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电子显示屏培训资料
电子显示屏系统培训资料
第一节显示屏综述
一、显示屏的应用场合
电子显示屏系统广泛地应用于:
公检法、文教体育、医疗系统、电力系统、金融系统、财税系统、商城市场、政府机构、客运中心、交通系统、各类广场。
二、显示屏的分类:
1、按户内户外分可分为:
户内屏和户外屏
户内屏:
LED户内显示屏一般用点阵,点阵有不同的规格,要求点密一些的屏幕一般使用Φ3mm点阵,点大的、间隔大的则使用Φ5mm点阵。
单色点阵价格比较的低,所以做出来的显示屏价格也低,一般作为文字显示使用。
户内的双色点阵一般是红、黄绿两种颜色,也可显示三种颜色:
红色亮,显示红色;黄绿亮,显示黄色;如果是红、黄绿一起亮,则显示第三种颜色。
双色点阵可以播放图片及视频,但因缺少蓝基色等原因,播放效果不佳,通常也将这类屏称为假彩屏。
全彩屏是由三基色混合而成,即红色、绿色和蓝色三种单色的LED组合而成。
根据三基色混色原理,一般光强的比例是红、绿、蓝为3:
6:
1。
这样可以组成七色变换,也可以组成白色光。
户内全彩屏一般采用表贴(发光管为贴片模式)或亚表贴(发光管为直插模式)单元板拼装,规格有P4,P5,P6,P7.62,P8,P10,P16等。
使用点阵块来制作户内屏有两个好处:
A、制作的结构比较简单,光线不需要太强,视角大。
室内显示屏的点阵密度通常在10000点/m2以上,视角一般为120°-140º。
B、双基色显示屏亮度在1000cd/m2以上。
全彩色显示屏亮度可达2000cd/m2,常见的室内显示屏点间距为4mm左右(目前实际应用的室内显示屏点间距最小可达到3mm)。
目前公司较常生产的显示屏规格Φ3.75mm,亮度约为700-800cd/m2。
户外屏:
户外也分为单色屏、双色屏和全彩屏。
户外屏一般使用椭圆形Φ5mm的单色管组合,通过电路设计而形成一个显示屏。
这种设计的造价不会很高,而且也是常用的。
全彩屏采用的LED也有几种组成方式:
A、由红色、蓝色、绿色的椭圆形Φ5mm单色管LED组成,根据电流的大小或直流电流的占空比和幅度来调节它的发光亮度。
B、采用贴片的LED直接焊在散热面积较大的金属板上,再采用软件控制红色、绿色、蓝色三种LED的占空比及电流大小和显示时间,从而进行色彩变化,达到显示的要求。
户外显示屏要求亮度高,但视角普遍不大,多为70°-90º,并要求亮度达到5000cd/m2,其亮度分辨率达到1000-10000点/m2。
特殊使用要求的显示屏(如高速公路物可变情报板),其视角要求较小(约30°),亮度可达到6000cd/m2以上,甚至达到10000cd/m2,分辨率在1000点/m2。
通过设计来改进安装方式及与其配套的生产工艺,并在保证亮度满足户外使用的基础上,可使全彩色显示屏的水平视角达到120°。
2、按控制方式可分为:
同步控制或异步控制
1)同步控制主要采用“深圳灵星雨”、“南京德普达”等控制系统。
同步控制系统的特点A:
控制像素量大,大于1024*768像素点;
B:
适合播放视频、图象等对灰度等级要求较高的场合;
C:
显示屏开启时控制电脑必须开启
2)异步控制主要采用“深圳励研控制系统”。
异步控制系统的特点A:
控制像素较小,小于1024*256单色像素点、1024*128双色像素点(CL2005Ⅱ型卡)2048*128单色像素点2048*64双色像素点(CL2005Ⅳ型卡)960*512双色像素点(SuperComm灰度异步系统);
B:
适合播放文字等对灰度等级要求较低的场合;
C:
显示内容存于控制卡中,仅在屏幕内容需要更新时通过电脑发送
新内容。
3、按扫描方式可分为:
静态扫描(瞬间屏幕全亮)、1/2扫描(瞬间隔行亮)、1/4扫描、1/8扫描、1/16扫描等,户内等亮度不高的地方一般采用1/4、1/8、1/16扫描,户外屏较多采用静态、1/2、1/4扫描。
4、按实像素或虚拟像素控制可分为:
A、实像素控制:
常用控制方式
B、虚拟像素控制:
对于屏幕面积小,要实现播放
5、按点阵管芯直径、点间距大小可分为:
A、按点阵管芯直径分:
φ3.0mm、φ3.75mm、φ4.8mm、φ5.0mm、φ8.0mm、φ10.0mm等
B、按点间距大小分:
P4,P5,P6,P7.62,P8,P10,P16等。
三、电子显示屏系统的组成:
A:
基本组成
电子显示屏系统基本的组成部件包括:
单元板或单元模组、开关电源、控制系统、连接线、控制电脑等,如下图:
B:
扩展后的组成
电子显示屏系统扩展后的组成部件包括:
电子显示屏系统、音响系统、音视频采集编辑系统等,如下图
四.显示屏的基本显示原理
1、主要芯片及功能
1)16位等电流LED驱动器MBI5026
