监控安防高清P2.5LED显示屏50个高清视频信号接入怎么制作

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　监控安防高清P2.5LED显示屏50个高清视频信号接入怎么制作led受到广泛重视并得到迅速发展，与它本身所具有的优点密不可分。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。
　　一、LED显示屏的种类
　　1、根据颜色分类
　　单基色显示屏：单红或单绿；双色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色；全彩显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示1600多万种色。
　　2、根据组成像素单元分类
　　数码显示屏：显示像素为7段数码管，适于制作时钟屏、利率屏等；
　　图文显示屏：显示像素为点阵模块，适于播放文字、图像信息；
　　视频显示屏：显示像素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。
　　3、根据使用位置分类
　　户内显示屏：发光点小，像素间距密集，适合近距离观看；
　　半户外显示屏：介于户内和户外之间，不防雨水，适合在门楣作信息引导等用；
　　户外显示屏：发光点大，像素间距大，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能，适合远距离观看。
4、按驱动方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。
　　二、显示屏用LED种类及优缺点
　　根据显示屏的分类，所使用的像素LED也可以分为以下几种：
　　1、点阵模块
　　优点：成本低、加工工艺成熟、品质稳定；缺点：亮度、颜色*性不好控制，容易出现马赛格现象；
　　2、直插灯
　　优点：色彩*性比较好控制，像素间距大小可以根据需要自由调整组合；缺点：红绿蓝混色效果不佳，角度不大，不好控制角度的*性，加工上容易出现高低不平、上下左右容易错位；
　　3、贴片
　　优点：显示色彩、混色效果、角度*性等都是的；缺点：包装、加工等成本高；
　　三、显示屏用led封装技术要求
　　不同应用位置将使用不同规格的显示屏，不同的显示屏又需要不同技术要求的LED器件，那么显示屏用LED到底有哪些技术要求呢，下面按照不同的分类逐一说明：
　　1、户内显示屏用贴片LED
户内显示屏用的贴片LED又分为“三并一”和“三合一”,其中前者多用于比较低成本，显示要求不高的领域，后者显示效果较佳，成本也相对较高，下面主要就“三合一”做一些说明；
　　（1）亮度：首先要考虑的是产品亮度的合适比例配搭，目前大多数全彩显示屏的红绿蓝亮度配搭都是按照3:6:1（就是一个像素里面红色亮度占30%,绿色占60%,蓝色占10%）的比例；一般来说封装厂和上游的晶片厂商几乎都是按照20mA来测试产品的，但是真正应用到显示屏上，几乎都不是这个电流在驱动LED灯的，一般来说红绿蓝三种LED由于构成在晶片材质不一样，它们在实际使用中的发热、发光、亮度衰减也不成比例，通常来说红色衰减比例小一些，蓝绿衰减大一些，所以来说为了能保证显示屏的使用寿命相对长一些，一般设计者会将蓝绿驱动电流比红色低一些；举例来说：如果红色按照18mA驱动，绿色15mA驱动，蓝色12mA驱动，根据LED晶片IV-If关系：
　　大致我们可以推算出来，实际需要的LED的亮度，红绿蓝的关系是：
　　R:3÷90%
　　G:6÷75%
　　B:1÷60%
　　同时还要对亮度进行分档，分档的目的就是要使做出来的显示屏不要让肉眼就能看出亮度的差异，一般来说人眼能够比较敏感的分辨的亮度差是30%,扣除设备的测试误差和安装机构误差，设计分光按照10%~20%分档是比较好的。
　　（2）颜色：根据光学效应，白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱，颜色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝zui为敏感，人的眼睛就像一个三色接收器的体系，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。
