LED电子显示屏系统设计方案

LED电子显示屏系统设计方案文件总目录1、公司简介2、系统需求分析3、系统实现目标4、系统构成5、系统显示控制电路设计6、结构设计方案7、系统安全性保证8、系统软件9、系统性能分析10、质量保证计划与验收11、质保服务与培训第一章、公司简介1、1公司简介武汉艾布纳科技有限公司是专业从事图形图像产品的研究、开发、生产、销售及售后服务的高科技企业。自1997年起从事LED显示屏及控制系统的开发和研制。现已形成由室内到室外，从单色、双色到全彩色系列显示屏。艾布纳LED电子显示屏在全国业务范围包括北京、江苏、湖南、湖北、河南等地。涉及到体育、金融、证券、邮电、电力、交通运输、工业控制、劳动力市场、医药、学校、电信、工商、税务、法院、技术监督等领域数百个用户，产品的技术水平、工程质量和售后服务受到用户的一致好评，工程质量及信誉已达到了一流水平。在行业和用户中享有很高的声誉。公司还拥有世界领先的触摸技术、嵌入式采集系统技术、触摸浏览技术，提供触摸产品、是美国ELO公司和日本MINATO公司触摸产品的中国区总代理，公司以触摸上网一体机、WBT网络电脑、各种专用网络信息终端、核心应用软件与网管软件产品为基础，构造城市公共信息解决方案、电子商务解决方案、金融解决方案、企业管理解决方案、电子政务解决方案、医院解决方案等，提供各种适合于政府、教育、公共事业等行业的网络系统、网络产品及服务。1.2技术、规模、及相关经验。LED显示屏是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、多媒体信息处理技术于一体的大型显示系统。以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点，成为众多显示媒体中的佼佼者，广泛应用于政府机关、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等方面。艾布纳公司作为显示屏的专业生产厂家，建立了完善的售前、售中和售后服务体系，从显示屏产品及其系统的选型、设计，到安装调试，直至售后维护、保修等均有专业人员负责。公司生产的显示屏所选用的各种元器件均经过严格挑选，保证为原厂正品。发光器件均采用日本、台湾原装优质管芯（如日本日亚、夏普、台湾国联等产品），电子元器件采用国外著名半导体器件厂家（HARRIS、TOSHIBA、HITACHI、MOTOROLA、TEXAS）的元器件。显示屏的工艺性很强，其模块生产由专业生产线生产，出厂前经过一周老化测试，保证其工作稳定、可靠。公司以其精湛的技术力量和规范的经营模式，承诺产品保修三年，终身维修。显示屏图像信息刷新快、配色柔和、显示稳定，绝无“频闪”、“水波纹”等现象。VGA/Video同步显示屏是100%同步的，即计算机屏幕上显示的内容可逐点对应地在大屏上显示。支持PC机硬件及操作系统和软件平台，真正实现计算机屏幕上的所见即所显。公司以规范求效益、求发展，最大限度地让利用户，始终恪守“以专业的科技、可靠的品质和不断完善的服务满足客户的要求”。第二章系统需求分析与实现目标本设计方案是通过与用户的沟通，按照用户的使用要求制定的。显示屏方案型号确定如下:其主要技术参数如下表：指标名称技术指标备注发光器件Φ3.7mm双基色8×8矩阵模块1、发光器件采用台湾国联公司高亮度管芯,亮度高、色彩均像素密度44100点/m2点间距4.7mm光亮度R400CD,G300CD盲点率整屏无盲点灰度级别256级显示颜色65536色显示模式VGA同步640×480～1024×768亮度调节8级可调单元板尺寸：305mm×152mm分辨率：64×32数量：13×8=104块屏体有效显示面积：3.97m×1.22m分辨率：832×256单元板间隙`0.1㎜传输方式及速度高速串行,每路40Mbit/s驱动方式扫描驱动画面刷新150个画面／秒速度匀;2、控制芯片采用美国可编程逻辑门阵列,结构简单、稳定性好;3、视角可视距离水平可视角度：正负70度2m～60m显示功能中、英文、常用符号动画、视频节目工作环境温度：—20度～70度电压：交流180V—240V耗电量：≤300W／m2耗电量≤300W／m2屏幕厚度≤10cm平均寿命10万小时以上通讯接口LED专用多媒体卡外框结构显示屏外框采用银白色铝合金新型材料,外包不锈钢；开关电源采用大屏幕专用电源,具有过压、过载、短路等保护功能;4、线路板采用经UL认证产品.