LED显示屏毕业论文
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LED显示屏设计毕业论文标题:LED显示屏设计及其应用研究摘要:本文通过对LED显示屏的设计原理、结构及其应用进行研究,探讨了LED显示屏在户外广告、舞台演出、体育赛事等领域的广泛应用。
首先,介绍了LED显示屏的基本结构和工作原理,着重讲解了常见的点阵LED显示屏和全彩LED显示屏;其次,分析了LED显示屏的设计要点包括像素点密度、亮度、色彩饱和度等方面,以及电源供应和控制系统的设计;最后,结合实际应用,论述了LED显示屏在不同行业的应用状况和未来发展趋势。
本文旨在为从事LED显示屏设计及应用工作的相关研究人员和工程师提供参考和借鉴。
关键词:LED显示屏;设计原理;应用领域;像素点密度;亮度;色彩饱和度一、引言随着科技的不断发展和应用领域的拓展,LED显示屏作为一种新型的显示技术,广泛适用于户外广告、交通指示、舞台演出等领域。
LED显示屏以其高亮度、高清晰度、低功耗等优势,成为人们生活中不可或缺的重要工具。
因此,对LED显示屏的设计和应用进行深入研究,对推动科技发展和广告行业的创新具有积极意义。
二、LED显示屏的结构和工作原理1.点阵LED显示屏的结构与工作原理点阵LED显示屏是由许多点阵组成的,其中每个点阵都是一个独立的发光元件。
通过点阵的组合排列,可形成图像或文字显示。
点阵LED显示屏的工作原理是当电流通过发光元件时,发光元件会发出红、绿、蓝三种不同颜色的光,通过这三种颜色的光的叠加,可以呈现出各种颜色的图像。
2.全彩LED显示屏的结构与工作原理全彩LED显示屏由红、绿、蓝三种颜色的LED灯珠组成,每个灯珠都可以单独发出不同颜色的光。
全彩LED显示屏可以通过控制每个灯珠发光的亮度和色彩,来呈现出丰富多样的图像和视频。
三、LED显示屏的设计要点1.像素点密度的设计像素点密度决定了显示屏的分辨率和图像的清晰度,高像素点密度可以呈现出更细腻的图像。
因此,在设计LED显示屏时,应根据实际需求确定合适的像素点密度。
摘要本系统是从实际应用角度出发,针对当前市场上流行的LED产品的应用领域而设计制作的多功能电子显示屏,可用于商场导购促销显示、新闻与广告显示、车站机场班次时间资讯显示等。
LED电子显示屏根据题目设计要求,硬件部分主要包括STC89C52单片机系统、16块8*8LED点阵显示模块构成16*64点阵、显示驱动电路、键盘输入控制器等部分,软件编程主要用的是C语言。
本系统不仅能够实现数字、字母、汉字等预存信息的切换显示,同时还可以实现信息的定时循环、上下左右滚屏、LED显示亮度连续可调,另外,本系统可以和PC机通讯,通过PC机串口对显示信息进行更新。
通过对此LED广告屏的设计,满足了设计要求,实现了设计的目的。
关键词:LED电子显示屏,16*64点阵,STC89C52单片机AbstractThis system sets out from the actual application angle and aim at current spread on the market of the multi-function electronics monitor of the applied realm but design creation of LED product, can used for market to lead to buy promote sales to show, news and advertisement show, the station airport's number time's information show etc..LED electronics the monitor design a request according to the topic. the hardware part mainly includes STC89 C52 list slice machine system and 16 pieces of ses show that the mold piece constitutes 16*64point, show to drive parts like the electric circuit, keyboard importation controller etc .software's weaving a distance what to use mainly is a C language .This system can not only carry out number, letter of alphabet, and Chinese characters...etc. to prepare to save a cutting over of information to suggest, but also can carry out an information in fixed time circularly, the top and bottom Be or so to roll to hold, LED show that the bright degree is in a row adjustable, moreover, this system can pass with PC machine communication one PC machine string to show that the information carries on renewal .Pass the design that holds to this LED advertisement, satisfied