LED显示屏IP等级的划分Word文档下载推荐.docx

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防止有害的粉尘堆积

6 

完全防止粉尘进入

第二X表示数字代码的意义

水滴滴入到外壳无影响

当外壳倾斜到 

15 

度时，水滴滴入到外壳无影响

水或雨水从 

60 

度角落到外壳上无影响

液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响

用水冲洗无任何伤害

可用于船舱内的环境

7 

可于短时间内耐浸水（ 

1m 

）

8 

于一定压力下长时间浸水

例：

有LED显示屏标示为IP65，表示产品可以完全防止粉尘进入及可用水冲洗无任何伤害。

而愿景光在高交会上曾展示过一款P8全防护LED显示屏，可以在一定压力下长时间浸入水中播放。

是一款超IP67，达到IP68标准的高防护全天候LED显示屏。

LED显示屏采购的常见误区解析

一、寿命10万小时

　　LED材料厂家出具的技术资料表明LED发光体的寿命为理想状态下10万小时。

理想状态指在实验室中恒压恒流状态下LED发光体从发光到完全不发光的时间，10万小时折合11年。

　　一个木桶的盛水的多少是由最低的木板决定的，LED显示屏目前使用的为民品级别的器件，使用寿命不超过8年。

作为显示屏的功能是观看，当显示屏亮着只有晚上才能看清楚时是无法说明它是合格的、具备使用价值的。

　　一辆汽车可以开15年，如果闲置3年则报废。

使用的环境和方法对产品的寿命影响很大。

　　二、 

遵守国标

　　LED显示屏通用规范为1995年的部颁标准。

至今还有许多公司号称符合国家标准，在科技发展的8年以后再看当时的标准，已经不是标准了。

比方说失控点,国标为万分之三，以φ3.75室内双基色显示屏为例。

一般做640x480标准分辨率的显示屏为7平米，每平米为43264点,按国标可以有90个失控点。

这样的显示屏在今天谁还买单。

　　三、 

软件全免费

　　显示屏行业普遍存在着中国企业的通病——只生产不研发。

目前只有少数企业拥有正版的软件。

现在使用盗版是违法的。

　　四、 

价格低廉

　　要看性能价格比而不是单纯看价格。

　　五、 

灰度等级

　　作为双基色和全彩色显示屏的灰度是一个重要指标。

目前市场上充斥着许多1 

6级和64级灰度的显示屏冒充256级灰度。

其控制成本只有256级灰度的控制的1/5。

最简单的方法是播放一个比较激烈的运动场面的VCD查看LED显示屏上是否能够看清楚。

　　六、 

要买就要最好的

　　一切购买力来源于需要，满足需要并有一定的超前。

盲目的追求将浪费很多资金购买了自己不需要的功能。

评价LED显示屏性能的基本原则

随着LED显示屏应用的不断增长，人们对LED显示屏也有了更多地了解。

由于LED显示屏本身具有订制产品的特点，在如何选择一款合适的LED产品方面，终端客户一般都需要与销售人员进行充分的沟通，才有可能制定一个满足客户真正需求的方案。

由于LED显示屏是一个专业性比较强的产品，非专业客户一般没有评判产品的基本知识，所以，首先需要建立一个大家认可的评判标准。

LED显示屏这样一个大型信息显示终端，其基本功能是将信息源的信息，全面、忠实地展示给目标受众，这包括静态的图像、文字，动态的视频乃至于音频。

因此，这个标准简单的说就是“看上去挺好”，给人看的东西，肯定是人看了觉得好就好。

这样省略很多专业的术语描述，也有助于拉近与客户的距离，能够达成基本的标准共识。

　但是，为什么有些显示屏“看上去好”，有些显示屏“看上去不好”呢？

这就是因为影响显示屏显示效果的两个关键因素：

1、 

显示屏的亮度：

要在一个环境中正确的显示信息，必须要有足够的亮度以保证图像的实际对比度。

所以，根据使用环境的不同显示屏必须要有相应的亮度来保证。

显示屏投入使用后，做为发光源的LED管的亮度就开始衰减，当亮度衰减到初始亮度的一半时，按照定义，显示屏的寿命就结束了。

所以亮度衰减的速率是显示屏的重要性能之一。

2、 

显示屏色彩的一致性：

在基色显示时，每种颜色的亮度、色度一致，在显示白色时，没有杂色。

这是保证正确还原信息源色彩信息的基础。

在显示屏的使用初期，一般都应该能够保证色彩的一致性。

随着使用过程中LED管的衰减，由于半导体器件本身具有的个体差异，以及LED生产工艺的差异，导致每颗LED管的衰减曲线不同，从而造成随着使用时间的增长，显示屏的色彩一致性越来越差。

