LED技术概要

LED又称为发光二很管，由一个ＰＮ结构成，具有单向导电性，是一种能自发光的半导体电子元件。因为不同半导体材料中空穴和自由电子所含有的能量不一样，所Ｗ我们使用不同材料生产出来的LED的发光颜色也不一样。基于此，人们利用不同材料制作出了发光颜色各异的LED，其中较常见的为红色、蓝色与绿色。使用这Ｈ种颜色的LED可Ｗ组合成任意的颜色，比如黄色可以用红色的LED与绿色的LED组合而成，粉色可由红色LED与蓝色LED组合而成，白色则由红色LED、蓝色LED与绿色LED组合而成。随着技术不断的进步，LED显示效果越来越好，制造成本也越来越低，LED是示应用的场景也越来越广泛。在智能交通领域，其常被用作信息显示终端，显示当前的路况信息Ｗ及天气信息；在消费电子领域，越来越多的手机厂商选择使用LED屏幕。

LED的优点与巧点

LED的优点主要有亮度高、视角广、功耗低、寿命长、稳定、对环境要求低、不易产生视觉疲劳等特点、可控性强等优点因为LED所具有的这些特性，其可以在比较恶劣的环境中使用。所Ｗ在对显示效果要求越来越高的今天，LED显示屏在现实世界中变得越来越热口。

LED的不足点主要体现在其价格较高，维修成本也高，驱动电源是其寿命研究的一个死穴及显示密度无法做到很高等。但是随着技术的发展，这些问题正在得到越来越好的解决。

LED发展前景

LED相对于ＬＣＤ有自发光，无需背光等天生优势，在当前的社会中有着越来越广泛的应用。且尺寸成两级分化状态，在机场、车站等候车厅，LED显示屏越来越大，显示的效果也越来越好。在手机平板盈示领域，LED的市场份额也越来越高，Ｈ星研究的ＡＭＯLED显示屏被越来越多的终端厂商接收，且显示精度也变得越来越高。国产厂商也开始发力LED屏幕显示领域，目前京东方、彩虹、天马微电子等企业己经开始在ＡＭＯLED领域布局，王星的老对手ＬＧ也开始在ＰＭＯLED领域发力，可见在不久的将来，LED将越来越频繁的出现在我们的生活中。

LED模组简介

LED模姐是组成LED显示屏的较小单元，其本质是一个LED灯管阵列，LED灯管阵列排列的顺序称为LED模组的走线。此外还需要将LED驱动拉片、电源管理巧片等一起封装起来，再加上一些防水及散热处理组成的产品就是LED模组。任意两个发光二很管的间距称为模组的点间距。LED模组按颜色可分为全彩、走彩、单色Ｈ种，单色就是只有一种颜色的模组，红色、黄色、绿色是比较常用的，经常用于交通灯领域；走彩LED模组可以发出走种不同的颜色，相对于单色模组其色彩更多，更具有变化性，常用与公路情报板；全彩模组相比屯色模组颜色更丰富，每个显示单元都由至少红绿蓝Ｈ种LED组成，可以实现全部的色彩变换，不仅非常漂亮，而且动感十足，十分吸引眼球。按LED灯管的间距来分又可以分为大间距、小间距＾及很密距呈种，大间距模组一般指LED灯管间距在３ｍｍＷ上的模组，此类模组常用在对显示精度不高，比如交通道路等；小间距模组一般指LED灯管间距在之间的模组，此类模组常被用于室外广告屏等场合；很密距模组指LED灯管间距在１ｍｍＷ下的模组，此类模组用于显示要求较高的场合，如交通控制中屯、、室内小广告屏、消费电子产品等。此外，按照密封性又可以分为防水盒不防水两种。防水LED模组常用于户外显示，在雨雪天气其可较高地防水，不容易产生故障，具有更好的稳定性；不防水模组主要在室内使用，在设计时无需考虑恶劣天气或环境的影响，相对于防水模组来说价格也较便宜。

LED显示屏控制系统简介

控制系统介绍

LED显不屏控制系统（LEDＤｉｓｐｌａｙＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ）是驱动LED显示屏进行显示的核也部分Ｗ。其主要负责接收上位机的显示信息，将显示数据与配置信息存储到控制卡上的存储单元，一般为FLASH芯片或ＳＤ卡，接着将存储的显示数据按照配置信息生成一副与LED显示屏规格对应的图像，然后控制系统的驱动显示单元将图像数据读出，按照LED模姐驱动芯片所要求的时序将图像数据送到LED模组上进行显示，这样就可将上位机发送的图像或文字信息在LED显示屏上显示出来。因为其操作比较容易、价格相对低廉，所Ｗ其在LED思示屏快速发展的今天得到了广泛的应用。

LED显示屏控制系统主要有异步控制系统与同步控制系统两种。异步控制系统，顾名思义，其可以在不连接主机的情况下单独驱动LED显示屏。异步控制系统只可显示简单的文字、图片等信息，其较大的特点是不需要主机单独工作及分区域控制显示屏内容。此外，LED显示屏异步控制系统还可以实现远程开关机、温度测量、坏点检测等功能。LED显示屏同步控制系统用法和电脑显示器比较相似，可以实时地在LED显示屏上显示文字、图像或视频数据，一般需要外接显卡配合工作，所Ｗ其无法在离开主机的情况下进行工作，必须与主机连接在一起。LED同步控制卡与异步控制卡相比其使用起来更方便，操作基本上与电脑一致，上手较快，缺点是离不开主机，一旦离开主机便无法自主进行工作，此外其价格相对于异步控制卡也较高，目前市场上比较常见的同步卡生产厂商也相对较少。

灰度控制系统介绍

灰度也就是所谓的灰阶，是指亮度的明暗程度。对LED显示屏而言，灰度即为LED灯管发光的亮暗程度，灰度等级决定了LED显示屏显示色彩的丰富程度。对ｎ级灰度的LED显示屏来说，每个LED可显示的亮度等级就有ｎ级。总体来说，显示屏可显示色彩的丰富程度及细腻程度与LED显示屏灰度的等级成正比，灰度等级越高的LED显示屏，显示效果也越好。LED显示屏控制系统显示灰度主要有两种方法，改变电流法与脉宽度调制法。LED的亮度与流过的电流成正比，所以可以通过改变流过其电流的大小来达到不同的亮度等级，从而实现LED显示屏的多灰阶显示。但是这种方法只适用于很少量的LED灯管的情况，对于普遍采用微处理器来控制LED显示内容的今天，几乎所有的LED显示屏控制系统都是采用脉冲宽度调制法来实控制灰度等级的。脉冲宽度调制法利用人眼的视觉惰性，周期性改变LED发光的脉冲宽度，即占空比，当刷新频率达到６０Ｈｚ及以上时，人眼无法察觉到每个具体LED像素的抖动，这时候LED显示屏呈现的就是带灰度的内容。

本文的主要工作是研究LED显示屏灰度控制方法，并针对动态灰度显示的不足之处，重新设计LED模组与控制系统，使其可以达到静态灰度显示的效果，主要有Ｗ下几方面的工作：

对LED模组重新设计，选取ＴＬＣ５９２９在片，使得其可以在任意时刻，所有的LED灯管都处于王作状态。

在现有LED显示屏灰度控制系统的基础上对其进行改进，使其可以驱动上述新型的LED模组组成的显示屏，从而达到静态灰度显示的效果。

对改进后的控制系统进行编程设计，并在新型LED模组上对代码进行调试，努力提高代码的通用性和稳定性，使其可以稳定工作。

结合动态灰度显示分析静态灰度显示的优点与不足，并对静态灰度显示的应用前景做了展望。