a design request, carried out the purpose of design.Key words:LED electronics monitor, 64 of 16point, STC89 C52 list slice machine目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2LED广告屏 (1)2 系统方案设计 (3)2.1LED广告屏功能的实现 (3)2.2单片机的选型 (5)3 硬件设计 (6)3.1系统结构 (6)3.2电路的具体设计 (7)4 系统的软件设计 (10)4.1程序设计 (10)4.2字模提取 (11)4.3LED显示方式 (11)4.4串行通信方式 (12)5 系统功能测试 (12)5.1测试工具 (12)5.2键盘 (12)5.3单元模块电路 (12)5.4系统整体功能 (13)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录 (16)附录1控制电路电路图 (16)附录2程序 (24)附录3中英文翻译 (25)1 绪论1.1 课题背景LED显示屏是从实际应用角度出发,针对当前市场上流行的LED产品的应用领域而设计制作的多功能电子显示屏,可用于学校信息栏、商场导购提示、广告传播、车站航班班次时间资讯显示等。
LED显示屏设计摘要LED大屏幕显示系统,以AT89S52单片机为核心,由键盘显示、与非门、外部锁存器、LED大屏幕显示等功能模块组成。
基于题目基本要求,本系统对时间显示和大屏幕显示进行了重点设计。
此外,扩展单片机外围接口、逐排显示,与非门等功能。
本系统大部分功能由软件来实现,吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。
本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,发挥部分也得到完全的实现,而且有一定的创新功能。
本设计主要以AT89S52单片机为核心,采用串行传输、静态扫描技术,制作一款拥有PC机通信功能的,模块化LED多功能显示屏。
关键词:AT89S52、LED、16×80点阵、单片机目录绪论 (5)第一章选定方案1.1 确定方案 (6)1.2 单片机的确定 (7)1.3 显示部分 (7)1.4 芯片选择 (7)1.5 电源选择 (7)第二章单片机概述2.1 AT89S52单片机的结构 (9)2.2 管脚说明 (9)第三章系统整体方案3.1 需要实现的功能 (10)3.2 显示模式方案论证 (10)第四章系统硬件电路的设计4.1 整体模块设计 (11)4.2 电源电路设计 (11)4.3 单片机最小系统电路 (12)4.4 列扫描电路 (13)4.5 行控制电路 (13)4.6 LED显示器电路 (14)4.7 总体硬件电路设计 (15)第五章系统程序的设计5.1 主程序流程图 (17)5.1 显示驱动程序 (17)第六章调试及性能分析6.1 软件调试 (22)6.2 硬件调试 (23)6.3 性能分析 (24)总结 (24)致谢 (24)参考文献 (27)附件一 (27)附件二 (30)绪论本系统采用单片机AT89S52为LED显示屏的控制核心,制造一种简单的16×80汉字显示屏设计。
内容包括软件设计、LED显示屏的硬件电路、汇编语言程序设计与调试等方面,涉及到单片机电子产品设计及制造工程中的各个环节,有助于广大学者进一步的学习、了解汉字点阵显示原理,认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法,提高单片机知识的运用能力LED显示屏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。
关于LED的论文(五篇范文)第一篇:关于LED的论文如今,照明产业正随着LED的亮相以及全面普及而发生激烈变化。
LED照明在日本的存在感日益增强,韩国也不例外。
韩国提出了20xx 年“成为世界前三名的LED产业强国”的目标,政府和企业等大力推进LED。
在韩国国内,LED照明的使用大幅增加。
普通消费者青睐的照明品牌在日本大多为松下、东芝、日立以及NEC等大企业的产品。
而在韩国,在保护中小企业的法律之下,照明产业主要由中小企业构成。
代表性企业有锦湖电机(KumhoElectric)以及南宋灯泡(Namyung Lighting)等。
此外还包括德国欧司朗光电半导体(OSRAMGmbH)、荷兰皇家飞利浦电子(Royal Philips Electronics N.V.)以及美国通用电气(GeneralElectric)等外资企业。
韩国照明产业的构造随着LED照明、即半导体照明的亮相而发生了巨大的变化。
大企业相继进入中小企业的世界韩国的照明产业长期以来一直保护中小企业。
但是,随着LED半导体成为关键元件,三星集团和LG集团等大企业相继涉足照明市场。
另外,进入2010年后,以大型制铁厂商为首的浦项制铁(Posco)集团、在石油提炼和通信方面拥有优势的SK集团等也表示要涉足该市场。
除了这些大型企业之外,风险公司也相继成立,从事LED照明业务的企业在韩国已经超过了400家。
很多观点认为,今后2~3年内,LED企业之间将不可避免地出现激烈的合并淘汰。
政府大力主导韩国政府对“绿色能源产业”寄予了厚望。
在2008年8月15日举行的韩国60周年国庆庆典上,韩国政府提出将“低碳绿色成长”作为未来的国家战略。
其内容包括:①通过扩大新成长领域来发展国家;②提高国民生活质量、改善环境;③为应对气候变动对国际社会做贡献,等等,明确了政府为低碳绿色成长采取的举措。
其中的重点领域包括LED产业。
