LED顯示屏亮度和顏色的調整方法

2022-05-17 08:11:59 字數 2914 閱讀 7919

紹了雙基色led顯示屏的掃瞄原理、掃瞄電路及其調整方法。分析了掃瞄電路驅動74hc595的技術引數及工作狀態,給出了3個公司的74hc595的技術參數列,並對引數進行了分析。

1 引言

目前,雙基色發光二極體(led)顯示屏的生產製造數量比較多,其技術也相對成熟。各個企業製造的顯示屏的結構、原理基本相似,有些專業生產顯示多**卡,因此,提高顯示屏的技術效能、降低成本是各個企業競爭的關鍵所在。現在,市場上銷售的led顯示屏的**基本相同,但是,不同的企業生產的顯示屏的質量不同,其原因是多方面的,主要有:

①led顯示模組的質量、亮度、亮度均勻性、封裝等技術;②資料的通訊傳送方式,抗干擾能力;③顯示掃瞄電路電流的多點調整,控制每一點的電流。經過多點調整的顯示屏不僅均勻性比較好,而且顯示影象的亮度、顏色效果更好,專用顯示掃瞄電路具有比較好的顯示效果,但是**相對較貴。

現在,市場上銷售的led顯示屏是很多企業利用相同的設計技術、方法、顯示模組生產的,但其效能差別比較大。顏色配比的不同,產生影象效果差別就很大;模組的掃瞄頻率、工作電流既影響亮度,又涉及到使用壽命等問題。因此,正確地確定各項技術引數是製造顯示屏的關鍵所在,也可以說是技術經驗的體現。

2 顯示掃瞄原理

各個企業製造的led顯示屏的控制結構有所不同,但是,顯示屏的顯示掃瞄電路基本相同。雙基色led顯示屏的顯示掃瞄電路如圖1所示。在圖1中,ic1、ic2是資料鎖存器電路74hc595,分別鎖存紅色、綠色資料,它們的效能是:

①序列輸入8位並行輸出;②資料鎖存、資料清除功能;③輸出具有比較強的驅動能力。電阻rpb1、rpb2是限流電阻,根據顏色和模組的亮度來選擇他們的數值。ml1是雙色led顯示模組,共有8行x8列=64個led,其中,8個引腳是紅色訊號輸入端,8個引腳是綠色訊號輸入端,8個引腳是行控制輸入端,共有24個引腳。

三極體是行選通、驅動作用。ic3是3-8位址解碼電路74hc138,8個選通輸出端分別控制相應的行。圖中電路是顯示屏的原理電路,其資料傳送方式是資料傳送與行訊號非同步進行:

首先,同時傳送8位紅、綠顏色資料到電路ic1、ic2並將資料鎖存,然後再傳送鋅顯示掃瞄電路板的設計要求具有比較低的生產成本,因此,許多企業都設計成雙面電路板,這樣可以節省約三分之一的電路板成本。在顯示模組的相應尺寸範圍內,要安放上圖中的全部元器件,其對應的雙層印刷電路板編制具有較大難度,所以ic1電路特別適合點陣掃瞄原理的led顯示模組的驅動。顯示掃瞄電路都是採用序列方式傳送資料,這樣既可以節省電路板的位置,又適合顯示屏與計算機之間的資料傳送。

3 工作狀態分析

顯示掃瞄電路的原理是動態掃瞄方式,不能靜態測量其工作電流,因此,要計算出工作電流,就要分析動態引數。圖2是乙個led的工作電路圖。電路中q8是驅動電路,正端接電源,控制端接74hc138的輸出,輸出端接led發光二極體d,與限流電阻連線,電阻接74hc595的資料輸出端。

led的點亮方式是:控制74hc138的片選訊號無效,為不選通,之後74hc595輸出電平,低電平為點亮訊號,再選通74hc138,控制輸出選通訊號,此時,有電流i0從q8輸出,流過d、r1後,進入74hc595的資料輸出端。 7k4 + sn:

在圖中,vab是加在led上的電壓,紅、綠色高亮度發光二極體的壓降均約2~3v,vbc是加在限流電阻兩端上的電壓,通過調節限流電阻的數值,就可以改變電路的工作電流i0,當電阻r1=0時,電路依*74hc595的輸出有源電阻作為限流電阻。 | q"5a&4 在掃瞄電路中可以看出,電路結構比較簡單,合理地調整各個部分工作引數就能夠使電路工作在最佳狀態。在選擇電路時,還要準確掌握各個公司電路的效能,以及之間的技術引數的差別。

不同型號的器件技術引數也有所區別,表1是74hc595的技術引數,表中給出了公司的74hc595的技術引數。在表中可以看出不同的公司生產的電路略有不同,因此,一塊顯示屏盡量要使用同一公司的電路器件,以免由於引數的差別影響顯示屏的顯示效果。 ?

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在表1中,iik為輸入尖峰脈衝電流,iok為輸出尖峰脈衝電流,i0為連續輸出電流,vcc為最高供電電壓,fmax表示在25℃時的最大工作頻率(隨著負載電容的不同,工作頻率也不同),ta為工作溫度。表中元件對應公司是

4 亮度和顏色的調整

4.1 亮度和顏色的調整

製造大螢幕時,首先要按照亮度指標選擇led或者顯示模組,其次是根據選擇的產品紅、綠、藍顏色的亮度比來確定哪一種顏色為基準,一般是將亮度比例低的一種作為亮度基準,當基準的一種已經達到最大亮度時,調整另外一種(雙色)或兩種(全彩)。顯示螢幕是雙色時,大多數情況下以綠色為基準,調整紅色二極體的工作電流。一般是降低工作電流,以平衡顏色為調整標準,這樣就要減小整個顯示螢幕的亮度。

顯示屏的顏色調整至最佳平衡狀態,則會使屏的亮度降低。如果顯示螢幕為了達到亮度要求,將每一種顏色都達到最大的亮度,那麼就失去了顏色的平衡,例如:雙色螢幕的黃顏色偏紅,或者偏綠。

ttl輸出低電平約為0.4v,若作灌電流輸入,正常的最大灌入電流為35ma,當超過此電流時,輸出低電平公升高,隨著電流的增加,輸出低電平不斷公升高,即有輸出電壓大於0.4v電路仍工作正常。在顯示掃瞄電路中,工作電流為20ma可以滿足控制紅色的要求,因為紅色led的亮度比較高;綠色led的工作電流要高於20ma,電流約在30~50ma之間,此時,74hc595的輸出電壓也要增加,其原因是74hc595有輸出電阻,而且是非線性變化。

4.2 掃瞄頻率調整

掃瞄電路以動態掃瞄、靜態驅動的方式工作。顯示屏的掃瞄頻率受到顯示模組結構的限制,每個模組有8×8個led,整個顯示屏模組的行資料全部串聯,更新一次資料時間比較長,當掃瞄頻率為100hz時,整屏的亮度就會降低。若降低屏的掃瞄頻率,顯示亮度降低。

經過對雙色led顯示屏的設計和分析,有效地調整了電路的技術引數,得到比較好的顯示效果。事實證明,合理地分析電路的技術特性,使電路處於最佳的工作狀態,將能達到理想的顯示效果。選擇不同公司的74hc595電路,顯示效果有區別,在一塊顯示屏中,盡量要選擇相同的電路,避免由電路引數不同影響顯示效果,顯示屏的設計和製造的重要條件是生產成本,因此,在選擇元器件的過程中,在滿足要求的情況下,選擇**低的。

在本文的技術設計和分析的基礎上,將顯示屏的電路調節到最佳效果,製造出效能/**比高的顯示屏,具有市場競爭力。

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