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    標識標牌LED顯示屏的選用與維護

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    • 發布日期:2021-04-15
    LED顯示屏具有亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩定等優點,其應用涉及社會經濟生活的許多領域,如證券交易、金融信息;港口、車站旅客引導信息;體育場館、道路交通信息;調度指揮中心信息;室內外廣告等的顯示。
    顯示屏是20世紀80年代才逐漸興起的電子產品,故部分家電維修人員對LED顯示屏的選用與維護的知識還比較陌生,本文就此作一敘述。期望能激發起大家對LED顯示屏及LED其他產品的興趣。
    一、LED顯示屏的分類
    1.按工作方式分主要有兩大類:全功能型顯示屏和智能型顯示屏。兩者均采用國際標準8×8LED矩陣模塊拼裝而成(屏體表面完全相同,基本顯示功能相同)。二者主要差別在于:
    智能型顯示屏平時無需連接上位機,顯示屏有內置CPU,能掉電保存多幅畫面,可脫離上位機獨立運行。有些屏內還有時鐘芯片,可自動顯示日歷及時鐘。當需要修改顯示內容時,通過RS232接口連接微機即可修改。而全功能型顯示屏則必須連接一臺微機才能工作。
    智能型顯示屏的顯示方式通常較少,只有彈出式、拉幕式、上滾式、下滾式等幾種顯示方式。而全功能型顯示屏則顯示方式多樣(如果用專業軟件制作播放節目,則顯示方式有無限種)。
    智能型顯示屏操作簡單:全功能型顯示屏則需有專人操作維護(如果要制作動畫節目,還需專門知識)。
    2.按顏色種類分有單色和彩色顯示屏。單色顯示屏采用標準8×8單色發光二極管矩陣模塊標準組件。一般為紅色,可顯示各種文字、數據、兩維圖形。室內單色顯示屏經濟實用,只是色彩有些單調。
    彩色顯示屏采用標準8×8雙基發光二極管矩陣模塊,每一像素點內有紅、綠兩只發光二極管。當兩管同時點亮時,則顯示黃色。故雙基色管顯示屏可發出紅、綠、黃三種顏色,可彩色顯示各種文字、數據、動畫等。此外,還可與各種數據設備連接,顯示實時動態數據和廣告,具有較佳的信息顯示效用,這是目前使用最廣泛的LED顯示屏。
    彩色灰度顯示屏采用標準8×8雙基LED矩陣模塊,每一像素點有紅、黃、綠三種顏色,每種基色有16×16級灰度=256 或256×256級灰度=64k種顏色,甚至更多種顏色。彩色灰度屏層次豐富,表現力極佳??梢燥@示照片、圖像、三維圖形、動畫以及視頻圖像等內容,表現細膩豐富,視覺效果逼真感人。
    3.按點陣密度分主要有普通密度和高密度顯示屏。顯示屏的密度與像素直徑有關,像素直徑越小,顯示屏的密度越高。在具體選型時,觀看距離越近,顯示屏的密度應越高;觀看距離越遠,對顯示屏的密度可適當降低。室內型標準為8×8LED矩陣模塊中,φ5mm和 φ3.7mm最為常見。
    二、LED顯示屏的性能要求
    1.發光管最主要是對發光管內的發光管芯的選用。目前中高檔發光管管芯的生產廠家主要有日本的日亞公司、豐田公司、美國的科瑞公司、惠普公司、德圍的西門子公司、臺灣的國聯公司、鼎元公司和光磊公司等,其中,日本、美國及歐洲的公司主要以生產純藍純綠發光管芯為主,而臺灣公司則以生產紅綠管管芯為主。
    從目前的實際應用及紅綠色彩搭配看,一紅四綠的顯示屏,紅管采用的是四元素的紅,綠管采用的是三元素的綠。在管芯的使用上,一般采用臺灣國聯公司的712SOL紅管管芯,采用臺灣鼎元公司的113YGU綠管管芯,這種管芯的搭配是目前雙基色室內顯示屏配置較高的一種。另外,還有2紅加1純綠的配置方式(室外雙色)。

    2.編輯系統和播放系統軟件系統軟件的總體要求是能提供簡單和交互的節目制作/播放環境,可采用層次化、模塊化的設計方法,具有良好的可靠性和可擴充性。