在这种战略下,韩国政府计划积极支援利用LED的新一代照明。
题目:旋转LED显示屏院(系):电气电子工程系专业:电子信息班级:11电信2姓名:陈然学号:2011010202004 指导老师:高倩2014年3月漯河职业技术学院摘要LED显示屏已广泛应用于广告、车站、银行、商场等公共场所,它具有功耗小、寿命长、色彩好等优点。
现在的LED 显示屏的发光器件主要采用LED 平板模块,这种类型的显示屏主要有两个问题有待改进:首先是整个显示屏全由LED 模块组成,器件数量多,成本高;另外,由于显示屏是一个平面,同时LED 象素点有一定视角限制,使显示屏的可视范围被局限到正面某个范围之内,在应用中使显示屏的信息发布受到了一定的空间限制。
本文给出了一种新型的柱式旋转LED显示屏,以旋转扫描方式代替逐行扫描,可视范围达到了360 度,成本大大降低,克服了LED平板显示屏的不足。
本文在简要介绍旋转LED显示屏工作原理的基础上,详细说明了旋转显示屏的方案选择和系统结构设计,以及具体硬件电路和软件设计流程。
在此基础上,本文还讨论了旋转LED显示屏设计中需要注意的一些关键问题,给出了相应的解决方案,并提出了一些改进和完善本系统的思路和设想。
实际制作的LED旋转显示屏技术参数的测试结果,以及实际的运行效果表明,本文设计和制作的旋转显示屏符合设计要求,具有一定的创新性和实际应用价值。
LED旋转显示屏的意义;目前路灯应用市场已经启动,随着效率的进一步提高和技术的日趋完善,将有很快的发展,市场前景更为看好。
面对难得的发展机遇和市场需要,LED旋转灯还存在不足之处,如没有统一的标准等问题,但是由于节能环保的特点LED旋转灯的发展已经形成一种趋势。
关键字: LED;视觉暂留;直流电机;桥式整流;旋转。
目录1引言 (3)2 方案论证 (4)2.1 系统供电方案 (4)2.2 LED驱动芯片选择 (4)2.2.1 LED驱动芯片选取原则 (4)2.3 单片机其他外围电路 (4)2.3.1通讯模块选择 (4)3系统设计 (6)3.1系统的设计目标 (6)4 LED显示技术及系统中的主要芯片 (7)4.1 LED以及旋转LED显示屏简介 (7)4.1.1LED 应用简介 (7)5 系统硬件设计 (10)5.1 各功能实现原理 (10)5.1.1系统供电 (10)5.1.2重心调节 (10)5.2 具体硬件电路实现 (11)5.2.1电源设计 (11)5.2.2 LED旋转同步设计 (12)1) 中断系统 (12)2) LED驱动电路。
摘要旋转LED显示屏是利用机械转动动态扫描代替传统逐行扫描方式,是一种新型的显示屏,具有成本低,可视围大的特点,是LED显示屏的一个新的发展方向。
其实质就是与机械转动配合起来的动态扫描显示技术。
主控芯片为AT89S52,以及电机模块,时间模块,温度模块,显示模块,速度模块等辅助组件而成。
本次“旋转LED显示屏”的制作用于我的毕业论文,它提高我的实践能力和专研能力,激发我对学习兴趣,引导自主学习及培养创新能力、协作精神、工程实践素质。
这次的设计利用高速旋转中控制LED的亮灭,进行字符的显示,温度的监控(主控DS18B20),简单图形的显示,速度控制(主控霍尔3144),以及控制器采用单片机,完成显示容的传输、字库的转换、显示等功能。
关键词 AT89S52 霍尔3144 DS18B20AbstractRotating LED display is the use of dynamic scanning to replace the traditional mechanical rotating progressive scanning, is a new display, low cost, the characteristics of visual range, LED display is a new development direction. Its essence is to match up with the mechanical rotation of dynamic scanning display technology. Master chip AT89S52, and motor modules, the time module, the temperature module, display module, the speed module and otherauxiliary components together. The "rotating LED display"production for my thesis, which improved my ability to practice research skills and expertise to stimulate my interest in learning, guided self-learning and foster innovation, team spirit, quality of engineering practice. The design of the control high-speed rotating bright LED off, the characters display, temperature control (master DS18B20), a simple graphical display, speed control (Master Hall 3144), and the controller uses single chip, complete The transmission display, font conversion, display.Keywords