此项设计方案均采用VGA同步技术，可实时满足用户播放要求：如广告宣传、工作状况、通知、通告、还可以显示来自VCD、DVD、录像机、电视等各种视频源的图像以及网络传输来的数据，保证真正256级灰度效果，画面色彩丰富，层次分明，真正再现大自然的绚丽色彩。下面就上述方案给予一套完整的说明，它共包括了以下内容。第三章系统实现目标我们认为本项目有两个重点：1）它是一套完整的实时显示系统；2）它是一套高性能的多媒体视频显示系统。作为一套优秀的实时显示系统，其重心是稳定性好，可靠性高。作为一套多媒体视频屏显示系统，其基本点是一个集光、电、机于一体的高智能化系统,其系统的好坏决定了系统的再现能力和纠偏能力。再现能力反映的是显示系统显示效果的逼真度，它与色偏差、灰度级等一些光电参数有直接关系；纠偏能力反映的则是显示系统在外界环境变化的影响下，保证其原有的显示效果，其光电参数不发生偏移的能力。以上两个方面，是本系统设计的主要实现目标。3、1系统功能说明我们的总体设计目标是，把本系统设计成为一套高可靠性、智能化的现场实时显示系统。该系统应具备信息发布、图像显示、立体声响、调节控制、和远程编辑控制等基本功能。3、2灵活多变的显示功能本屏采用了多媒体和同步控制技术，其显示与播放可与控制计算机屏幕上的内容完全一致，LED显示屏上的图像色彩、缩放比例和显示尺寸，还可通过鼠标在计算机上随意调整。具体功能如下：◇文字显示可以任意点阵显示中英文各种字体，有多种显示进入和退出方式，显示变换灵活。◇表格显示可绘制各种表格进行显示，表内数据既可利用编辑软件人工输入和更改，也可通过编制专用软件，从网上指定的数据库中自动采集显示。◇图片显示可将各种山水、人物图片放到显示屏上显示。◇动画播放可显示由动画软件制作的图文、动画内容。◇视频播放接入VCD/DVD、录像机、摄像机等视频信号源，屏上可显示视频画面；接入闭路电视信号，屏上便可收看各频道的电视节目。◇组合显示利用编辑软件可将文字、图片、表格、动画和视频进行组合、迭加显示。◇时间显示可采集计算机内的当前时间，并适时地分幅显示，内容可包括：年、月、日、星期、时、分、秒等等。◇亮度控制可根据环境光照度，调整显示屏的亮度，以便达到最佳观看效果。3、3赏心悦目的音响功能可直接与高保真音响系统相联，实现有声显示。音频系统可以达到现场声像同步的要求。3、4特有的监测与安全保护功能◇环境亮度监测与显示屏体亮度的调节功能◇防静电技术的采用◇配电系统具有过压、过流、欠压、短路保护功能3、5先进的局域网编辑与控制功能◇可实现局域网的编辑与控制◇可实现网络群控第四章系统构成LED显示屏系统由显示系统、控制系统（含运行环境智能监控与安全保护系统、多媒体配套设备系统）、信息录入和节目制作终端等部分构成，如图4.1所示。图中，控制机是P4主机，在本系统中起控制显示屏播放的作用。显示屏显示所需要的软件、显示内容、监测控制控制软件均存储于此机器中。控制机置于机房中，信息录入、节目制作终端可置于本机房或异地办公室中。利用有线电视接口可直接播放电视节目；电视现场直播，可通过摄像机给控制机提供电视信号，控制显示屏播放现场画面。4.1显示系统显示屏体：LED发光器件组成的可控显示板（显示单元和灰度系统构成）。结构骨架：显示屏体支撑部分，含显示单元固定架、外框架和维护架等。4.2控制系统该系统计算机、多媒体卡、控制卡、扫描卡等构成，主要用于显示数据的编辑、处理与分配，并控制显示屏的显示。控制计算机（推荐）：CPU-P41.７G以上,内存128M以上,硬盘40G以上,DVI显卡，17寸纯平彩显,光、软驱,标准键盘、鼠标,具有联网功能。