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一种基于模拟PWM的全彩色LED显示屏

上传人:LEDth/整理

上传时间: 2014-11-21

浏览次数: 24

作者李相国/姚小魁/赵广河
单位河南工业大学
分类号TN27
发表刊物不详
发布时间2014年4月

  1引言

  LED具有色线鲜艳、高亮度、寿命长及可靠性高等众多优点,因而LED显示屏在户外多媒体广告、体育馆赛事播报、市政广场及城市亮化工程、以及商场购物中心等众多场合获得广泛应用。从早期的单色发展到彩色全彩色,从简单的文本显示发展到复杂的图像视频显示,画面越来越完美,功能越来越强大。

  根据人眼视觉系统的三基色原理,全彩色LED显示屏中每一个像素有红绿蓝3种颜色的LED组成,病通过调节3种LED的发光亮度来合成人眼视觉上的任何颜色。理论上,LED的发光亮度与流经的前向电流大小乘正比,但是,随着电流的变化,不但发光亮度有改变,色度也会发生偏移。因此,在全彩色LED显示屏设计中,不适合采用直接改变LED电流大小方式来调节其发光亮度,而普遍采用横流驱动但改变LED通断时间的方式,利用人眼视觉系统的暂留效应,从而产生亮度改变的视觉效果。这种调节通断的方法可以采用PWM技术实现。由于全彩色LED显示屏需要对每一个LED进行独立的亮度控制,而才传统的静态驱动方案中,由于显示屏中LED数以万计,因此对PWM驱动芯片需求量较大,使得显示屏的功耗及成本较高,而在传统的动态扫描驱动方案中,由于对、LED采用分时导通方式,因此可能存在闪烁问题,并牺牲掉部分亮度范围。

  近几年来,随着信息技术的发展,嵌入式系统得到越来越广泛的应用。本文在分析比较传统静态驱动与动态扫描驱动优缺点寄出上,结合嵌入式系统功能灵活的特点,提出一种基于模拟PWM功能的全彩色LED显示屏方案。在该方案中,每个LED都对应一个用于信息存储及通断控制的D触发器,阵列中对所有D触发器构成一个存储阵列,对存储阵列进行信息更新就可以改变屏幕LED的通断状态,而按照每个像素PWM二进制序列串的值对存储阵列进行周期有序的扫描机信息更新,就可以对每一个LED实现PMW控制功能。实际上是利用D触发器的状态保持功能,病结合扫描方式来实现全部的PWM波形,从而代替实际的PWM硬件芯片。本文对该方案的组成及工作原理进行了详细的介绍,对扫描控制器进行了分析与设计,病对系统的参数及可行性进行了分析。

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