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户外P10单色LED显示屏方案说明

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专业学习 参考资料 第一章 室外单色屏硬件方案

一、系统设计概述

近年来，户外LED电子显示屏以其亮度高、坚固耐用等特点，作为继电视、广播、报纸、杂志之后的另类媒体，被广泛地应用于广场、机场、车站、港口、体育中心等公共场所。但随着人们对一块块显示屏开播喝彩声的消失，令人惋惜的现实无情地展现在了大众面前：昔日亮丽无比的电子显示屏在使用几年后，亮度大幅度衰减，色彩严重失真，电路被腐蚀、老化带来的火灾隐患到了令人发指的地步。一块块电子显示屏变成了一片片破旧不堪的黑色补丁，贴在各大城市的显要之处，既浪费了投资，又影响了市容。究其根源就在于LED电子显示屏制造厂家对光材料的选用不严谨，对屏体的防护不重视。实际上国内各大家电生产厂家已经给LED电子显示屏制造行业积累了丰富的切实可行的现成法宝：高质量的制造+细致入微的防护。有鉴于此，我公司确定的户外视频LED电子显示屏设计目标是：高可靠性保证其在户外长久稳定工作。

为确保达到以上目标，我们采用独有的驱动设计，对屏体进行全方位防护，包括防雷击、防静电、防腐、防水、防潮、防温等，同时对开关电源更换低温管、硅胶处理进行二次防护措施。

户外LED电子显示屏的工作环境既恶劣又复杂，防护稍有不当就会对显示屏造成致命伤害。真正有效的防护不是在显示屏安装完毕后才去实现 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 的，而是在设计阶段就必须精心考虑。现国内大多的LED显示屏生产厂家仍在采用大板模块式驱动结构，虽也叫做模块化结构，但实际上其可防护性是极差的。不要说防腐、防潮、散热，即是防水也很难实现，由此形成了国内已建户外LED电子显示屏故障多、怕雨、怕热、怕尘、怕风的通病，维护成本极高，寿命奇短。

我们采用独有的驱动设计—模块级恒流驱动方案。它能够很容易实现全方位防护措施：通过特殊硅胶处理，既能很好地达到防腐、防水、防潮的目的，又能充分利用其极好的散热特性，将驱动部分产生的热量迅速传递消化。更由于我们选用了专用的户外LED恒流驱动芯片，可轻松承受高温环境的考验。在25℃和60℃两种条件下的测试结果表明，该恒流芯片能够承受3KV的静电冲击，当其表面温度上升到125℃时，连续工作168小时而无一失效点。

在雷击防护措施中，我们主要采取外部无源保护、内部防护、接地防护。

在0级保护区即外部作无源保护，主要有避雷针（网、线、带）和接地装置（接地线、地极）。如电子显示屏所依附的建筑物本身已具备良好的0级保护区防护设施，电子显示屏工程中可不必重复建设。

在电源和信号入口处的防护措施中，我们选用了美国SIDACTOR公司的专用防护产品。其防护指标符合以下规范：GR 1089, ITU K.20&K.21, IEC

950, UL 1459&1950 和FCC Part 68。

按地系统进行防护是极重要的环节，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。如果接地系统做得不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 安全。另外还有防干扰的屏蔽问题，防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。

直流开关电源是整个电子显示屏工作的中心部份。无论是明韦还是衡孚，其直流开关电源均非针对户外恶劣环境而设计，因此有必要对其运行二次防护处理。在电路防护方面上采用与恒流驱动板同样的防护措施；同时应更换其开关管，以提供更宽的温度适用范围。LED电子显示屏的技术仍在迅猛地发展进步，作为专业的研发和制造厂家，我们将持之以恒地致力于技术的进步和产业的发展中，为用户创造更好、更满意的LED电子显示屏。

二、系统需求分析与实现目标

1、客户需求分析

根据用户的要求，我们将重点考虑如下几点：

◆显示屏必须具有高可靠性和良好的安全运行保证措施，能够长期稳定地工作；

◆充分体现行业应用的特殊性，软件具有较强的监管功能，使用方便，可升级性好；

◆控制系统及显示屏体易于维护；

◆整个系统易于管理，运行成本合理，具有良好的可扩充性；

该方案在各项技术指标、可靠性、安全性等方面都有着较高标准，我们深信它能较好的满足本项目的全部使用要求。 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 2、系统实现目标