这是色度学的zui基本原理，即三原色原理。三种原色是相互独立的，任何一种原色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三原色，这三种颜色合成的颜色范围。红绿蓝三原色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。三原色是这样的三种颜色，它们相互独立，其中任一色均不能由其它二色混合产生。
　　不同比例的三原色光相加得到彩色称为相加混色。其规律为：
　　红+绿=黄
　　红+蓝=紫
　　蓝+绿=青
　　红+蓝+绿=白
　　　显示屏用LED的颜色搭配是：红色620-630nm、绿色520-530nm、蓝色465-475nm,当然这个范围还可以根据实际需要缩小，比如红色以3nm为一档、蓝绿以2.5nm为一档。
　　角度：其实对于角度来说当然是越大越好，不过更重要的是角度不只是大就好，还需要角度曲线要饱满、光滑，红绿蓝要能*重合，否则就会出现显示屏做好后，某些位置会显示暗区，或者某一种颜色特别亮或特别暗；
　　（3）电性参数：LED的电性参数主要表现在正向电压（vf）反向电流（Ir）和抗静电（ESD），一般作显示屏都采用5v直流电源电流驱动，所以：LED的Vf一般不要求*性太高，只要控制在一个合理的范围即可（一般红色1.8-2.2v,蓝绿3.0-3.4v）；ESD一般来说是越大越好，因为ESD无处不在，所以LED的ESD越大，做显示屏的加工就越不容易出问题；反向电流要求Vr=5v,Ir≦10uA
户外显示屏用椭圆直插LED
　　户外显示屏用LED一般多用椭圆结构的直插灯，相对于户内显示屏用LED来讲，户外用椭圆灯主要在发光角度上有分横向和纵向的角度问题，一般显示屏在户外来说，横向的可视范围都比较大，纵向的可视范围相对较小些；
　一般来说户外显示屏的LED横向角度在110度左右，纵向在50度左右是比较好的，由于直插灯的角度有很多因素影响，主要表现在：
　　（1）LED的封装外观形状；
　　（2）支架的碗杯结构；
　　（3）晶片以及本身的结构；
　　（4）封装胶水的折射率；
　　（5）材料品质的*性；
　　（6）封装工艺（即晶片的发光高度位置）；
　　因此，户外显示屏用LED的角度更不好掌握，不但需要良好的设计，同时还要有较好的工艺设计和品质管制水平。
　　随着技术的不断提升，显示屏的要求也会越来越高，当然对LED封装技术的要求也就同样高的要求，希望业界同仁孜孜不倦的耕耘，以期做出更好的产品。
A.整板不亮
　　1、检查供电电源与信号线是否连接。
　　2、检查测试卡是否以识别接口，测试卡红灯闪动则没有识别，检查灯板是否与测试卡同电源地，或灯板接口有信号与地短路导致无法识别接口。（智能测试卡）
　　3、检测74HC245有无虚焊短路，245上对应的使能（EN）信号输入输出脚是否虚焊或短路到其它线路。
　　注：主要检查电源与使能（EN）信号。
　　B.在点斜扫描时，规律性的隔行不亮显示画面重叠
　　1、检查A、B、C、D信号输入口到245之间是否有断线或虚焊、短路。
　　2、检测245对应的A、B、C、D输出端与138之间是否断路或虚焊、短路。
　　3、检测A、B、C、D各信号之间是否短路或某信号与地短路。
　　注：主要检测ABCD行信号。
　　C.全亮时有一行或几行不亮
　　1、检测138到4953之间的线路是否断路或虚焊、短路。
　　D.在行扫描时，两行或几行（一般是2的倍数，有规律性的）同时点亮
　　1、检测A、B、C、D各信号之间是否短路。
　　2、检测4953输出端是否与其它输出端短路。
　　E.全亮时有单点或多点（无规律的）不亮
　　1、找到该模块对应的控制脚测量是否与本行短路。
　　2、更换模块或单灯。
　　F.全亮时有一列或几列不亮
　　1、在模块上找到控制该列的引脚，测是否与驱动IC（74HC595/TB62726、、、）输出端连接。
　　G.有单点或单列高亮，或整行高亮，并且不受控