AT89S52 Hall 3144 DS18B20目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 旋转时钟的发展背景 (1)1.2 旋转时钟的特点 (1)1.3 旋转时钟的发展趋势 (1)1.4 新旧led社会调研 (2)第2章系统的总体设计 (2)2.1 方案可行性论证 (2)2.1.1 需求分析 (2)2.1.2 方案论证 (2)2.2 关键技术与解决方案 (5)2.3 系统总体方案 (6)2.3.1 系统硬件构成 (7)2.3.2 系统软件构成 (7)2.4 本章小结 (8)第3章系统的硬件 (9)3.1单系统的主控单元构成 (6)3.1.1 单片机AT89S52简介 (10)3.1.2 主要功能及特点 (10)3.1.3 管脚图管脚说明 (8)3.1.4 复位电路 (10)3.1.5 震荡电路 (11)3.1.6 芯片擦除 (11)3.2 显示单元部分 (12)3.2.1 LED特性 (12)3.2.2 9013三极管的特性及相关参数 (12)3.3 测温部分 (13)3.3.1 测温模块 (13)3.3.2 DS18B20的主要特征有以下几点 (13)3.3.3 DS18B20的工作原理 (14)3.3.4 温度采集 (14)3.4 单测速定位部分 (20)3.5 电机的搭建和供电的设计 (22)3.5.1 电机的配置 (22)3.5.2 电刷的供电设计 (24)3.6 本章小结 (25)第4 章系统的软件部分 (21)4.1 模拟表盘部分 (22)4.2 模糊控制部分 (23)4.3 本章小结 (24)第5章取模工具介绍 (24)第6章最后成果 (25)第7章总结与展望 (25)结束语 (30)致 (31)参考文献 (32)附录Ⅰ (33)附录Ⅱ (42)附录III (43)第1章绪论1.1 旋转时钟的发展背景现在可以说单片机是百花齐放,百家争鸣的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
基于51单片机的LED显示屏设计-毕业论文1 绪论1.1 国内外研究现状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平板显示屏幕,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。
LED显示屏的发展可分为以下几个阶段:第一阶段为1990年到1995年,主要是单色和16级双色图文屏。
用于显示文字和简单图片,主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所,作为公共信息显示工具。
第二阶段是1995年到1999年,出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。
视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。
LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。
第三阶段从1999年开始,红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国,同时国内企业进行了深入的研发工作,使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用,大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所,从而将国内的大屏幕带入全彩时代。
随着LED原材料市场的迅猛发展,表面贴装器件从2001年面世,主要用在室内全彩屏,并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性,可随意调整的点间距,被不同价位需求者所接受,在短短两年多时间内,产品销售额已超过3亿元,表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。
为了适应2008年奥运会的“瘦身”计划,利亚德开发了表面贴装双基色显示屏,大量用于训练馆和比赛计时计分系统。
在奥运场馆全彩屏方面,为紧缩投资,全彩屏大部分采用可拆卸方式,奥运期间可作为实况转播工具,赛事结束后可用于租赁,作为演出、国家政策发布等公共场合应用工具,通过这种方式可尽快收回成本。
就市场而言,中国加入WTO、北京申奥成功等,成为LED显示屏产业发展的新契机。
编号:湖北文理学院理工学院本科毕业论文(设计)题目无线LED显示屏的设计机械系机械设计制造及其自动化专业学号 11316405 学生姓名陈登彪指导教师胡雄杰起讫日期 2015.2.20 ~ 2015.5.20无线LED显示屏的设计内容提要近年来,LED(lighted exciting bode,发光二极管)电子显示屏作为一种高科技产品日益引起人们的重视。
它可以实时显示或循环播放文字、图形和图像信息,具有显示方式丰富、观赏性强、显示内容修改方便、亮度高、显示稳定且寿命长等多种优点,被广泛应用于商业广告、体育比赛、交通信息报导等诸多领域。
LED显示屏的核心技术主要集中在控制器中。
目前,大部分异步显示屏采用的是8位或16位的微控制器,由于受到微处理器的处理速度、体系架构、寻址范围、外围接口资源等诸多限制,已难以在要求显示较多像素、显示内容帧频较高、动态显示效果复杂的情况下得到良好的动态视觉效果。
LED显示屏控制系统性能良好,工作稳定可靠,易于维护升级,具有很高的性价比。