我们的目标是铸造室外LED全彩屏精品工程，其重心是防护功能强，稳定性好，可靠性高，亮度充足。作为一套单色多媒体视频屏显示系统，其基本点是一个集光、电、机于一体的高智能化系统,其系统的好坏决定了系统的再现能力和纠偏能力。再现能力反映的是显示系统显示效果的逼真度，它与白平衡、色偏差、灰度级等一些光电参数有直接关系；纠偏能力反映的则是显示系统在外界环境变化的影响下，保证其原有的显示效果，其光电参数不发生偏移的能力。这也是本系统设计的主要实现目标。

三、硬件系统功能说明

我们的总体设计目标是，把本系统设计成为一套高可靠性、智能化的多媒体显示系统。该系统应具备信息发布、环境监测与调节控制、故障自动报警和远程编辑控制等基本功能。

1、特有的环境监测与安全保护功能

◆屏体内温、湿度的测试与调控功能

◆环境亮度监测与屏体亮度的调节功能

◆配电系统具有过压、过流、欠压、缺相、短路保护功能，并具备功率因素补偿功能

◆通过PLC控制系统，可实现显示屏的分步上电、软启动和自动开关屏，即电源自动控制功能

2、准确无误的故障自动报警功能

◆显示故障报警 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 ◆控制系统故障报警

◆环境监控系统故障报警

3、先进的局域网编辑与控制功能

◆可实现局域网的编辑与控制

◆可实现网络群控

四、硬件系统的构成

LED显示屏系统由显示系统、控制系统（含运行环境智能监控与安全保护系统）、信息录入等部分构成。

1、显示系统

◆显示屏体：LED发光器件组成的可控显示板。

◆结构骨架：屏体支撑部分，含显示单元固定架、外框架和维护架等。

◆环境监测系统：位于屏体后部，具有温度、湿度、光强监测，是屏体的保护部分。

2、控制系统

该系统由主控电脑、多媒体卡、控制卡等构成，主要用于显示数据的编辑、处理与分配，并控制显示屏的显示。

主控电脑是工控微机，在本系统中起控制显示屏播放的作用。显示屏显示所需要的软件、显示内容、监测控制软件均存储于此机器中。控制机置于机房中，信息录入、节目制作终端可置于本机房或异地办公室中。

3、编辑系统

编辑系统的作用是完成显示屏显示内容的整理、编排和设计。编辑完 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 成后的显示内容，须由编辑系统送入控制系统才能进行有效的时时播放。

4、运行环境智能监控与保护系统

环境监测控制系统：由各类传感器、监测系统和控制计算器构成。用于监测显示屏工作环境参数，适时控制相关保护系统，确保显示屏正常工作、性能参数不发生较大的偏移。它包括：散热系统、配电系统、监测系统和静电防护系统等。

五、硬件系统电路设计

1、硬件系统电路原理

原理图如下图所示：

LED显示屏显示控制系统由主控电路、数据分配电路、LED恒流驱动电路三部分组成。由主机控制电路产生相应的控制信号，并将来自计算机显示卡的显示数据存储到帧内存中，然后将显示数据传输到数据分配电路。显示数据通过数据分配电路在读出逻辑的控制下送到各个LED恒流驱动电路，在LED屏幕上正确地把图像显示出来。

我公司的显示控制系统采用了FPGA、CPLD可编程技术来实现显示过程显示信号源 LED显示驱动电路 发光管显像

屏体控制系统 主控电路

数据处理与分配 信号转换与发送 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 的逻辑控制，这种在线可编程设计，使整个系统的升级和维护更加方便和容易，而且大大提高了控制系统的可靠性。

2、硬件系统实现的功能

本控制系统有效地实现了如下功能：

◆长线接收：完成远距离的数据接收，有效消除干扰及共模噪声，保证数据接收的正确性。

◆时序控制：产生系统所使用的各种时序信号非线性调整：完成数据的非线性曲线调整，在系统中为2次γ校正。

◆行列解碼：选择本控制系统控制行列范围。

控制系统PCB示意图

采集/发送系统板如下图所示：

接收/灰度系统板如下图所示： WORD格式整理版

专业学习 参考资料

3、屏体设计方案及其相关参数设计

◆发光像素

单色屏像素构成：红色LED灯

◆显示单元箱体示意图：

单元的分辨率： 32×16点

单点控制方式： 静态/恒流

◆显示与控制特性

驱动方式： 静态恒流 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 反γ校正系数： 2.2～2.8(可调)