基于上述两个基本的评判依据，我们就可与客户达成一个共识就是：

评判显示屏内在品质的重要因素之一，那就是对于LED管的选择：

衰减速率低，衰减曲线一致性好。

要保证做到这点，首先需要LED灯的生产厂家具备优良的制造工艺，其次在显示屏的整个生产环节不使LED管受到静电的打击等等。

常用LED显示屏术语

1、LED亮度

　　发光二极管的亮度一般用发光强度（Luminous 

Intensity）表示,单位是坎德拉cd；

1000ucd（微坎德拉）=1 

mcd（毫坎德拉）, 

1000mcd=1 

cd。

室内用单只LED的光强一般为500ucd-50 

mcd，而户外用单只LED的光强一般应为100 

mcd-1000 

mcd，甚至1000 

mcd以上。

　　2、 

LED象素模块

　　LED排列成矩阵或笔段，预制成标准大小的模块。

室内LED显示屏常用的有8*8象素模块、8字7段数码模块。

户外LED显示屏象素模块有4*4、8*8、8*16象素等规格。

户外显示屏用的象素模块因为其每一象素由两只以上LED管束组成，故又称其为集管束模块。

　　3、 

象素（Pixel）与象素直径

　　LED显示屏中每一个可被单独控制的LED发光单元（点）称为象素（或象元）。

象素直径∮是指每一象素的直径，单位是毫米。

　　对于室内显示屏，一般一个为单个LED，外形为圆形。

室内显示屏象素直径校常见的有∮3.0、∮3.75、∮5.0、∮8.0等，其中以∮3.75和 

∮5.0最多。

　　在户外环境，为提高亮度，增加视距，一个象素含有两只以上集束LED；

由于两只以上集束LED一般不为圆形，故户外显示屏象素直径一般用两两象素平均间距表示：

PH10、PH11.5、PH16、PH22、PH25。

　　4、 

点间距、象素密度与信息容量

　　LED 

显示屏的两两象素的中心距或点间距（Dot 

Pitch）；

单位面积内象素的数量称为象素密度；

单位面积内所含显示内容的数量称为信息容量。

这三者本质是描述同一概念：

点间距是从两两象素间的距离来反映象素密度，点间距和象素密度是显示屏的物理属性；

信息容量则是象素密度的信息承载能力的数量单位。

点间距越小，象素密度越高，信息容量越多，适合观看的距离越近。

点间距越大，象素密度越低，信息容量越少，适合观看的距离越远。

　　5、 

分辨率

　　LED显示屏象素的行列数称为LED显示屏的分辨率。

分辨率是显示屏的象素总量，它决定了一台显示屏的信息容量。

　　6、 

LED显示屏（LED 

Panel）

　　将LED象素模块按照实际需要大小拼装排列成矩阵，配以专用显示驱动电路，直流稳压电源，软件，框架以及外装饰等，即构成一台LED显示屏。

　　7、 

灰度

　　灰度是指象素发光明暗变化的程度，一种基色的灰度一般有8级至1024级。

例如，若每种基色的灰度为256级，对于双基色彩色屏，其显示颜色为 

256×

256=64K色，亦称该屏为256色显示屏。

　　8、 

双基色

　　现今大多数彩色LED显示屏是双基色彩色屏，即每一个象素有两个LED管芯：

一为红光管芯，一为绿光管芯。

红光管芯亮时该象素为红色，绿光管芯亮时该象素为绿色，红绿两管芯同时亮时则该象素为黄色。

其中红，绿称为基色。

　　9、 

全彩色

　　红绿双基色再加上蓝基色，三种基色就构成全彩色。

由于构成全彩色的蓝色管和纯绿色管芯的技术现在已经成熟，故市面基本都用全彩色。

LED显示屏生产过程中关于静电的防护措施

近年来，LED显示屏生产技术在我国渐趋成熟，应用领域广泛及普及成为趋势。

但目前大多数的LED显示屏制造商尚不完全具备生产该类产品的真正实力，从而给LED显示屏产品带来了隐患，以至影响到整个市场。

如何规范化生产，如何生产出真正意义上的低衰减、长寿命的 

LED显示屏产品？

本文仅从LED显示屏生产过程的静电防护角度，讨论该过程静电带来的危害及其防护方法。

　静电产生的原因

　从微观上说，根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态，由于不同的物质电子的接触产生的电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。