关键词:LED;数据传输;信息发布系统;单片机AbstractLED panel systems gains rapid development in the design, machine and applicati on from nine-rites ages. It went thorn from single color and two colors to image LED panel. As a high technology production, LED panel can realize real time and sequenti al displaying textile, granitic and images. LED panel has many special feature such as high reliability、long life、high performance、low cost、and more important high acclimatization. Moreover, with the technique of color p An ne perfect increasingly,LED panel is widely used in many fields.The core technique for a LED panel is mainly centralized on its controlled. The majority of asynchronous display panel use the 8 or the 16 micro-controllers,because t he processing speed, the system construction, the addressing scope, the periphery con nection resources and on so many limits, in request demonstration many picture eleme nts, the demonstration content frame frequency has been with difficult high, in the dy namic demonstration effect complex situation, obtains the good dynamic visual effect.the method was favorable for the stability and efficiency of the whole system.Th e system was easy in maintenance and updating,and enjoys high performance/price rat io.Key words :LED; Transfusion System; information releasing system; single chip目录目录 (3)第1章绪论 (5)1.1 LED显示屏的研究背景及意义 (5)1.2 LED大屏幕的发展状况与趋势 (6)1.2.1 LED大屏幕的发展状况 (6)1.2.2 LED大屏幕的发展趋势 (6)1.3 LED显示屏的信息发布技术 (7)第二章 LED电子显示屏的介绍 (8)2.1 LED显示屏简介 (8)2.2 LED显示屏的特点 (8)2.3 LED显示屏的分类 (9)3.1 稳压电源的设计方法 (11)3.1.1 稳压电源原理 (11)3.2 单片机系统及外围电路 (12)3.2.1单片机最小系统介绍 (12)3.3单片机的选择 (13)3.3.1C8051F020与80C51之间的异同点 (13)3.3.2相同点 (14)3.3.3主要硬件不同点 (14)3.4 8051F020单片机介绍 (15)3.4.1系统概述 (15)3.4.2片内存储器 (16)3.4.3可编程数字I/O 和交叉开关 (17)3.4.4 12 位模/数转换器 (18)3.4.5 8位模/数转换器 (18)3.4.6比较器和DAC (19)3.4.7 C8051F020引脚的定义 (20)3.5列驱动电路 (21)3.5.1 74HC595芯片的简介 (22)3.6行驱动电路 (23)3.6.1 74HC154芯片的简介 (23)3.7 LED的汉字显示原理 (24)3.7.1显示模块与PC机接口的连接 (25)4.1系统程序的设计 (27)4.1.1 显示驱动程序 (27)4.1.2 系统主程序 (27)4.2设计部分原理图介绍 (29)第五章总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第1章绪论1.1 LED显示屏的研究背景及意义发光二极管(LED),是一种把电能变成光能的特种器件,主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。
摘要LED显示屏,发光二极管的英文缩写,简称LED。
它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成,靠灯的亮灭来显示字符。
用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
本次设计的全称为16x32的LED点阵显示牌。
本文介绍了采用89C51单片机作为主要控制模块的LED显示牌的动态设计。
通过该芯片控制一个行驱动74LS154和列驱动器74HC595来驱动显示屏显示,使用单片机汇编语言进行编程,使其能够显示文字和单色图像。
本文将介绍该方案的硬件设计思路,硬件电路各个部分的功能,原理以及程序设计等。