2)八选一3-8译码器74HC138:
3).八同相三态总线收发器74HC245
4)具有8位移位寄存器和一个存储器,三态输出功能595
74HC595的数据端:
Q0—Q7:
八位并行输出端,可以直接控制模块的8列。
Q7':
级联输出端。
接下一个595的DS端进行级连。
DS:
串行数据输入端。
74595的控制端说明:
/MR(10脚):
低电平时将移位寄存器的数据清零。
通常将它接。
SHCP(11脚):
上升沿时数据寄存器的数据移位。
Q0-->Q1-->Q2-->...-->Q7;下降沿移位寄存器数据不变。
STCP(12脚):
上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器,下降沿时存储寄存器数据不变。
/OE(13脚):
高电平时禁止输出(高阻态)。
5)功率放大器CEM4953
2.8X8LED点阵显示原理
8X8LED点阵是最基本的点阵显示模块,理解8X8LED点阵的工作原理就可以基本掌握LED点阵显示技术。
8X8点阵LED结构如下图所示:
从图中可以看出,8X8点阵共64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一列置1电平,某一行置0电平,则相应的二极管就亮;要实现显示图形或字体,只需考虑其显示方式。
通过控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平,就可以有效的控制各显示点的亮灭。
例如:
要实现左上角灯亮Y0=1,X0=0即可;
要实现一根竖柱形亮,如对应的第五列为一根竖柱,实现的方法如下所述:
对应的列置1,即X5=1;而行则可采用扫描的方法来实现,即Y1~8=0
第二节场内生产
一、显示屏功率的计算:
1、单个发光管的电流I=20mA电压:
U=5V
2、单个发光管的功率P=电压U×电流I=5V×20mA=0.1W
3、总功率P=单个发光管的功率P×瞬间发光点
4、Φ3.75双基色16扫单元板(宽64点,高32点)的功率计算
1).先计算单点双色的功率P=2UI=2×5V×20mA×=0.2W
2).单元板的功率:
P=64×2×2×U×I=64×2×2×5V×20mA=25.6W
3).总功率应在实际功率的基础上留20%~30%的余量
二、经验值:
1、Φ3.75红绿双基色单元板:
25.6W×120%=30W
150W、200W的开关电源分别可带5块、7块该单元板。
2、四扫P16二红一纯绿双基色模组:
16×4×2×5×0.02×120%=12.8W×120%=15W
150W、200W的开关电源分别可带10块、13块该单元板。
三、装配过程中几点要注意的问题
1)开关电源分布合理,注意电源线的压降问题
2)各类线材分布合理,并用扎带捆扎牢固,不得斜拉
3)在不影响系统稳定性的前提下,屏体背后的控制卡尽量放置在便于检修的部位,如屏体背面左下方
4)主要的项目负责人必须充分理解项目的合同精神,在装配调试中按要求工作
5)主要的项目负责人必须熟悉调试流程,并保证系统出场前处于良好状态
四、主要部件的重量:
1、Φ3.75单元板0.6Kg/块;2、5V/150瓦开关电源0.7Kg/块;
3、铝合金框0.85Kg/m;4、1024mm*1024mm全箱体75kg;
5、1024mm*1024mm简易箱体35kg
第三节工程
一、做好与现场人员的前期沟通工作,包括网线、光纤、电缆、配电、预留尺寸等的要求
1、同步控制的显示屏系统控制距离不得超过100米,超过100米的采用光纤传输
2、控制距离超过100米的条形显示屏建议采用异步控制
3、传输网线一般铺设二根,其中一根使用,一根备用
4、电源线的铺设:
电源线截面积与电流的关系见下表
PVC绝缘/三根有载导体/铜导体温度:
70℃/环境温度:
在空气中30℃,在地中20℃
导体标称
截面积
(mm2)
表52-B1的敷设方式
A
B
C
D
铜
1.0
10.5
12
13.5
14.5
1.5
13
15.5
17.5
18
2.5
18
21
24
24
4
24
28
32
31
6
31
36
41
39
10
42
50
57
52
16
56
68
76
67
25
73
89
96
86
35
89
111
119
103
50
108
134
144
122
70
136
171
184
151
95
164
207
223
179
120
188
239
259
203
150
216
-
294
230
185
248
-
341
257
240
286
-
403
297
300
328
-
464
336
如2KW以下可采用1.0平方铜线;3KW以下可采用1.5平方铜线;4KW以下可采用2.5平方铜线;6KW以下可采用4平方铜线;对于功率大于10KW的系统;建议采用三相五线制接入。