　　1、检查该列是否与电源地短路。
　　2、检测该行是否与电源正极短路。
　　3、更换其驱动IC。
　　H.显示混乱，但输出到下一块板的信号正常
　　1、检测245对应的STB锁存输出端与驱动IC的锁存端是否连接或信号被短路到其它线路。
　　I.显示混乱，输出不正常
　　1、检测时钟CLK锁存STB信号是否短路。
　　2、检测245的时钟CLK是否有输入输出。
　　3、检测时钟信号是否短路到其它线路。
　　注：主要检测时钟与锁存信号。
　　J.显示缺色
　　1、检测245的该颜色的数据端是否有输入输出。
　　2、检测该颜色的数据信号是否短路到其它线路。
3、检测该颜色的驱动IC之间的级连数据口是否有断路或短路、虚焊。
　　注：可使用电压检测法较容易找到问题，检测数据口的电压与正常的是否不同，确定故障区域。
　　K.输出有问题
　　1、检测输出接口到信号输出IC的线路是否连接或短路。
　　2、检测输出口的时钟锁存信号是否正常。
　　3、检测zui后一个驱动IC之间的级连输出数据口是否与输出接口的数据口连接或是否短路。
　　4、输出的信号是否有相互短路的或有短路到地的。
　　5、检查输出的排线是否良好。
　　单元板走线方式与常见问题的处理步骤
　　1/16单元板走线方式：
　　1/8单元板3种走线方式：
　　静态灯板的走线方式：
　　**上述仅为部分走线方式。对未知的单元板，维修前须要测量得知其走线方式，方便下步维修以提高工作效率。
　　整屏故障：
　　A.整屏不亮（黑屏）
　　1、检测供电电源是否通电。
　　2、检测通讯线是否接通，有无接错。（同步屏）
　　3、同步屏检测发送卡和接收卡通讯绿灯有无闪烁。
　　4、电脑显示器是否保护，或者显示屏显示领域是黑色或纯蓝。（同步屏）
　　B.整块单元板不亮（黑屏）
　　1、连续几块板横方向不亮，检查正常单元板与异常单元板之间的排线连接是否接通；或者芯片245是否正常，
　　2、连续几块板纵方向不亮，检查此列电源供电是否正常。
　　C.单元板上行不亮
　　1、查行脚与4953输出脚是否有通。
　　2、查138是否正常。
　　3、查4953是否发烫或者烧毁。
　　4、查4953是否有高电平。
　　5、查138与4953控制脚是否有通。
　　D.单元板不亮
　　1、查595是否正常。
　　2、查上下模块对应通脚是否接通。
　　3、查595输出脚到模块脚是否有通。
　　E.单元板缺色
　　1、查245 R.G数据是否有输出。
　　2、查正常的595输出脚与异常的595输入脚是否有通
引言
　　信息技术的发展促进了平板显示（FPD）技术的不断进步，LCD（液晶）、PDP（等离子）以及led（发光二极管）等显示新技术在显示屏幕领域得到广泛应用。其中，LCD（液晶）技术成为主流，其产品众多，市场机制也比较成熟。虽然LCD 技术已经取得巨大成功，但人们仍然没有停止对新技术的探索和研究，LED 显示技术就是近几年来出现的新技术，LED 技术以其*的亮度高、功耗低、寿命长等特点而受到越来越多的关注。基于LED 技术的大屏幕显示屏已经广泛用于广场、机场、体育场馆和车站等公共场所，在大屏幕上显示文字、动画、图像以及视频等多媒体信息。LED 大屏幕控制系统在显示信息时，不需要经过计算机对数据进行处理，是直接读取存放在显示器缓冲区中的信息来显示的，当需要更新信息时，显示屏的数据采集模块向显示模块发送新数据。本文利用高速数据存储和处理的技术方法，设计了一种彩色异步LED 大屏幕显示屏控制系统。
　　1 系统设计
　　1.1 系统的总体框架
　　本文设计的LED 大屏幕显示屏控制系统总体框架如图1所示。
图1 LED大屏幕控制系统结构图
　　从图中可以看出，系统主要包括以下4 个组成部分：
　　1）上位机用户控制平台部分，主要用于对图像数据进行压缩和对显示信息的修改；
　　2）基于ARM 的屏幕通信接口部分，用于实现与上位机通信，接收上位机部分的图像数据和控制信号；
　　3）基于CPLD 和ARM的大屏幕主控制器部分，实现图像灰度调制和重构；
　　4）大屏幕显示驱动电路部分，是为大屏幕的LED 灯管提供驱动恒定的电流。
　　如图2 所示为系统的数据流图。
图2 LED大屏幕控制系统数据流图
　　1.2 系统硬件设计