关键词:LED点阵显示屏;STC12C5A60S2;74HC595;74LS154摘要毕业设计论文AbstractThe LED display, light emitting diode English abbreviations, abbreviation LED. It is a semiconductor emitting diode by controlling the display mode, its appearance is probably by many usually red leds composition, rely on to kill bright lights display character. Used to display text, graphics, images, video, animation, prices, the video signal etc all kinds of information of the display screen.The design of whole called 16x32 of LED dot matrix XianShiPai. This paper introduced the 89C51 microcontroller as the main control module LED XianShiPai dynamic design. Through this chip control a line drive 74LS154 columns and drive 74HC595 to drive the screen shows, so that it can show text and monochrome images. This paper will introduce the scheme of hardware design, hardware circuit each function of, principle and program design, etc.Key words: destem, STC12C5A60S2, 74HC595, 74HC154目录摘要 (I)绪论 (1)第1章前言 (2)1.1LED电子显示屏概述 (2)1.1.1 LED的简介 (2)1.1.2 点阵的概述 (2)第2章系统的整体设计方案 (3)2.1系统硬件方案 (3)2.2.1 系统的整体电路框架 (3)2.2.2 系统硬件设计实物图 (4)2.2系统软件方案 (4)第3章系统的硬件设计 (5)3.1单片机最小系统及外围电路 (5)3.1.1 单片机STC12C5A60S2 (5)3.1.2 单片机最小系统 (7)3.2显示部分 (9)3.2.1 8X8点阵单元 (9)3.3驱动部分 (10)3.3.1 移位寄存器74HC595 (10)3.3.2 列驱动电路 (12)3.3.3 译码器74HC154 (13)3.3.4 电流放大电路 (13)3.3.5 行驱动电路 (14)第四章系统软件设计 (16)4.1系统软件设计的基本思路 (16)4.1.1 字模生成及其软件 (16)4.2程序流程图 (17)4.2.1 总流程 (17)4.2.2 静态显示流程 (17)4.2.3 动态显示流程 (18)4.3单片机与计算机通讯 (20)第五章调试及性能分析 (21)第六章总结 (22)致谢 (23)目录毕业设计论文参考文献 (24)附录 (25)附录A程序 (25)附录B原理图 (35)附录C实物图 (36)绪论LED点阵显示屏主要原理是将要显示的图文信息首先进行数字化处理,使图文信息转换成相应的数字化视频信号,经过数字通信系统将数字视频信号传输到LED 显示屏显示缓存中,由显示单元控制电路读取相应的显示信息进行显示。
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液晶显示设备越来越多,各种各样的液晶显示产品走进我们生活中。
从手机到电脑显示器,从掌上电脑到平板电视。
无处没有液晶显示技术的身影。
本文围绕液晶显示技术,简要地介绍了扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)和有源矩阵型(AM)液晶显示技术的相关知识,以及液晶显示技术在中国的发展情况和未来显示技术的发展方向。
关键字:液晶液晶显示技术扭曲向列型(TN) 超扭曲向列型(STN) 有源矩阵型(AM)AbstractNow, the progress of science and technology brings to our life very big change. Liquid crystal display equipment is more and more, all kinds of liquid crystal display products into our life. From cell phones to computer monitors, from PDA to flat TV. Nowhere is no LCD technology figure.This paper focus on LCD technology, this paper briefly introduces a distorted to column type (TN), super twisted type (STN) to column type and active matrix liquid crystal display technology (AM) the knowledge and liquid crystal display technologies in China's development and the future development direction of display technology.Key word:LCD LCD display technology Distorted to column typeSuper distorted to column type Active matrix type第一章绪论1.1 研究背景在科技飞速发展的今天,“液晶显示”对大家来说已不陌生,由于他具有低压微功耗、平板型结构、不眩光、不刺激眼睛、无电磁辐射和X射线等优点,广泛地运用于计数器、电话机、手机、数码相机、天然气表、笔记本电脑等。