恒流驱动精度： < 4%

邻界点亮度差： < 6%

整屏最大亮度差： < 10%

象素失控率： <0.1‰

显示模式： 同步或异步

换帧频率： 不小于60帧/秒

刷新频率： 不小于150 Hz

数据传输： 双绞线，采用RS422A标准

通讯距离： 不大于100米（无中继）

◆电源与电控性能

供电电源： AC220V±15％，47-63HZ

直流控制电源输出波纹：不大于50mv

直流驱动电源输出波纹：不大于80mv

线路调整率： 0.5%

负载调整率： 0.5%

上升时间： 不大于300 ms

过流保护： 额定输出的115％

过压保护： 额定输出的120％

欠压保护： 额定输出的 80％

短路保护： 有 WORD格式整理版

专业学习 参考资料 六、硬件系统－结构设计

该类设计包括屏体骨架结构、散热结构、安装方式与外表装饰四项内容，它们是显示屏工程中十分重要的设计项目，其设计的合理性直接关系到显示屏的整体使用性能、安全性、可维护性以及外形的美观。在该项设计中，我们的基本做法是：严格按照相关国标、行标要求，依据相关理论，分析客户需求，并结合我们以往的实际经验，经过本公司工程师、美工师的精心设计，最终完成该类设计工作。

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P10全户外单色显示屏技术参数

P10全户外单色显示屏技术参数

P10全户外单色显示屏技术参数

全户外单色显示屏是一种专门用于室外环境的LED显示屏，其主要特点是具有较高的亮度和对日光的抗干扰能力。下面将介绍全户外单色显示屏的技术参数。

1.显示效果：

全户外单色显示屏可提供高清晰度的单色显示效果。其像素点间距决定了显示屏的分辨率，间距越小，分辨率越高，显示效果越清晰。

2.亮度：

3.色彩处理能力：

虽然是单色显示，但全户外单色显示屏通常具备灰度处理能力。灰度决定了显示屏的色彩层次，灰度越高，显示效果越细腻。

4.视角：

全户外单色显示屏通常具备较大的视角范围，能够实现在较大的角度范围内观看屏幕内容而不会产生明显的变色、亮度衰减等情况。

5.刷新频率：

刷新频率表示显示屏的显示帧率，对于视频和动画等内容，较高的刷新频率能够提供更加流畅的显示效果。

6.防护等级：

全户外单色显示屏通常具备IP65以上的防护等级，能够有效抵御雨水、灰尘、紫外线等对显示屏的影响，保证显示屏的正常运行和使用寿命。 7.通信方式：

通常全户外单色显示屏采用以太网、无线通信等方式与控制系统进行通信，能够实时更新内容，并支持远程控制和管理。

8.耗电量：

全户外单色显示屏的耗电量通常较低，是一种相对节能的显示设备。

9.可靠性：

全户外单色显示屏通常具备较高的可靠性，能够在恶劣的室外环境下长时间稳定运行，具备较长的使用寿命。

10.尺寸：

全户外单色显示屏可以根据用户需求定制不同尺寸的显示屏，满足不同场所的安装需求。

总结起来，全户外单色显示屏具有高亮度、高分辨率、较低的耗电量、防护等级高、通信方式灵活等特点。它广泛应用于户外广告、交通引导、候车信息显示等场所，能够提供清晰可见的显示效果，并具备较高的可靠性和稳定性。