5、空气开关的选择
空气开关的额定电流为主要的参数值,根据显示屏总功率P=UI=220V×I可计算出额定电流值,在选择空气开关时必须留有30%以上的电流余量。
二、出差物品
1)差旅费用
2)联系人电话、报验资料
3)工程材料:
显示屏体、开关电源、电缆、电源线、排线、网线、水晶头、软件光盘、
4)工具:
螺丝刀、万用表、电烙铁、压线钳、老虎钳、电钻、卷尺
5)备品备件:
芯片(5026、245595、138、4953、发光管、单元板、模组)、开关电源、焊锡、螺丝螺帽、显卡、控制卡、系统盘、软件安装盘、扁平线、电源线、网线、水晶头、电工胶布
6)劳保用品:
手套、工作服
7)证件、生活用品:
身份证、毛巾、牙膏、牙刷、地图
三、现场安装
1、步骤:
1)联系甲方现场人员:
确定安装细节问题,落实强电、控制计算机、控制网线等问题
2)调试、安装屏体,建议将控制计算机置于显示屏现场进行调试
3)培训、验收
2、三相线颜色的区分:
1)火线:
红\绿\黄2)零线:
蓝色3)地线:
黄绿线
3、国标网线制作方法
RJ-45连接器的线排列有两种方法,分别是568B和568A,我们常用568B方式,排列见下图:
两边使用同样标准的线称为直通线,用于PC到HUB普通口,HUB普通口到HUB级连口之间的连接。
两边使用不同样标准的线称为级联线,用于PC到PC,HUB普通口到HUB普通口之间的连接。
根据图示,线对是按一定的颜色顺序排列的(1、白橙,2、橙,3、白绿,4、蓝,5、白蓝,6、绿,7、白棕,8、棕)。
对好线后,把线整齐,将裸露出的双绞线用专用钳剪下,只剩约15mm的长度,并铰齐线头,将双绞线的每一根线依序放入RJ45接头的引脚内,第一只引脚内应该放白橙色的线,其余类推。
确定双绞线的每根线已经放置正确之后,就可以用RJ45压线钳压接RJ45接头。
因为网卡与集线器之间是直接对接,所以另一端RJ45接头的引脚接法完全一样。
完成后的连接线两端的RJ45接头要完全一致。
最后用测试仪测试一下。
这样RJ-45头就制作完成了。
其中568B-568B连接方式用于灵星雨控制卡与控制计算机之间的连接,568A-568B连接方式用于励研灰度卡与控制计算机之间的连接。
4、232串口焊接
显示屏为异步控制系统时,若工作在RS232通讯方式:
通讯口的Pin2为数据接收,一般接计算机9针串口的Pin3;
通讯口的Pin3为数据发送,一般接计算机9针串口的Pin2;
通讯口的Pin5是地线,一般接计算机9针串口的Pin5。
即焊接两个串口的235号引脚,两个串口间2接3,3接2,5接5。
485\422定义及焊接见《励研CL2005系列异步通讯屏控制系统工程手册》。
5、安装显卡及驱动
显卡的驱动安装方法:
A)通过安装光盘直接运行安装
B)通过“我的电脑-属性-硬件-设备管理器”进行安装
6、安装控制卡
7、安装显示屏播放编辑软件
8、计算机的设置
1)屏幕分辨率:
桌面—属性—设置—屏幕分辨率—1024×768像素(常规)
2)屏幕保护程序、电源的设置如下图:
9、重要节点贴标签
网线、空气开关、电脑插口、电控柜
10、业主人员的培训
1)系统的组成
2)重要节点位置、功能及注意事项
3)软件操作(见软件操作手册)
4)简单故障现象及排除
11、验收、签单
1)发货清单
2)工程验收单
3)用户服务、培训报告
第四节售后
一、常见故障现象、原因及维修思路
屏体常见故障现象
原因
维修思路
屏幕某一区域暗亮或不亮
电源坏
换电源
屏幕某一区域从左往右一长条或常亮或闪烁或不亮
排线等接触不良
换排线
排针虚焊或氧化
排针重焊或去氧化
屏幕无显示
电脑屏幕保护
去掉电脑屏幕保护
软件设置该时段为关闭屏幕
软件重设
屏体常见故障现象
原因
维修思路
屏幕无显示
网络线或电源线断开
重新连接
空气开关断开
检修可能存在的跳闸原因,确定无危险后重新合闸
屏幕有瞎点
发光管虚焊
重焊发光管引脚
屏幕有瞎点或暗亮
发光管坏
换发光管
二、常用维修方法
1、对比法:
用万用表对比显示屏故障部位与正常部位的电压、电流、电阻值,确定故障部件。
2、互换法:
用排线等交叉互换显示屏故障部位与正常部位,确定故障器件。
3、直接测量法:
用万用表直接测量显示屏故障部位的电压、电阻、电流值,根据实测值与理论值的对比,确定故障部件。
4、故障部件插拔法:
有些元器件因长时间使用等原因而表面氧化,导致接触不良,可采用对故障部件进行多次插拔或去污处理等方法,判断存在的问题。
确定故障部件后,对虚焊问题采用重新焊接的方法进行修复,对金手指等处用橡皮擦擦除氧化层的方法进行修复。
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