第一章绪论LED大约是在80年代中期开始在电子显示屏中使用的。
进入90年代以后,由于半导体工业的迅猛发展,带动了LED制造材料和工艺的改进,在颜色与亮度方面都有了质的飞跃。
早期的LED显示屏,由于受材料和工艺的限制,视角仅有200一300左右,从而制约了LED显示屏的发展。
在分辨率方而,由于受当时数字技术、集成电路技术和控制技术等技术的限制,很难作出高密度的LED 显示屏。
今后随着半导体工业的不断发展,无论是材料,还是加工工艺,都会不断地提高,LED显示屏在颜色、视角、亮度、密度、寿命等方面也会逐步完善,价格也会进一步降低。
发光二极管(LED),是一种把电能变成光能的特种器件,主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。
当系统受到外界激发后,会从稳定的低能态跃迁到不稳定的高能态,当系统由不稳定的高能态重新回到稳定的低能态时,能量差以光的形式辐射出来,就会产生发光现象。
当在PN结上加以正向电压之后,P区的空穴注入至N区,N区的电子注入至P区,相互注入的电子与空穴相遇后即产生复合,这些多数载流子在结的注入和复合中产生辐射而发光。
它是自发辐射发光,不需要较高的注入电流产生粒子数反转分布,也不需要光学谐振腔,发射的是非相干光。
用于制造显示屏的发光二极管产品有单管、矩阵块、象素管三种规格,以满足不同使用场合的要求。
LED 显示屏按其使用环境分为室内显示屏和室外显示屏。
一般把显示图形或文字的LED显示屏称为图文屏。
图文显示屏的主要特征是只控制LED点阵中各发光器件的通断,而不控制LED的发光强弱。
近年来,随着高亮度发光二极管技术的发展,LED显示屏从室内走到室外,其显示内容也从没有层次的计算文字动画发展到能显示有层次的电视图像。
国家信息产业部委托蓝通电子科技有限责任公司制定的《LED显示屏技术条件》也于1998年正式颁布实施。
1995年至今,LED显示屏应用领域更为广阔。
全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现。
LED 显示屏控制专用大规模集成电路已由国内企业开发生产并得到利用。
我国LED 显示屏产业在规模发展的同时,产品技术推陈出新,一直保持比较先进的水平。
LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分。
第二章 LED电子显示屏的介绍2.1 LED显示屏简介LED电子显示屏是由几万--几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
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屏幕同步的产品。
它以其超大画面、超强视觉、灵活多变的显式方式等独具一格的优势,成为目前国际上使用广泛的显示系统,被应用于金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面。
用于制造显示屏的发光二极管产品有单管、矩阵块、象素管三种规格,以满足不同使用场合的要求。
LED 显示屏按其使用环境分为室内显示屏和室外显示屏。
一般把显示图形或文字的LED显示屏称为图文屏。
图文显示屏的主要特征是只控制LED点阵中各发光器件的通断,而不控制LED的发光强弱。
LED图文显示屏的外观可以做成条形,叫做条屏,也可以按一定高度比例做成矩形的平面图文显示屏。
条与平面显示屏在显示与控制的原理上并无区别。
用点阵方式构成图形或文字,是非常灵活的,可以根据需要任意组合和变化,只要设计好合适的数据文件,就可以得到满意的显示效果。
因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息,是非常有效的。
2.2 LED显示屏的特点随着科学技术的发展以及制造工艺的进步,LED显示屏也在不断的进步和完善,高新技术使LED显示系统与以前相比有了更为优异的性能。
当前的LED显示系统主要有以下特点:1.在局部设计上采用模块化电路设计按功能分成不同的模块,每个模块之间只需要极少的联系,极大的提高了系统的稳定性、可靠性。
调试、维护难度大大降低。
2.先进的分布式扫描技术显示部分的扫描采用扫描控制技术,显示部分被分成不同的单元,独立进行扫描。
每个单元间的信号采用信号锁存技术进行同步控制,显示的稳定性大大增强。
3.可视性好采用高性能LED驱动芯片构成的显示屏具有高亮度、色彩鲜艳、视角大,寿命长(不少于50,000小时),稳定性高,响应速度快等特点。
2.3 LED显示屏的分类1、按颜色基色可以分为: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。
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。
3、按使用场合分类: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。
