LED电子显示屏论文

摘要LED电子显示屏是一种显示文字、图像、二维或三维动画等信号的理想的公众信息显示媒体。它实时、动态的以不同的方式显示文字,图片,动画及视频等各种综合信息。不同规格的电子显示屏遍布于我们日常生活中的各个领域,如银行,医院,公交,机场,车站,码头,公路等。在信息传播与监控调度领域得到了广泛的应用。LED电子显示屏内嵌控制管理芯片。由此控制管理芯片控制显示屏所显示的综合信息内容及显示方式。本文论述了LED显示屏的结构、特点、LED串行接口的工作原理、散热等内容展开的设计，控制系统采用RS232总线与上位机通信，通信距离约100米，以及LED散热的解决方法。关键词：LED；显示屏；散热；串行通信AbstractLEDelectronicdisplayisadisplaytext,images,two-dimensionalorthree-dimensionalanimationandotherpublicinformationsignalistheidealdisplaymedia.Itisreal-time,dynamicdisplaytextindifferentways,pictures,animationandvideo,andothercomprehensiveinformation.Acrossdifferentspecificationsoftheelectronicdisplayinourdailylifeinvariousfields,suchasbanks,hospitals,publictransportation,airports,railwaystations,docks,roads.Schedulinginthefieldofinformationdisseminationandmonitoringhasbeenwidelyused.LEDelectronicdisplayembeddedcontrolICs.Controlandmanagementchiptocontrolthisdisplayshowsthecomprehensiveinformationcontentanddisplay.ThisarticlediscussesthestructureofLEDdisplayscreen,features,LEDserialinterfaceworks,heat,etc.tostartthedesign,controlsystemandPCwithRS23buscommunication,communicationdistanceisabout100meters,andLEDthermalsolution.Keywords:LED;display;heat;serialcommunication1目录第1章概述................................................21.1LED发展史....................................................................................21.2国内外LED产业发展状况................................错误!未定义书签。1.3LED基础知识................................................................................31.4LED的综合优势.............................................................................61.5LED显示屏技术参数......................................................................71.6本章小结......................................................................................10第2章串行接口...........................................112.1串行通信的工作原理....................................................................112.2RS-232C串行通信简介.................................................................112.3RS-232C引脚及使用....................................................................132.4MAX-232介绍..............................................................................13第3章LED图文显示屏......................................163.1LED图文显示屏特点....................................................................163.2图文显示屏的基本结构................................................................163.3图文显示屏的硬件设计................................................................193.4本章小结...........................................................错误!未定义书签。第4章LED散热解决方案....................................264.1LED铝基板设计选择....................................................................264.2LED散热参考设计方法................................................................264.3LED散热设计的目的.........................................错误!未定义书签。4.4本章小结......................................................................................27结论.....................................................28参考文献...................................................28致谢......................................错误!未定义书签。2第1章概述1.1LED显示屏的研究背景及意义在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。随着宽带网络的发展，数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流，新型的大屏幕显示设备将代替传统电视机成为人们享受信息和多媒体内容的中心。与传统的显示设备相比，这种未来的巨大需求让大屏幕显示技术成为众人目光的焦点：(1)LED显示屏色彩丰富，显示方式变化多样(图形、文字、三维、二维动画、电视画面等)、亮度高、寿命长，是信息传播设施划时代的产品。(2)LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它以其超大画面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势，是目前国际上使用广泛的显示系统。(3)LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，有巨大的社会效益和丰厚的经济效益。在其历史的演变过程中，出现了多种信息传播媒体：但就其性能看：如阴级管(crt)或石英管(dv)大型电视，成本非常昂贵，在不需要超大画面且在室内使用时效果尚可；彩色液晶显示同样成本昂贵、电路复杂，面积有限，受视频角的影响非常大，可视角度很小；影象投影设备亮度小、清晰度差(画面受光不均匀)；电视墙表面有分割线，视觉上有异物感，室外应用时亮度效果差。而LED显示屏以其受空间限制较小，并可以根据用户要求设计屏的大小，具有全彩色效果，视角大，可以用于显示文字、图案、图象、动画、视频、录象信号等各种信息的特点得到了突飞猛进的发展。LED显示屏的发展主要经历了三个阶段：1、1990年以前LED显示屏的成长时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛开展;另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方3式为通讯控制，灰度等级为单点4级调灰，成本较高。2、1990-1995年，这一段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。3、1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。进入新世纪，光电子产业得到广泛的重视，中国加入WTO、北京申奥成功等，成为LED显示屏产业发展的契机，LED显示屏必将得到飞跃发展[5]1.3LED基础知识LED是取自LightEmittingDiode三个字的缩写，中文译为“发光二极管”，顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。目前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光线，目前发出紫色乃至紫外光的发光二极管也已经诞生。除此之外还有在蓝光LED上涂上荧光粉，将蓝光转化成白光的白光LED。制造LED的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或颜色。历史上第一个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga),其正向PN结压降(VF，可以理解为点亮或工作电压)为1.424V，发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga)，其正向PN结压降为2.261V，发出的光线为绿光。基于这两种材料，早期LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构，理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED，下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN结压降可以确定LED的波长颜色。其中典型的有GaAs0.6P0.4的红光LED，GaAs0.35P0.65的橙光LED，GaAs0.14P0.86的黃光LED等。由于制造采用了鎵、砷、磷三种元素，所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN（氮化镓）的蓝光LED、GaP的绿光LED和GaAs红外光LED，被称为二元素发光管。4而目前最新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca)、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN的四元素材料制造的四元素LED，可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。发光强度：发光强度的衡量单位有