从宏观上讲，原因有：

物体间摩擦生热，激发电子转移；

物体间的接触和分离产生电子转移；

电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布；

摩擦和电磁感应的综合效应。

　静电电压是由不同种类的物质相互接触与分离而产生。

这种效应即是大家熟知的摩擦起电，所产生的电压取决于相互摩擦的材料本身的特性。

由于LED显示屏在实际生产过程中主要是人体与相关元器件的直接接触与间接接触产生静电。

所以根据本行业的特点我们可做一些针对性的静电防范措施。

静电在LED显示屏生产过程中的危害

　如果在生产任何环节上忽视防静电，它将会引起电子设备失灵甚至使其损坏。

　当半导体器件单独放置或装入电路时，即使没有加电，由于静电也可能造成这些器件的永久性损坏。

大家熟知，LED是半导体产品，如果LED的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏。

氧化层越薄，则LED和驱动IC对静电的敏感性也就越大，例如焊锡的不饱满，焊锡本身质量存在问题等等，都会产生严重的泄漏路径，从而造成毁灭性的破坏。

　另一种故障是由于节点的温度超过半导体硅的熔点（1415℃）时所引起的。

静电的脉冲能量可以产生局部地方发热，因此出现直接击穿灯管和IC的故障。

即使电压低于介质的击穿电压，也会发生这种故障。

一个典型的例子是，LED是PN结组成的二极管，发射极与基极间的击穿会使电流增益急剧降低。

LED本身或者驱动电路中的各中IC受到静电的影响后，也可能不立即出现功能性的损坏，这些受到潜在损坏的元件通常在使用过程中才会表现出来，所以对显示屏的寿命影响都是致命的。

　　LED显示屏生产过程中关于静电的防护措施

一、接地

　接地就是直接将静电通过导线连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于导体通常用接地的方法，我们要求人工使用的工具接地、带接地防静电手环、及工作台面接地等。

（1）在生产过程中，要求工人必须佩带接地静电手环。

尤其在切脚、插件、调试和后焊工序时，并且作好监察，品质人员必须最少每两个小时做一次手环静电测试，作好测试纪录。

（2）在焊接时，电烙铁应尽可能采用防静电低压恒温烙铁,并保持良好的接地性。

（3）在组装过程中，尽可能使用有接地线的低压直流电动起子（俗称电批）。

（4）保证生产拉台、灌胶台、老化架等有效接地。

（5）我们要求生产环境做到布设铜线接地，如地板、墙壁、以及某些场合使用的天花板等,都应使用防静电材料。

通常，即使普通石膏板和石灰涂料墙面也可以，但禁止使用塑料制品天花板和普通墙纸或塑料墙纸。

　二、防静电地线的埋设:

（1） 

厂房建筑物的避雷针一般与建筑物钢筋混凝土焊接在一起妥善接地，当雷击发生时，接地点乃至整个大楼的地面都将成为高压强电流的泄放点。

一般认为在泄放接地点20M范围内都会有“跨步电压”产生，即在此范围内不再是理想零电位。

另外，三相供电的零线由于不可能绝对平衡而也会有不平衡电流产生并流入零线的接地点，故防静电地线的埋设点应距建筑物和设备地20米以外。

（2） 

埋设方法：

为保证接地的可靠，致少应有三点以上接地,即每隔5m挖1.5m深以上坑，将2m以上铁管或角铁打入坑内（即角铁插入地下2m以上），再用3mm厚铜排将这三处焊接在一起，用16m2绝缘铜芯线焊上引入室内为干线。

（3） 

坑内施以适量木炭粉和工业盐，以增加土壤导电性，填埋后用接地电阻测试仪测量，接地电阻应小于4Ω，且每年至少测试一次。

单片机系统中LED显示驱动电路的分析

近年来，单片机系统以其体积小、功能强、扩展灵活、使用方便等优点，逐渐渗透到各行业的工程实际应用中。

而led显示电路就像单片机系统的眼睛，实时地向人们传递着系统工作的各种状态信息和处理结果。

因此，高效、方便的LED显示驱动电路是构成完善的单片机系统必不可少的元素。

常用的LED显示驱动电路有并行译码方式、串行—并行转换方式、显示驱动接口芯片方式等。

下面分别对这几种方式进行讨论，并给出显示驱动芯片MAX7219的应用实例。

　　并行译码显示方式

　　图1为单片机89C2051输出显示的一个例子，4位BCD码数据从其P1.0～P1.3并行输出，经7段LED显示驱动电路CD4511译码后驱动LED显示，这样只需向P1.0～P1.3写入欲显示数字的BCD码，即可显示出相应的数字。

这种方式虽然简单，但占用单片机口线较多，资源利用率低，因此不常采用。

图1　并行译码显示方式

　　串行-并行转换方式

　　图2所示为89C2051的串口驱动数码管的电路，其中串口工作在方式0，74LS164是8位串入并出移位寄存器，负责将RXD输出的串行数据转换成并行信号。

显然，这种方式显示同样的位数使用单片机的口线大大减少，并且可以让LED显示BCD码以外的字符（如A、B、C、D等），但是，当要显示的位数较多时，仍需占用较多的口线，并且在许多情况下需要串口工作在UART方式，以便进行串行通信，从而限制了这种方式的使用范围。