    3.集成元器件光電驅動電路接收來自計算機傳至分配卡中的數字信號,驅動發光體的亮與暗,從而形成我們需要的文字或者圖形,其質量是否可靠穩定,直接決定了發光體能否正常工作。從目前室外屏的運行來看,故障率出現最高的地方就在光電驅動部分,因為所選用的集成IC器件的質量直接決定了光電驅動部分的質量。目前,室外顯示屏采用的通用芯片是4953和HC595配對。檔次高一點的,采用專用驅動芯片和美國德州生產的6B系列的595芯片。
    4.電源LED顯示屏的電源要求保證在5年故障低于1%,電源質量的好壞取決于對元器件的篩選和電源生產廠家對質量的控制情況。目前市場上電源的品牌比較多,國產的有常州創聯、思達、上海衡孚及臺灣的明偉。從實際使用上看,國產電源常州思達的電源穩定性好,使用壽命長。
    三、圖文顯示屏的基本結構和控制方式
    1.基本結構 LED圖文顯示屏由屏體、計算機、控制器、點陣顯示單元和電源等部分組成。圖1為LED顯示屏電路框圖。
    (1)屏體屏體的主要部分是顯示點陣,行列驅動電路,或者包括其他電路(并沒有嚴格規定,可根據需要和印刷電路板的布置而定)。顯示點陣多采用8×8單色或雙色顯示單元拼接而成。例如,32×128的條屏,需要所有64塊8×8的顯示單元,按4×16塊方式組成。
    (2)智能顯示單元該單元是獨立完成顯示任務的小系統或是整個LED圖文顯示屏系統的某一局部,它可顯示漢字、線條以及簡單圖形。主控器件一般是采用單片機,并擴展有RS-485通信接口、漢字庫及顯示緩沖器等。每個智能顯示單元都有自己的編號或地址。根據LED圖文顯示屏系統尺寸大小的需要,可選用相應數量的智能顯示單元。
    (3)主控器它的主控器件采用單片機,并擴展有漢字庫、帶掉電保護的數據存儲器、實時日歷鐘以及兩個HS-485通信接口等,它們均嵌入到LED圖文顯示屏系統中。兩個通信接口中,一個與計算機進行通信,通信距離可達數百米;另一個完成與各個智能顯示單元的通信。
    主控器的主要功能有:接收計算機送來的命令和顯示數據;將命令或數據傳送給相應的智能顯示單元,并負責各智能顯示單元顯示的同步。
    在實際應用中,由主控器和各智能顯示單元組成的LED圖文顯示屏系統是可獨立工作的顯示系統。
    (4)計算機計算機及相應的應用軟件完成的主要功能是:當需要更換顯示內容時,把更新后的顯示數據送到主控器中;當需要改變顯示模式時,給主控器傳送相應的命令;當需要聯機動態顯示時,給主控器傳送實時顯示數據。
    由于圖文顯示屏的顯示數據只有通斷信息,而不包括灰度信息,其數據量不大,加之顯示內容的更新速度比較慢,所以,上、下位機之間的數據傳送可以采用串行異步通信方式。串行通信接口電平可根據需要選擇RS232、RS422或RS485標準。
    2.控制方式 LED圖文屏的應用很廣,對不同的應用環境及應用要求,可采用不同的控制方式。(1)群顯式它適合于圖文屏數量很多,且每個屏顯示的內容是相同的場合,如商場、會場等。群顯式可以用一臺上位機連接多臺下位機(圖文屏),如圖2所示。它由上位機統一進行控制,通信采用廣播方式:由上位機發出信號,各個下位機同時接收。
    當各個圖文屏需要顯示不同內容時,可通過對下位機編號進行區別。上位機發送信息時,在發送顯示數據之前先發送需要接收信息的下位機編號,各個下位機在接收到編號后,判斷自己是否應該接收下面的顯示數據。這樣,只有應該接收顯示數據的下位機才繼續接收,而其他下位機對后續數據不予理睬,可實現各個圖文屏顯示不同的內容。(2)紅外遙控式在有一些場合,圖文屏的顯示內容相對簡單,內容的變化也不頻繁,可以考慮不要上位機。由下位機自己存儲若干必需的顯示數據,用紅外遙控的方法,由值班人員現場選擇內容。我們可以利用電視機的紅外遙控器改造成為圖文屏的遙控器?!?3) 無線遙控式有的應用場合,圖文屏的布置非常分散,屏與屏之間的距離可能很長。在這種情況下。上位機與下位機之間的通信介質再采用有線方式。就可能很不經濟或不現實了。這時,可采取無線方式進行上、下位機之間的通信。四、顯示屏的選用 選擇LED顯示屏要結合自身的需求、場地的限制以及投資等諸多因素來決定。例如:要看顯示屏是用在室內還是室外;主要用途是主要顯示文字、或主要顯示簡單的圖片及文字、或主要播放各種視頻信號、動畫、圖像及文字等情況;另外,顯示屏的觀看距離和準備采取哪種控制方式(同步控制或異步控制或無線控制等)也是非常重要的因素。