CLT-室外-P10全彩DIP346

CLT-室外-P10全彩DIP346

CLT-PH10

一、显示屏技术参数：

P10(DIP346)实像素

项目 类别 技术指标参数

单元板 LED灯参数 像素1R1G1B 波长 亮度 封装

红 620～625nm 880～1220mcd

DIP346

台湾晶元 绿 522～525nm 1900～2300mcd

蓝 468～470nm 450～650 mcd

物理点间距 10mm 环境温度 存贮：-40℃ ～ +85℃

工作：-10℃ ～ +50℃

像素点组成 1R1G1B 相对湿度 ≤10～95%

物理密度 10000点/㎡ 发光亮度 ≥7000cd/㎡

单元板尺寸 320mm×160mm 亮度调节 软件256级或自动调节

单元板分辨率 宽32点×高16点 刷新频率 ≥300HZ

最佳视角 水平：110°，垂直：50° 帧频 ≥60Hz

最佳视距 ≥10m 输入电源 AC 110V/220V

单元板结构 灯驱合一 平均功耗 500W/㎡

驱动方式 恒流驱动,1/4扫描 最大功耗/㎡ 1000W/㎡

驱动器件 采用LED专用驱动器件 连续工作无故障时间 1000小时

工作寿命 100，000小时

控制系统 控制系统 灵星雨LED控制系统

控制方式 同步控制

箱体规格 简易箱体 960mm×960mm×80mm

标准箱体 960mm×960mm×170mm

标准箱体重量 50Kg

环境温度 存贮：-40℃～+85℃

工作：-10℃～+50℃

标准配置 单元板与单元板间电源线 1.5单红/黑线国标 L=110mm

单元板与单元板间排线 16P排线 L=180mm

单元板与箱体螺丝 M3×8镀镍 圆头十字螺丝

(含平垫弹垫)

CLT-PH10RGBfV3-4S-D/Q(CLT32×16)

- 1 - 二、模组实物图片：

模组正视图

三、简易箱体图片及规格960mm×960mm×80mm:

室外P10全彩及单色LED屏主要设备介绍

室外P10全彩及单色LED屏主要设备介绍

设计方案及技术规格指标

显示模组规格

项 目 室外P10全彩

像素组成 1红1绿1蓝

像素密度（点/m2） 10000

像素数（点） 16×16

模组尺寸（m） 0.160×0.160

点间距（mm） 10

显示屏体参数

项 目 室外P10全彩

显示尺寸（m） 3.04(宽)×2.08(高)

显示面积（㎡） 6.32

模组数目 19(宽)×13(高)=247

整屏像素点 304(宽)×208(高)=63232

安装城市 南昌

显示技术指标

项 目 室外P10全彩

像素间距 10mm（1红+1绿+1蓝） LED显示屏工程方案

第2页 灰度等级 红绿各4096级

显示颜色 全彩色，可显示1，007，681，536颜色

显示内容 文字、图像、动画、电视、录像、VCD等视频信号

控制方式 采用计算机联网控制，屏幕与控制机显示器点对点同步显示。

通讯距离 100米（网线） 2000米（光纤）

通讯接口 标准DVI接口

驱动方式 静态恒流

刷新频率 ≥400hz/s

白平衡亮度 ≥7000cd/m2

亮度调节方式 软件调节100级可调

不平整度 ≤±1.0 mm

光强不均匀度 ≤15%额定工作电流时

亮度不均匀度 ≤8%额定工作电流时

视角 水平≥120°；垂直半功率角≥70°

LED灯平均寿命 10万小时

平均无故障时间 ≥100000h

出厂老化时间 ≥72小时

显示屏对地电流 ≤3.5 mA

接地电阻 ≤4 Ω

绝缘性能 50Hz/1500V(AC-E)击穿时间大于60S

屏体重量 ≤70㎏/㎡

屏体厚度 ≤箱体厚度20cm＋维护空间厚度70CM

工作环境温度 -20℃—+65℃

工作环境湿度 10 — 95%RH

图象处理 图像有降噪／增强／运动补偿／色坐标变换处理／钝化处理

户外P10单色LED显示屏方案

户外P10单色LED显示屏方案

第一章 公司基本情形 ....................................... 3

一、 概述 ............................................. 3

二、 组织机构一览表 ................................... 4

第二章 LED电子显示屏简介 .................................. 5

一、 LED显示屏简介 .................................... 5

二、 LED显示屏应用领域 ................................ 7

三、 LED显示屏的行业进展 .............................. 8

四、 LED显示屏组成 ................................... 10

五、 LED显示屏的分类 .................. 错误!未定义书签。

一、 真彩色显示屏 ................. 错误!未定义书签。

二、 双基色显示屏 ................. 错误!未定义书签。

3、 单色显示屏 .................... 错误!未定义书签。

4、 利率屏 ........................ 错误!未定义书签。

五、 条屏 ......................... 错误!未定义书签。

六、 证券屏 ....................... 错误!未定义书签。

第三章 室外单色屏硬件方案 ................................ 11

一、 系统设计概述 .................................... 11

二、 系统需求分析与实现目标 .......................... 13