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1、室内全彩（表贴三合一）LED 显示屏方案 南京右键软件技术有限公司 摘自 华海电子第一章 前言1.1 编写目的编写本方案的目的在于阐述用户室内多媒体电子显示屏设计、生产、安装、技术服务及实际应用中的技术等问题，包括系统结构、软硬件配置、投资预算等，为用户有关领导及系统建设人员提供依据或参考。本方案的主要读者为用户有关领导、具体管理人员和系统使用的技术人员。2.2 主要参考资料JDJ16-83：建筑电气设计技术规程JGJ/T16-92：民用建筑电气设计规范GBJ16-87：建筑设计防火规范GBJ232-82：电气装置安装工程施工及验收规范GB50169-92：电气装置安装工程接地装置施工及验收规
2、范GB50174-93：计算机机房设计规范GB50054-95：低压配电设计规范GB50034-95：工业企业照明设计规范CECS72:97：建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范SJ/11141：LED 显示屏通用规范Q/320400 ALED 02-2000：LED 显示屏企业标准GB2421：电工电子产品基本环境试验规则IEEE 802.3U：100BaseTX and 100BaseFX 标准IEEE 802.3 z：1000Base-X 千兆位以太网标准TIA/EIA 568B：商用建筑电信布线标准ISO 11801：综合布线的通用标准2.3 系统建设的目标和要求用户多媒体 LED 电
3、子显示屏建成以后要满足用户本身的使用需要。为此，系统建设应达到以下目标：1、以终端计算机为处理控制中心，电子显示屏与终端显示器（VGA）窗口某一区域逐点对应，显示内容实时同步，屏幕映射位置可调，并可方便随意地选择显示画面的大小。2、显示点阵采用高亮度 LED 发光管（红、绿双基色），支持 VGA 24 位伪彩色显示模式，颜色变化组合 16777216 种，色彩丰富。3、配备图文信息及三维动画播放软件，可播放高质量的图文信息及三维动画。播放软件显示信息的方式有覆盖、合拢、开帘、色彩交替、放大缩小等多种形式。4、使用专用节目编辑播放软件，可通过键盘、鼠标、扫描仪等不同的输入手段编辑、增加、删除和修
4、改文字、图形、图像等信息。编排存于控制主机或服务器硬盘的信息，节目播放顺序与时间，实现一体化交替播放，并可相互叠加。5、可以接收录像机、影碟机等视频信号。6、系统设计先进、合理，显示效果稳定，安装维护方便。2.4 方案设计原则用户多媒体室内 LED 电子显示屏是一个基础建设，随着时间的推移，新的应用及要求将进一步提出，所以在设计时应充分考虑到将来的需要，在有效利用、系统安全、系统维护、系统稳定及扩展等方面都有要求，在设计阶段不详加考虑会给以后的系统运行留下隐患。因此在设计时我们严格考虑了以下原则： 先进性系统着眼于高起点，至少三五年内保持一定的领先性。采用当前国际先进成熟的主流技术，符合业界相
5、关标准，整个系统具有较高的安全性、可靠性和可用性。 扩展性系统应有扩展能力，包括技术和性能的提升，譬如显示来自用户内部Intranet 的信息，甚至用来显示来自 Internet 上的信息。系统采用标准化、模块化设计，控制系统升级不会影响显示系统改造。 可靠性品质的可靠性，同时要求软、硬件品质可靠，才能保证万无一失。为此，电子显示屏在设计、生产、加工、安装、技术服务等环节严格执行相关的国际及国内标准，更有自己的企业标准用以规范、控制整个过程。保证采用先进的技术、优质的原材料和零部件、一流的工艺、严格的质量管理为用户提供技术先进、质量上乘、外表美观、并且完全符合合同规定的质量、规格、性能要求的产
