陈治强
深圳市天合光电有限公司
摘要：在我国快速发展的过程中，LED显示屏的应用相当广泛，如何制作LED显示屏对于电子类中职学生而言是必备的技能要求。基于此社会需求，本文以P10室外全彩LED显示屏为例，详细介绍了LED显示屏的硬件选型，软件操作步骤及组装调试方法，通过本文的研究，使中等职业学生更好地掌握LED显示屏的制作过程，为未来的就业打下坚实的基矗
关键词：LED显示屏；制作过程；研究
引言
伴随着LED显示屏技术的迅猛发展，高密度产品已经成为市场的新宠，精细、逼真的显示效果让客户对其青睐有加，目前显示屏市场竞争异常激烈，传统显示业务增速缓慢，高密度LED显示屏已成新宠。对此，本文着重分析了目前高密度LED显示屏在设计中的问题及解决办法。
1LED显示屏系统的功能分析
LED显示屏系统是以LED显示屏为核心设备的大型电子工程系统，其应当具备如下基本功能。1）信号混合功能多媒体卡作为系统的核心设备之一，在相关播放软件的控制下，可将外接的来自视频切换矩阵的高清信号进行数字化后完成输出，并在显示卡上对数字信号进行叠加处理，经过叠加之后的数字信号与控制信号可经由专用接口输出。2）数据采集功能系统采用FPGA芯片，可通过FIFO的方式对多媒体卡输出口的数据进行采集、缓冲，再由主控制程序按照实际所需将相关控制指令传给控制芯片，以此来完成数据的变换，如色度、亮度、对比度调整等，最后利用数据传输卡发给远端屏体控制电路。3）数据传送功能系统采用的是差动传送的方式，可在数百米范围内对所有低于100MHz的信号进行传输，差分驱动与接收器件具有特点：速率高、摆率低、电磁辐射微弱、抗干扰性强等，当需要进行千米以上的远距离传输时，可借助光端机通过调制后利用光纤完成传输。4）扫描控制与显示驱动系统的控制电路置于屏体之后，其能够将接收到的数据转存入自带的缓存当中，利用存储切换机制，可对后备缓存中的相关内容进行连续读取，并转换为屏体驱动芯片可读的数据信息，传给驱动电路，最后以脉宽调制技术实现256级灰度视频灰度。在整个系统中，显示驱动是关键部分，它可以按照LED发光体材料的特性，完成定电压驱动，从而确保了LED显示的均匀度和亮度，延长了系统的使用寿命。
2LED显示屏制作过程研究
2.1系统软件设计
对于LED显示屏，我们使用的操作播放软件主要取决于驱动显示屏的控制卡，本项目中我们选用了ADM卡，以下我们就对该操作播放软件做以介绍(1)打开软件:双击软件图标进入窗口界面(2)添加屏幕:单击编辑选项卡中添加屏幕(1)选项，添加屏幕(3)在高级设置密码中输入:888,页面跳出提示窗口，点击确定，密码设置完毕(4)屏幕参数设置:根据P10室外全彩LED显示屏的相关参数要求，正确设置屏幕参数。屏幕宽度为512，屏幕高度为128，显示板类型为TO.直走无打折，扫描方式16，色彩类型为全彩，译码方式138译码，扫描频率为200，亮度为100%，选中数据反向和OE反向，开关机时间设置为自动关机，开机时间为8点整，关机时间为17点整(5)设置参数后，单击"保存参数"，如果参数设置正常，会在单元板上出现相应大小的一个边框(6)添加版面:单击编辑选项卡中添加版面(2)选项，添加版面(7)版面参数设置:在本项目中结束方式设置为设置播放时间，播放时间为30秒;边框样式设置为逆时针流动;显示速度设置为5;可以根据自己的喜好设置不同的版面参数(8)添加视窗:单击编辑选项卡中添加视窗(3)选项。将视窗参数起点x和起点Y设置为。，视窗宽度W设置为512;视窗高度H设置为128。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆视窗参数可以根据需要设置为不同的参数，也可以用鼠标拖动改变视窗的位置和大小(9)添加显示信息:单击编辑选项卡中添加单页组合文本(6)选项，添加文本框。拉动文本外边框，使其与视窗一样大校设置文本框相关参数，对齐方式设置为居中，字体设置为宋体，字高设置为80,颜色设置为红色(10)发送数据至屏幕，单击控制选项卡中发送当前屏幕(D)选项，发送成功。
2.2LED焊盘设计问题
通常在设计高密度印制板时会放置通孔，这种通孔通常的作用是将驱动IC的LED控制信号和LED的焊盘连接起来。但一般设计师会将这种通孔放置在LED的焊盘上，这是因为点间距过小造成LED面焊盘相互之间的间隔很近，导致通孔没有多余的空间放置。通孔放焊盘上会使PCB厂家较难处理焊盘，往往会导致焊盘不平整，出现LED焊接后发光面和PCB面呈现出一定的角度问题，一旦出现角度就会影响到观看的效果。这样的设计方式在普通大间距LED显示屏上是不会出现问题的，因为普通显示屏的LED焊盘相对较大且较重，焊盘的不平整和回流焊时产生的力不会对焊接造成影响。但高密度屏则不然，随着LED尺寸变小，重量也会越来越轻，目前1010尺寸的LED焊盘的尺寸只有0.3mm×0.3mm左右，在这样的焊盘上放置通孔就会使焊接后的LED产生角度。目前常用的解决方式是用盲孔和埋孔相结合，盲孔可以采用镭射或激光钻孔使孔更小，并且在焊盘的处理上采用沉金工艺来替代原有的喷锡工艺，这样就可以保证LED焊盘的平整度。
2.3系统硬件设计
P10室外全彩LED显示屏由单元板，电源设备，外框，ADM控制卡和信号连接线组成。本项目选择室外全彩LED显示屏常用的P10单元板，即选取像素间距为10mm单元板，像素点由红色、绿色和蓝色组成。LED显示屏由8个P10单元板组成，LED显示屏的供电方式采用5-200一S型显示专用电源，即DC5V40A电源DC5V40A电源的功率为200W,P10室外全彩LED显示屏的一个单元板功率约为38W，所以需要配备2个DC5V40A电源P10室外全彩LED显示屏外框采用A107型型材，}}19x2.5cm，壁厚09mm,配ABS角。由于本项目采用8块P10室外全彩单元板组成，所以其型材尺寸为横向长度为68.8cm，纵向长度为32.0cm。
2.4LED显示屏组装
在已经做好的条屏边框后用钻尾螺丝固定三个铁质背条。注意背条放置方向严格竖直，以免使表框受力不均而发生扭曲或变形，两个钻尾螺丝分别固定在上下水平条屏边框的背部。将ADM控制卡以及四块单元板背面组装上螺丝和磁铁并将单元板按正确方向固定在背条上。在条屏边框上固定5-200-5型显示屏专业电源。
结语
综上所述，LED显示屏系统的设计是一项较为复杂且系统的工作，在具体设计过程中，应当对系统的基本功能进行分析，以此为主要依据，对硬件进行合理配置，并通过相关软件来实现系统的各项功能。本文所设计的LED显示屏系统具有诸多的特点，如可靠性强、便于维护、运行稳定、两种工作方式、双基色等，这为该系统在相关领域中的推广应用提供了有利条件。
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论文作者:陈治强
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
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