图2　并行译码显示方式

　　LED显示驱动芯片

　　随着单片机技术的发展，许多公司都推出了专用LED显示驱动芯片，如Microchip公司的AY0438、Maxim公司的MAX7219等都是其中的典型代表。

下面以MAX7219为例说明LED显示驱动芯片在单片机系统中的应用。

　　MAX7219简介

　　MAX7219是Maxim公司推出的8位LED串行显示驱动器，它采用3线串口传送数据，占用资源少且硬件简单，只需一个外部电阻即可方便地调节LED的亮度；

可灵活地选择显示器的个数（1～8个,级联可成倍增加）；

可进行译码或不译码显示；

内含硬件动态扫描控制，可设置低功耗停机方式。

　　引脚功能和工作原理

　　MAX7219采用24脚双列直插式封装，其引脚如图3所示。

SEGA～SEGG和DP分别为LED七段驱动器线和小数点线，供给显示器源电流；

DIG0～DIG7为8位数字驱动线，输出位选信号，从每位LED共阴极吸入电流。

图3MAX7219引脚功能

DIN是串行数据输入端。

在CLK的上升沿，一位数据被加载到内部16位移位寄存器中，CLK最高频率可达10MHz，在输入时钟的每个上升沿均有一位数据由DIN端移入到内部寄存器中；

LOAD用来装载数据，在LOAD的上升沿，16位串行数据被锁存到数据或控制寄存器中，LOAD必须在第16个时钟上升沿的同时或之后、在下一个时钟上升沿之前变高,否则数据将被丢失。

每组数据为16位二进制数据包，其格式如表1所示。

　　其中D15～D12位不用，D11～D8位为内部5个控制寄存器和8个LED显示数据寄存器的地址，D7～D0位为5个控制寄存器和8个LED数码管待显示的数据，因为控制寄存器与显示数据寄存器独立编址，所以可以通过程序对每个寄存器进行操作。

一般情况下，程序先送控制命令，后向显示寄存器送数据，每16位为一组，从高位地址字节最高位开始送，直到低位数据字节最后一位。

MAX7219内部有14个可寻址的控制字寄存器，各寄存器的功能及地址如表2所示。

其中，地址×

0H为空操作寄存器，允许数据从输入到输出直接通过，可用于设备串接。

地址×

1H～×

8H为显示RAM区，分别对应DIG0～DIG7引脚的8位LED显示数据。

9H为译码模式寄存器，其8位二进制数分别控制着8个LED显示器的译码模式，逻辑高电平时选择硬件译码（BCD-B码译码），译码器选择数据寄存器中的低4位（D3～D0）进行BCD-B码译码，×

0H～×

9H对应BCD码字符0～9，而×

AH～×

FH分别对应B码字符-、E、H、L、P及消隐，D4～D6无效，D7单独控制小数点；

译码模式寄存器为逻辑低电平时选择软件译码，数据D6～D0分别对应LED显示器的A～G段，D7对应小数点DP。

　　地址×

AH为显示亮度寄存器，通过对该寄存器的D0～D3位写入不同的数值可实现对LED显示亮度的控制，从00H到0FH共16级可调。

地址×

BH为扫描界限寄存器，其D0～D3位数值设定为00H～07H，表示显示器动态扫描个数为1～8。

CH为停机寄存器，当其D0位为0时，MAX7219处于停机状态，扫描振荡器停振，所有显示器消隐，寄存器数据保持不变；

当D0为1时，正常工作。

FH为显示测试寄存器，当其D0位为0时，正常工作；

当D0为1时处于测试状态，全部LED显示器的所有字段都以最大亮度接通显示。

应用举例

　　图4为MAX7219的位LED显示电路实例。

图4中，单片机89C2051的P1.0、P1.1分别接MAX7219的串行数据输入端DIN和时钟信号CLK,P1.2作为LOAD信号。

电阻R根据不同的LED选值，范围在7KΩ～60KΩ之间。

图4　MAX7219应用电路

　　结语

　　通过以上对比，并行译码方式电路最简单，但是资源利用率低，因此并不常用，串行-并行转换方式在小型系统中应用具有很强的优势，但随着单片机应用系统的发展，很多复杂系统中都采用了专用显示驱动芯片。

从上述应用实例可以看出，使用MAX7219后，系统硬件结构简洁、程序流程清晰、控制灵活方便，应用于仪器仪表、医疗设备及智能家电等领域，可省去很多锁存器、译码器及驱动器，大大提高显示部分的集成程度，因此这种显示驱动方式在单片机系统设计中有着广阔的应用前景。