    一般來說,如果圖像要求高和可視距離近,則選擇點密度規格高的雙基色或全彩色的顯示屏;如果文字播放量大,則選擇點密度低的規格。此外,還應該根據資金情況選擇全色、雙基色或單色顯示屏,根據裝修情況選擇不同的外框用材,根據使用特點選擇不同的控制方式。
    具體來說,選用LED顯示屏應注意下面幾點:
    1.盡量選用新型廣視角管 它視角寬闊,色彩純正,一致協調,壽命超過10萬小時。
    2.顯示屏的外封裝選擇目前最流行的外封裝是帶遮沿方形筒體,硅膠密封,無金屬化裝配。其外形精致美觀,堅固耐用,具有防陽光直射、防塵、防水、防高溫、防電路短路五防特點?! ?.根據不同LED顯示屏的特點,結合用戶的實際需求,選擇合適的顯示屏。
    (1)對于車站、碼頭、大市場的出入口、電梯口的人流引導,使用d5.0mm單色顯示屏。具有字體清晰,價格低廉、機群控制的優點。
    (2)對于銀行、商場等場合用于展示企業形象、廣告等應用,要求價格低廉,使用φ3.75mm雙基色顯示屏。如果要求顯示效果好,可使用φ5mm全彩色顯示屏。
    (3)對于大廳等面積大的場合,使用φ5mm雙基色顯示屏。如果要求顯示效果,使用φ10mm全彩色顯示屏。
    (4)對于銀行、郵政、電力等營業大廳,用于對服務窗口的功能定義,使用φ3mm或φ5mm顯示屏顯示,以便于隨時更換窗口的服務功能。
    4.室外顯示屏因為使用環境惡劣,對質量有更高的要求,要考慮的因素很多。
    (1)從使用角度看,全彩色屏是今后的主流。因其亮度高、色彩全、可全天侯工作,但價格偏高。(2)從應用的角度看,滿足用戶需求的產品就有存在的理由。雙基色顯示屏在顯示文字、色彩要求不高,沒有藍色的場合,以其價格低廉、成熟穩定占領著很大市場。(3)室外屏的朝向、距離對價格起著決定性的作用。距離越遠,像素越大、亮度越高。朝向東北的要比朝向西南的顯示屏便宜得多。(4)屏體及屏體與建筑的結合部必須嚴格防水防漏。屏體要有良好的排水措施,一旦發生積水能順利排放。(5)在顯示屏及建筑物上安裝避雷裝置。顯示屏主體和外殼保持良好接地,接地電阻小于3Ω,使雷電引起的大電流及時泄放。(6)安裝通風設備降溫,使屏體內部溫度在-10℃~40℃之間。也可在屏體背后上方安裝軸流風機,排出熱量。(7)選用工作溫度在-40℃~80℃之間的工業級集成電路芯片,防止冬季溫度過低顯示屏不能啟動。
    四、常見故障
    1.顯示屏沒有顯示
    (1)檢查屏體的供電情況,用試電筆或萬用表檢測開關連接處的用電器端是否有電。開關是否出現問題,或者檢查線路是否斷線。
    (2)檢查軟件中的顯示位置和屏體大小的參數,是否與安裝工程師給的一致。如不知道參數,可先在屏體上數一下長和寬的像素點數,當屏體大小確定后,再看屏體上的顯示區域相差多少,然后回到計算機處進行調節,直到位置吻合為止。
    (3)與計算機同步的顯示屏,首先檢查計算機是否進入休眠狀態;如果進入休眠,先進入控制面板,點擊電源管理,將系統等待和關閉監視器的選項選擇從不選項,這樣,計算機不會休眠,顯示屏可正常工作;如果沒進入休眠,可以打開機箱,查看控制卡和通訊電纜是否插接牢靠,檢查通訊電纜是否有斷線。2.顯示文件不全或位置不對  
    (4)如果出現顯示不全面,應檢查所做的文件大小是否與屏體的屏體大小一致。
    (5)打開機箱,檢查控制卡上是否有短路。 3.通訊顯示屏通訊不上
    (6)檢查串口是否接牢,通訊線是否有斷線的地方。
    (7)檢查軟件中的參數是否與安裝工程師給的一致
    2.顯示屏抖動,有橫條
    檢查連接計算機的共地線是否松動,或通訊電纜是否松動。如果操作人員不能判斷問題的原因,或對計算機不是很了解,不要輕易拆開機箱,可與廠家聯系后再予以處理。
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