面板的需求远远大于LCD Monitor。按单项产品计算，2003年全球液晶显示器市场中，LCD Monitor市场需求量约占53%，笔记型电脑占38%，液晶电视只占4% ( 表一)。 2003年全球液晶显示器市场需求量最大是北美洲，其次是西欧。西欧进入液晶显示器市场较早，市场发展一直较平稳；市场成长速度最快的是亚太地区，市场需求量在全球排名第三位。亚太地区液晶显示器市场快速成长的原因，主要是来自于大陆的市场，预计2004-2005年是大陆显示器市场发展关键的两年。 液晶显示器应用市场一般预料将不断扩大，其中多媒体将是液晶显示器的最大需求，也是液晶显示器未来发展的趋势；在专业的领域里，将通过连接多个显示器进行显示；通过读卡器，把拍摄好的照片直接输入液晶显示器进行显示；这些特殊的应用市场，也会使液晶显示器市场有一个很大的需求量。目前笔记型电脑外接显示器的需求量还非常小，未来如果所有的笔记型电脑都会在某一些场所内外接一个的显示器，则届时液晶显示器市场就会等于或者超越PC的市场。 LCD监视器替代CRT监视器的效应仍在扩大之中，结果使得CRT监视器产业逐渐衰退，2003年资料显示，CRT显示器已呈现负成长( -16% )。CRT监视器市场的未来取决于LCD监视器市场的发展，2003年，由于LCD监视器面板供应不足，CRT 监视器仍占据市场需求量很大的比重，但2004年CRT监视器将失去市场主流的地位，LCD监视器市场需求量将首次超过CRT监视器。 2004年，第五代液晶显示器生产线预计将进入量产阶段，下半年LCD监视器价格
LED屏控制卡与控制系统判别方法 led显示屏以显示各种文字、符号和图形为主。画面显示信息由计算机编辑，经RS232/485串行口预先置入led显示屏的帧存储器，然后逐屏显示播放，循环往复。显示方式丰富多彩，显示屏脱机工作。LED显示屏因其控制灵活， 操作方便，成本低廉，在社会各行业有着广泛的应用。目前几种常用的控制卡为：HD-M型控制卡、HT-3BU型控制卡、HT-CA型控制卡。 LED显示屏控制卡负责接收来自计算机串行口的画面显示信息，置入帧存 储器，按分区驱动方式生成led显示屏所需的串行显示数据和扫描控制时序。 led显示屏控制系统，又称led显示屏控制器、led显示屏控制卡。 LED显示屏控制系统分为同步与异步： LED显示屏异步控制系统，LED显示屏异步控制系统又称LED显示屏脱机控制系统或脱机卡，主要用来显示各种文字、符号和图形或动画为主，画面显示 信息由计算机编辑，经RS232/485串行口预先置入LED显示屏的帧存储器，然 后逐屏显示播放，循环往复，显示方式丰富多彩，变化多样。其主要特点是： 操作简单、价格低廉、使用范围较广，LED显示屏简易异步控制系统只可以显 示数字时钟、文字、特殊字符，LED显示屏图文异步控制系统除具有简易控制 系统的功能外，最大的特点是可以分区域控制显示屏幕内容，支持模拟时钟显示、倒计时、图片、表格及动画显示，具有定时开关机、温度控制、湿度控制 等功能。 LED显示屏同步控制系统，主要用来实时显示视频、图文、通知等，主要 用于室内或户外全彩led大屏幕显示屏，LED显示屏同步控制系统控制LED显 示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少60帧/秒更新速率点点对 应地实时映射电脑监视器上的图像,通常具有多灰度的颜色显示能力,可达到多 媒体的宣传广告效果。其主要特点是：实时性、表现力丰富、操作较为复杂、 价格高。一套LED显示屏同步控制系统一般由发送卡、接收卡、和DVI显卡组成。本文由中国标识网收集整理,更多信息请访问标识商学院。
LED显示屏的发展背景及国内外研究现状 在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然，LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。 LED点阵设计主要应用于显示屏，它是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内室外环境适应能力强等优点，自20世纪80年代后期开始，随着LED制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏的发展过程。 本设计的目标
毕业设计是学生完成本专业教学计划达到培养目标的重要的教学环节，是教学计划中综合性最强的实践性教学环节，它对于培养学生正确的思想和工作作风，提高学生综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力，达到工程技术人员所必须具备的基本素质等方面具有重要的意义。 本设计的理论基础是单片机技术基础，微机原理，模拟和数子电路。比如AT89C51芯片的一些工作原理是在MCS—51的基础上通过改进完成的。8255芯片的工作方式是在微机原理介绍的。三极管和74LS154的工作原理也分别在模拟和数子电路里介绍过。 通过本设计不仅把以前学过的知识重新温习，而且在查阅课外资料时还有好多芯片都是以学过的芯片为基础，并且在其基础上改进和完善的。通过这次毕业设计使我在学校学习的理论知识和实际应用有机地结合起来，同时也能培养我独立思考、勇于创新的科学态度和钻研精神，为我将要踏上工作岗位做一次提前的锻炼。 1 引言 在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所，例如户内外公共场所广告