4、按发光点直径分类:室内屏:Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、室外屏:Φ10mm、Φ12mm、Φ14mm、Φ16mm、Φ18mm、Φ20mm、Φ25mm、Φ31.25mm、Φ36mm室外屏发光的基本单元为发光筒,发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度。
第三章LED显示屏的组成3.1 LED显示模块结构发光二极管(LED),是一种把电能变成光能的特种器件,主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。
当系统受到外界激发后,会从稳定的低能态跃迁到不稳定的高能态,当系统由不稳定的高能态重新回到稳定的低能态时,能量差以光的形式辐射出来,就会产生发光现象。
当在PN结上加以正向电压之后,P区的空穴注入至N区,N区的电子注入至P区,相互注入的电子与空穴相遇后即产生复合,这些多数载流子在结的注入和复合中产生辐射而发光。
它是自发辐射发光,不需要较高的注入电流产生粒子数反转分布,也不需要光学谐振腔,发射的是非相干光。
LED显示屏通常由若干LED点阵显示模块组成,用于显示的8x8单色LED显示点阵模块,每块有64个LED。
为了减少引脚且便于封装,LED显示点阵模块采用阵列形式排布,即在行列线的交点处接有显示LED 。
8X8 LED点阵的外观及引脚如图1,等效电路图如图2所示。
LED点阵显示模块的显示一般采用动态扫描驱动方式,每次最多只能点亮一行LED。
微处理器通过和驱动器的协同工作来完成对每一个LED点阵显示模块内每个LED显示点的亮、熄灭控制操作。
图1图23.2 LED显示系统的构成LED显示屏主要包括发光二极管构成的点阵或像素阵列、驱动电路、控制系统和传输接口以及相应的应用软件构成,如图3所示。
图33.2.1 驱动电路LED显示屏驱动电路的主要作用是接受来自控制系统的数字信号,使LED阵列按要求点亮。
(1)从采用的器件来分有常规型、专用型及功能型:常规型驱动电路是采用通用的集成电路,如74HC154,74HC595, 74LS374等作为数据装载的主要器件。
这种设计,原理简单,价格便宜,且几乎不受器件来源的限制,是目前较为广泛的应用形式。
专用型驱动电路,是国内一些有实力的LED显示屏制造厂家,通过先进的技术手段,研究开发出的适合自己产品的专用LED显示屏驱动IC。
国外的许多IC制造商也在跟踪这个市场,纷纷推出一些新的驱动IC。
这些专用型的驱动IC,有的比较简单,仅仅是提高了原来通用型驱动IC的集成度或驱动能力;有的则比较复杂,是根据自己的产品特点开发出来的。
功能型驱动集成电路是在专用型驱动IC的基础上发展起来的。
它不仅可以使显示屏的功能增强,而且还大大简化了系统设计的复杂程度,提高了LED显示屏的整体稳定性,是LED显示屏驱动电路的发展趋势。
(2)从实现信息刷新的原理上分,LED显示屏驱动电路又分为扫描型及锁存型两种:扫描型是指显示屏4行、8行、16行等n行发光二极管共用一组列驱动寄存器,通过行驱动管的分时工作,使得每行LED 的点亮时间占总时间的1/n,只要整屏的刷新速率大于50HZ,利用人眼的视觉暂留效应,就可形成一幅完整的文字或画面。
这种设计电路结构比较简单,使用元器件较少,成本较低,但由于是分时工作,使得每一行LED的点亮时间减少,使LED的亮度有所降低。
这种驱动方式一般用于室内LED显示屏。
锁存型驱动是指显示屏上的每一个LED都对应于一个驱动电路,与扫描型不同,驱动寄存器无需时分工作,每个LED的亮度占空比接近100%。
锁存型驱动如采用常规型的设计方法,则所用元器件较多,成本较高,如采用专用型或功能型IC设计,则成本将大幅度降低。
一般室外LED显示屏大多用锁存型驱动。
3.2.2 控制系统控制系统负责接收、转换和处理各种外部信号,并以一定的规律和方式将信号传送到LED显示屏上显示。
控制系统是LED显示屏中的一个至关重要的组成部分,它的性能以及所能实现的功能,也直接代表了显示屏产品的性能水平。
(1)从实现控制的方式来看,系统控制电路可分为集中式和分散式两种:集中式控制系统是指LED显示屏仅受一个控制系统指挥,各个显示单元具有共同的数据信号,外同步信号和特别控制时基信号。
采用这种方式,需要处理的整屏信息量大,工作时时钟频率较高,控制系统的设计较复杂,但易于管理,系统可靠性高,成本低。
分散式控制系统是指显示屏的每一个单元都有自己的控制系统,各显示单元仅有共同的数据信号和外同步信号,而没有共同的特别控制时基信号,采用这种方式,仅需处理一个单元的信息量,其信息量和工作时钟频率都比较低,控制系统的设计也很简单,控制电缆数据量少,控制距离可较大,同时在单元的生产过程中基本上完成了整屏的调试。
其结构形式大多为半移动式结构,但采用这种方式时,元器件的成本较高。
(2)从显示的实时性可分为同步显示及异步显示两种:同步显示方式是指LED显示屏能同步显示计算机CRT上的信息,可将LED 显示屏当作一个计算机的外接大显示器。
异步显示方式常用于由单片机控制的显示系统中。
在信息显示的实时性要求不高的情况下,单片机通过串口按一定的通讯协议接收来自计算机串口的信号,通过处理后,以一定的规律将数据送至显示屏显示。
这类显示屏的功能比较单一,只适用于简单的文字及图形显示。
(3)从显示的效果可分为无灰度级显示及多灰度级显示两类:无灰度级显示是指LED显示屏的每像素点都只有亮与不亮两种状态,且全屏点亮的刷新时间一样长。
多灰度级显示是指LED显示屏中每像素点的亮度是可控的如16级灰度就是指每点的亮度从暗到亮可分为16级。
显然无灰度级显示屏只适用于显示文字或简单的图形,而多灰度级的显示屏就能显示丰富多彩的画面。