　　目前有两种主流主处理器供显示屏控制系统使用，一种是ARM，另一种是ATMEL 公司生产的89055。因为ARM 不但运算速度快，还可以对各种数字信号进行实时处理，很适合LED 大屏幕控制系统的主处理器在运行过程中需要对大量数据进行搬移的特点，同时也为设计后期的软件编程留有充裕的时间空间。因此我们选定ARM 为本系统的主处理器。
1.2.1 通信模块设计
　在异步LED 大屏幕控制系统中，可以在脱机状态显示不同的信息。因此，实现对大屏幕显示内容的实时更新和调整是LED 大屏幕控制系统设计中必须要进行的重要环节。对于LED 显示器与上位机的通信功能进行设计与研究，其目的是为了快速、可靠地获得调整后的显示内容。因此，本文设计的系统提供了3种通信方式，分别是以太网通信、串口通信和无线射频通信。这3种通信方式不但增强了通信的性能，而且方便了用户的使用。
　　1.2.2 显示控制模块设计
　　屏幕控制电路是LED 大屏幕控制系统中的一个重要组成部分，显示屏控制逻辑电路生成读写控制信号和访问显示缓冲区数据的地址，读取出来的显示数据通过显示驱动程序发送到LED 显示屏显示。显示控制模块主要由读/ 写地址产生器、计数器、读/ 写地址选择器、读/ 写选择器、读/ 写信号产生器、移位锁存器和同步控制器等部分组成。
　　要在LED 大屏幕上显示一幅完整的图形图像，CPLD 和ARM必须要协同*工作，完成显示存储器中图形图像数据的读取、解压，图像显示效果的制作、灰度调制和生成显示屏的驱动逻辑等各个部分的功能。显示控制模块的硬件结构图如图3所示。
图3 LED 显示屏主控制器电路图
　　在控制电路中，数据总线将CPLD 与ARM 之间连接起来，S3C44B0X 通过芯片2 选通CPLD 中的数据缓冲区，所以ARM 输出数据的基地址为0x40000000。ARM 首先将FLASH 中保存的图像数据复制到SDRAM 中，经过相关处理后，调用不同的动态显示效果程序将SDRAM 中的图像数据循环写入CPLD 缓冲区，CPLD生成相应的时序转换，串行输出至LED 驱动电路。
　　2 LED 大屏幕控制系统软件设计与实现
　　考虑到系统硬件驱动程序的运行效率以及软件的开发周期，本系统采用C 语言作为软件的开发工具。
　　设计的应用程序要实现与显示屏硬件的连接功能，一要与系统底层的硬件驱动程序进行通信，二要为用户提供控制界面并可以接收用户输入的各种指令。为此，采用Visual C++ 作为系统应用程序的开发工具。通信应用程序使用MSComm （ MicrosoftCommunications Control） 控件来编写，MSComm 是微软公司为用户提供的简化Window、下串行的通信编程ActiveX 控件。MSComm控件通过外部设备的串行端口进行数据的传输和接收，可以为应用程序提供串行的通信功能。利用MSComm 控件进行串口的编程非常快捷、方便。MSComm 控件是基于事件驱动的，在一般情况下，在事件发生时必须要得到通知。在实际编程中，可以在OnComm事件处理函数中加入自己编写的处理代码，OnComm 事件处理函数还可以检查和处理程序在运行过程中出现通信错误。OnComm控件的zui大优点是程序响应的时间非常短，可靠性较高。每个MSComm 控件于一个串行端口对应。如果应用程序需要访问多个串行端口，就要使用多MSComm 控件。MSComm 控件的行为是由其各种属性决定的。在VC++ 中可以通过一系列的成员函数设置这些属性，从而控制串行口的数据格式、波特率等特征。另外，在VC++ 中，MSComm 控件是作为CWND 类的派生类出现的，在系统初始化时必须创建这个窗口，并使用成员函数设置其属性，使它和下位机使用相同的通讯格式，否则是不能建立正确的串行通讯的。
　3 结论
　　目前，现有的LED 大屏幕控制系统中，还有很多是采用8位或者16位单片机作为系统的主处理器，系统存在运算速度慢、存储空间较小、通信方式单一以及数据传输速度慢等缺点。针对上述存在的问题，本文设计了一种新的LED 大屏幕控制系统，系统采用ARM 作为主处理器，结合可编程逻辑器件设计了系统的驱动电路，实现了异步LED大屏幕的彩色图像、文字和视频等的显示。