6、品。保证按 ISO9001 质量管理和质量保证体系，对所提供设备在设计、采购、制造、检验、包装、安装调试等各个环节进行严格的质量管理和控制。保证所提供的设备，包括主要设备及元器件在正确安装、正常使用和维护保养的情况下，能达到规定的性能和寿命。设计中采用超大规模集成电路和超大规模可编程集成电路以克服过多的小规模集成电路给系统带来的不稳定性，保证系统的可靠性。关键原材料全部采用进口件，原材料供应商已通过国际质量体系认证或国际、国内安全认证。本公司与供应商保持着密切的关系，具有稳定的供货渠道。同时，公司内部拥有一支具有丰富工程施工、调试经验的系统集成队伍。 经济性及可维护性具有较高的性能价格比，投资
7、少，性能完善。显示屏由单元模块组成，电路设计简洁、干净、故障点容易判断。模块化结构设计，方便安装、调试和维修。控制系统的计算机、网络设备和相关的设备集中安放在控制室，方便日常操作和设备管理。标准化原则符合国际、国内的相关工业标准，更有企业标准的支持，充分利用技术优势。既要求系统硬件环境、通信环境、软件环境相互独立，自成平台，将相互间的依赖减至最小，使其各自发挥自己的优势。同时，又保证了它们之间的互连，为信息的有效传输和应用的互操作创造有利的条件。第三章 用户显示屏工作原理3.1 关于 LED 电子显示屏的几个概念传统的白炽灯，无法克服其耗电量大、寿命短的缺陷；霓虹灯、广告灯箱、平面招牌广告等简
8、单图案，但自身不具备发光源，夜间使用效果差。目前具有视频效果的几种媒体，其性能优势各有千秋：（1）大型电视成本非常昂贵，且通常只能做到 37 英寸，体积再大就要受到限制。在不需要超大画面且在室内使用时，效果理想。（2）电视墙（TV-Wall），表面有分隔线，视觉上有异物感，另外室外应用亮度上效果差，不适于表示文字，但室内表现电视画面时效果良好。（3）彩色液晶显示（LCD），同样价格昂贵、电路复杂，面积不能太大，而且受视角的影响非常大，可视角度很小，但画面细腻、视感好。（4）映象投影设备（Projector），亮度小，清晰度差（画面受光不均匀）。但优点是安装方便、维护简单。（5）LED 显示设备
9、受空间限制较小，并可以根据用户要求设计屏的大小，可以表现文字、图案、图像（包括动画和视频）。LED 的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展。我国经济发展迅猛，对信息的传播有越来越高的要求。可以相信，LED 电子显示屏以其色彩鲜亮夺目，显示信息量大、寿命长、耗电量小、重量轻，空间尺寸小，稳定性高。易于操作、安装和维护等特点将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。LED 显示技术的应用已经十分广泛，在体育场馆，大屏幕显示系统可以显示比赛实况以及比赛成绩、时间等；在交通运输行业，可以显示运行情况；在金融及证券行业，可以实时显示金
10、融信息，如股票、汇率等；在商业及邮电系统，可以向广大顾客显示通知、消息、广告等等；在各类市场，如房地产市场、集贸市场、招标市场、劳动力人才市场等，可以进行各种信息发布；LED 显示技术还可广泛应用于电力、医疗卫生、民航、工商税务、政法系统等国民经济、社会生活领域中，并起着重要作用，LED 显示技术已经成为现代人类社会生活的一项不可或缺的技术。3.1.1 LED所谓 LED 即发光二极管的英文首字母缩写。LED 是一种电流发光器件，有电流流过它，就发光，无电流流过它，则不发光，流过其中电流大小决定了其发光强度。发光二极管发光材料的不同，决定了其流过电流后的发光颜色和强度，现已批量生产的有红、绿、
11、兰、黄四种发光二极管。每种颜色LED 按其亮度又分为普亮、高亮和超高度三种。红、绿、兰为三基色，由此三种颜色可调出自然界中任意颜色。3.1.2 LED 屏幕和像素把发光二极管按一定的点间距纵、横向排成阵列即所谓 LED 点阵版面，也即 LED屏幕。LED 屏幕中每一发光二极管都有与之对应的亮度控制电路，该电路在计算机的控制下，再去控制 LED 屏幕中每一发光二极管的亮和暗，就在 LED 屏幕上形成所期望的图像或文字。 3.1.3 LED 像素点间距像素点间距即为像素间的距离，点间距的大小，决定了单位面积内像素的多与少，如点间距为 10mm 时，每平米有像素 10000 个，点间距为 7.62m