控制卡：ST-L256-A扫描卡：ST-L256-B控制软件：显示软件、多媒体播放软件、导播软件、远程联网控制软件等。4.3编辑系统编辑系统的作用是完成显示屏显示内容的整理、编排和设计。编辑完成后的显示内容，须由编辑系统送入控制系统才能进行有效的时时播放。编辑计算机：请参考我公司推荐配置编辑软件:显示编辑软件、多媒体制作软件等4.4多媒体配套设备系统该系统由视频输入、图文输入和音频输出等一些设备构成，主要用于显示数据与声音的采集、发生等。视频设备：摄像机、录像机、VCD/DVD等；图文设备：扫描仪、数码相机等；音响设备：音频功放、音箱等。5系统显示控制电路设计5.1系统电路原理原理图如下图5.1所示。LED显示屏显示控制系统由主控电路、数据分配电路、LED驱动电路三部分组成。由主机控制电路产生相应的控制信号，并将来自计算机显示卡的显示数据存储到帧存储器中，然后图5.1系统电路原理图将显示数据传输到数据分配电路。显示数据通过数据分配电路在读出逻辑的控制下送到各个LED驱动电路，在LED屏幕上正确地把图像显示出来。显示控制系统采用了FPGA、CPLD可编程技术来实现显示过程的逻辑控制，这种在线可编程设计，使整个系统的升级和维护更加方便和容易，而且大大提高了控制系统的可靠性。5、2显示屏色彩的实现方法双基色屏，其发光像素是由红、绿二种基色的LED发光二极管组成。可以提供逼真的色彩性能，红、绿各256级灰度显示65536种颜色。5、3控制系统实现的功能本控制系统有效地实现了如下功能：◇长线接收：完成远距离的数据接收，有效消除干扰及共模噪声，保证数据接收的正确性。◇时序控制：产生系统所使用的各种时序信号非线性调整：完成数据的非线性曲线调整，在系统中为2次γ校正。◇灰度编码：完成从1024级灰度中同屏抽取256级灰度。◇亮度控制：接收外部送来的控制命令，调整显示屏的亮度。◇行列译码：选择本控制系统控制行列范围。第六章结构设计方案该类设计包括显示屏体骨架结构、散热结构、安装方式与外表装饰四项内容，它们是显示屏工程中十分重要的设计项目，其设计的合理性直接关系到显示屏的整体使用性能、安全性、可维护性以及外形的美观。在该项设计中，我们的基本做法是：严格按照相关国标、行标要求，依据相关理论，分析客户需求，并结合我们以往的实际经验，经过本公司工程师、美工师的精心设计，最终完成该类设计工作。6、1现场情况分析现场情况的分析与掌握是结构设计的首要环节。本公司结构设计工程师在进行结构设计之前须进行现场实地考察，以此了解安装现场的情况，从而为确定安装方式、连接固定方式、散热方式、视线角度、承载能力计算等，提供设计依据。在进行现场情况分析过程中，通常需客户提供如下要求与相关资料：◇屏体安装方位与效果◇安装位置建筑结构图◇建筑结构的承载能力◇现场施工要求与期限本公司结构设计师根据现场考察的结果，并依据客户的要求和获得的相关资料，将会做出一套完整的设计方案，具体内容包括：骨架结构设计：骨架结构图、边框架结构图、维护架结构图与技术要求散热设计：散热设计方案及其工作原理安装结构设计：安装方式图、连接固定方式说明、结构强度计算外观美学设计：外观效果图、设计思想说明6、2骨架结构设计屏体骨架的设计结构如图1所示，我们把它看成由固定架、边框架、维护架三部分构成。固定架：屏体正面部分，用于连接和固定显示单元。边框架：屏体四周部分，用于支撑屏体、并与固定面连接。维护架：位于屏体内部，用于维护的方便。骨架是整个显示系统的筋骨，设计施工中我们将把握如下几点：◇骨架的刚性◇连接强度◇连接孔尺寸与位置精度6、3外观美学设计公司针对每块显示屏安装的环境，对其进行独特的造型设计，在设计阶段我们认真分析项目的需求，通过与客户的沟通，了解项目的需求关键，根据我们丰富的LED大屏幕制作经验以及原厂商的支持、参与，我们制定整个项目的设计方案，确保该方案能够满足系统的功能要求，并具有高实用性、高可靠性、高观赏性。我们的设计原则是功能、结构、外形三位一体，协调统一。既要保证显示屏的功能完善、结构