2018年LED显示屏发展趋势 LED大屏都是大屏幕，需要很多点组成。降低LED显示屏功耗，实现真正节能，一定是LED显示屏重要的发展趋势。 一、向节能趋势发展 节能环保一直是未来生活的新主张；LED显示屏本身是非常节能的，其特点有：光效高、寿命长、易控制、免维护;它是新一代固体冷光源，光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗、是绿色环保的产品。但是做成LED显示屏，功耗则不小。LED大屏都是大屏幕，需要很多点组成。降低LED显示屏功耗，实现真正节能，一定是LED显示屏重要的发展趋势。 二、向轻薄趋势发展 目前行业内几乎每一家都在标榜自己箱体特点轻薄，的确轻薄箱体是取代铁箱的一个必然趋势，以往的铁箱本身重量就不低，再加上钢结构的重量，整体就非常重。这样，很多楼层建筑都难以承受这么重的附着物，建筑的承重平衡、地基的压力等都是不容易接受的，而且不易于拆卸运输，成本方面大大增加，所以箱体轻薄是所有生产厂家不得不更新的一个趋势。 三、向专利保护趋势发展 LED行业竞争激烈，几乎每家企业都在争市场，抢客户，扩大规模，但很少有企 业真正把精力放在产品研发上，其实为了保持技术竞争力，降低技术外溢危险，专利才是较好的保护方式。随着行业慢慢地成熟，规范，通过申请专利的方式来 保护自己的知识产权、无形资产，也是LED大屏行业必然的发展趋势。 四、向快速精准拼接趋势发展
这个主要是针对LED租赁显示屏而言。租赁的特点就是经常拆装，满足临时需 求，所以显示屏箱体之间一定要能够快速、精准地拼接。 五、向标准化趋势发展 LED显示屏如雨后春笋般崛起，但是能被行业认可的也只有那几家。很多小企业 成立后就因为规模小，资金小，研发能力跟不上，所以就想办法走捷径，草率设计，甚至一昧的抄袭大公司的设计，结果整个市场被次品充斥着，让很多客户头 疼不已，这种行为是对客户的及其不负责。所以，LED大屏产品标准化也是必然趋势。 六、向更小间距趋势发展 小间距LED显示屏一直是热门产品之一，目前室内小间距已经能够做到P1.5、P1.2，户外小间距也越做越精细，随着技术的发展，间距会越做越小。
LED显示屏控制卡分类 LED显示屏控制器概述 LED显示屏控制器又称LED同步/异步控制系统或LED显示屏控制卡，是LED图文显示屏的核心部件。负责接收来自计算机串行口的画面显示信息，置入帧存储器，按分区驱动方式生成LED显示屏所需的串行显示数据和扫描控制时序。 LED显示屏以显示各种文字、符号和图形为主。画面显示信息由计算机编辑，经RS232/485串行口预先置入LED显示屏的帧存储器，然后逐屏显示播放，循环往复。显示方式丰富多彩，显示屏脱机工作。LED显示屏因其控制灵活，操作方便，成本低廉，在社会各行业有着广泛的应用。 LED显示屏控制器的分类： LED显示屏同步控制器 LED显示屏同步控制器，主要用来实时显示视频、图文、通知等。主要用于室内或户外全彩大屏幕显示屏。 LED显示屏同步控制系统控制LED显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少60帧/秒更新速率点点对应地实时映射电脑监视器上的图像,通常具有多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效果。其主要特点是：实时性、表现力丰富、操作较为复杂、价格高。一套LED显示屏同步控制系统一般由发送卡、接收卡、和DVI显卡组成。 发送卡 LED显示屏异步控制器
LED显示屏异步控制器又称LED显示屏脱机控制系统或脱机卡。主要用来显示各种文字、符号和图形或动画为主。画面显示信息由计算机编辑，经RS232/485串行口预先置入LED显示屏的帧存储器，然后逐屏显示播放，循环往复，显示方式丰富多彩，变化多样。其主要特点是：操作简单、价格低廉、使用范围较广。LED显示屏简易异步控制系统只可以显示数字时钟、文字、特殊字符。LED显示屏图文异步控制系统除具有简易控制系统的功能外，最大的特点是可以分区域控制显示屏幕内容。支持模拟时钟显示、倒计时、图片、表格及动画显示。具有定时开关机、温度控制、湿度控制等功能。 LED显示屏控制器的组成 同步控制器的组成 发送卡是将待显示的内容按LED显示屏要求的特定格式和一定的播出顺序在VGA显示器上显示；另一方面把VGA显示器上显示的画面通过采集卡，向控制板上发送，采集卡是VGA用于显示卡到LED屏之间的接口卡。 接收卡 接收卡是接收发送卡传输过来的视频信号(控制信号和数据信号)，将视频信号中的数据经过位面分离，分场存入外部缓存，然后分区读出，传送给显示驱动屏。 异步控制器的组成 将计算机编辑好的显示数据事先存储在显示屏控制系统内，计算机关机后不会影响LED显示屏的正常显示，这样的控制系统就是异步控制系统卡。 异步控制