12、m 时，每平米有像素17408 个，点间距为 4.7mm 时，每平米有像素 44100 个，点间距为 4mm 时，每平米有像素 62500 个。点间距越小，图像分辨率越高，图像越清晰。3.1.4 灰度级灰度级是指每一单基色（红或绿或兰）在控制电路的控制下所能表现出来的由明到暗的级别数。如 256 级灰度红色指每一点红色发光二极管在控制电路控制下有明到暗有 256 种亮度的变化。3.1.5 伪彩和全彩 LED 大屏幕伪彩 LED 大屏幕是指阵列中每像素由红、绿两基色发光二极管排列成点阵屏幕，若红、绿都为 256 级灰度，则它能表现 65536 色。全彩 LED 大屏幕是指阵列中每像素由红、绿、蓝
13、三基色发光二极管排列成点阵屏幕，若红、绿、蓝都为 256 级灰度，则它能表现 16777216 色。3.1.6 同步屏与非同步屏同步屏是指 LED 大屏幕所显示内容的变化与计算机监视器所显示内容同步变化。可用于播放二维、三维动画及电视、录像信号。非同步屏则反之，不能播放动画及电视信号，一般用于宣传用语等的发布。3.1.7 室内屏与室外屏室内屏由高亮发光二极管构成。室外屏由超高亮发光二极管构成，有防雨、防风、防腐等全天候要求。3.2 用户多媒体室内 LED 显示屏的组成及设计可将用户电子显示屏系统划分成下面几个子系统：1 电子显示屏屏体2 计算机及网络控制系统3 通信系统4 显示屏供配电系统5
14、多媒体音、视频编辑、制作、播放系统下图及附图一为用户多媒体室内电子显示屏系统结构图： 3.2.1 电子显示屏屏体主要包括 LED 显示板及外框结构，它是 LED 显示系统的主体。显示模块是由像素排列而成的显示阵面，通过驱动控制电路，控制发光像素明暗，从而在电子显示屏显示出用户需要的信息。屏体内置交直流转换的开关电源用于显示部分的供电，内置通信控制系统用于与控制计算机的连接，实现与计算机的实时通讯。为确保整屏显示时的亮度、色度一致和均匀，其中主要的显示模块使用美国、日本等国际知名厂家的经过长期应用实践考验的产品。外框结构由铝合金结构及不锈钢等辅助材料组成。用于显示屏体的安装、固定及安全防护。3.
15、2.2 计算机及网络控制系统它由控制计算机、显示屏控制系统、多媒体显示系统、编辑播放软件等组成。一般情况下，用户仅需使用一立的计算机控制电子显示屏，此时，只要在计算机中安装同步灰度控制器，多媒体视频显示卡，声卡等，即可通过编辑播放软件控制显示屏系统的正常工作。 但是，为了适应将来的发展，开发的显示屏控制系统采用了开放的计算机网络技术，能够将当今许多成熟的数字技术引入大屏幕显示系统，如数据库技术、网络通讯技术、网络互联技术、信息自动化处理技术、接口技术、多媒体技术等。网络互联技术可以和未来的网络系统相连，包括用户的 Intranet 和互连网络Internet 等，也可将各其他系统的信息按要求格
16、式实时显示到大屏幕上。通过多媒体视频控制技术，可以方便地将多种形式的视频信息源引入计算机控制系统，如广播电视和卫星电视信号、摄像机视频信号、录像机、DVD 视频信号、计算机动画信息、视频监控信息等。概括起来，可以实现下列功能： 实时显示计算机屏幕上彩色 RGB 或视频图像 必要时可实现现场转播及有线电视和卫星电视的节目播放 摄像机、录像机、LD 机、VCD 机、DVD 机等视频信号的播放 可在电视画面上及自己制作的节目中叠加文字信息，进行特技效果的实时编辑和播放电子显示屏系统中的计算机及网络控制系统完全基于用户的实际应用而设计。充分考虑了用户的应用环境，兼顾人性化和个性化。下面请参看用户多媒体室内电子显示屏系统结构图简单介绍一下该部分的应用。1. 网络服务器（Server）网络服务器是用户内部网络（Intranet）的数据和文件中心，同时也是 LED屏幕显示系统各种信息数据源，它向网络上其他工作站提供文件服务和数据共享服务。工作站和工作站之间数据的交
