最新最全面的LED显示屏制作方法

什么是LED显示屏
LED显示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode，发光二极管的英文缩写，简称LED。

它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。

用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

led显示屏简
LED显示屏超级灰度控制具有1024-4096级灰度控制,显示颜色16.7M以上,色彩清晰逼真,立体感强.
静态扫描技术采用静态锁存扫描方式,大功率驱动,充分保证发光亮度.
自动亮度调节具有自动亮度调节功能,可在不同亮度环境下获得最佳播放效果.
全面采用进口大规模集成电路,可靠性大大提高,便于调试维护.
全天候工作完全适应户外各种恶劣性环境,防腐,防水,防潮,防雷，抗震整体性能强、性价比高、显示性能好,像素筒可采用P10mm、P16mm等多种规格.
先进的数字化视频处理，技术分布式扫描，模块化设计/恒流静态驱动，亮度自动调节，
超高亮纯色象素
影像画面清晰、无抖动和重影，杜绝失真
视频、动画、图表、文字、图片等各种信息显示、联网显示、远程控制.LED 的色彩与工艺
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。

3.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的黄光LED等。

由于制造采用了镓、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。

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：4.发光强度的衡量单位有照度单位（勒克司Lux）、光通量单位（流明Lumen）、发光强度单位（烛光
Candle power） 5.1CD（烛光）指完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方厘米面积的发光强度。

（以前指直径为2.2厘米，质量为75.5克的鲸油烛，每小时燃烧7.78克，火焰高度为4.5厘米，沿水平方向的发光强度） 6.1L（流明）指1CD烛光照射在距离为1厘米，面积为1平方厘米的平
面上的光通量。

7.1Lux（勒克司）指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。

8.一般主动发光体采用发光强度单位烛光CD，如白炽灯、LED等；反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L，如LCD投影机等；而照度单位勒克司Lux，一般用于摄影等领域。

三种衡量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理解。

比如：如果说一部LCD投影机的亮度（光通量）为1600流明，其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸（1平方米），则其照度为1600勒克司，假设其出光口距光源1厘米，出光口面积为1平方厘米，则出光口的发光强度为1600CD。

而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀，亮度将大打折扣，一般有50％的效率就很好了。

9.实际使用中，光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。

对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD／平方米作为发光强度单位，并配合观察角度为辅助参数，其等效于屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与屏体有效显示面积相乘，得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度，假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定，则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。

一般室外LED显示屏须达到4000CD／平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。

普通室内LED，最大亮度在700～2000CD／平方米左右。

单个LED的发光强度以CD为单位，同时配有视角参数，发光强度与LED的色彩没有关系。

单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。

LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。

封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。

一般来说相同的LED视角越大，最大发光强度越小，但在整个立体半球面上累计的光通量不变。

10.当多个LED较紧密规则排放，其发光球面相互叠加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。

在计算显示屏发光强度时，需根据LED视角和LED 的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值乘以30％～90％不等，作为单管平均发光强度。

11.一般LED的发光寿命很长，生产厂家一般都标明为100,000小时以上，实际还应注意LED的亮度衰减周期，如大部分用于汽车尾灯的UR红管点亮十几至几十小时后，亮度就只有原来的一半了。

亮度衰减周期与LED生产的材料工艺有很大关系，一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素LED。

配色、白平衡：12.白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%，红色的亮度为21％，蓝色的亮度为10％时，混色后人眼感觉到的是纯白色。

但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，称为配色。

13.当为全彩色LED显示屏进行配色前，为了达到最佳亮度和最低的成本，应尽量选择三原色发光强度成大致为3:6:1比例的LED器件组成像素。

14.白平衡要求三种原色在相同的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色。

15.原色、基色：16.原色指能合成各种颜色的基本颜色。

色光中的原色为红、绿、蓝，下图为光谱表，表中的三个顶点为理想的原色波长。

如果原色有偏差，则可合成颜色的区域会减小，光谱表中的三角形会缩小，从视觉角度来看，色彩不仅会有偏差，丰富程度减少。

17.LED发出的红、绿、蓝光线根据其不同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙红、橙、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，橙红、黄绿、蓝紫色较纯红、纯绿、纯蓝价格上便宜很多。

三个原色中绿色最为重要，因为绿色占据了白色中69％的亮度，且处于色彩横向排列表的中心。

因此在权衡颜色的纯度和价格两者之间
郑州交通银行信息显示屏的关系时，绿色是着重考虑的对象。

四:LED显示屏发展历程40年回顾
最全面的LED显示屏制作方法
手把手教你组装LED条屏幕
1.LED条屏概述
LED屏幕，作为新的媒体，运动的发光图文，更容易吸引人的注意力，信息量大，随时更新，有着非常好的广告和告示效果。

LED屏比霓虹灯更加简单，容易安装和使用，效果变化更多，可以随时更新内容，是很好的户内外发视觉媒体。

LED屏幕属于高科技电子产品，价格比较高，以前集中在政府和单位中使用。

技术不断进步，价格不断降低，组装和维护更加简单。

小型的LED条屏，因为价格便宜，安装和使用简单，漫漫被大众接受，逐步走进大小店铺，应用更加大众化，逐步开始普及。

2.条屏应用：
2.1.广告应用---新媒体，新效果，新业务
LED条屏幕作为新的媒体，也是新型的装饰材料，可以嵌入到很多室内装饰当中，使装饰更加富有动感，不断更新的字幕，可以作为新告示板，宣传优惠和促销信息等。

极大地提高了室内装饰的档次，有着良好的视觉效果。

由于LED条屏幕的安装和使用有一定的技术含量，制约了在广告行业的发展。

掌握LED技术，可以提高室内装饰的技术含量，扩展业务。

2.2.系统集成--2次开发
LED条屏幕，由于控制简单，嵌入到各类面向大众的设备。

字体大，富有动感，信息量大，适合远距离观看，及时向大众播报最新消息，吸引大众注意。

广泛应用到排队系统，报站系统，饮水机等。

LED条屏控制卡，功能简单稳定，可以很方便地嵌入到系统里面，为开发者省去了开发LED显示的烦琐工作，将注意力更多地集中在系统的功能和创新。

LED条屏控制卡开发包，提供了详细的开发例子，为你系统集成和2次开发提供了很好环境。

_ 3.组装意义
LED产业链已经很完善，所有的配件都可以很容易在网上买到，LED的技术参数，日趋统一，行业标准基本形成，所有零配件都已经模块化。

为自行组装LED屏幕奠定基础。

LED 条屏，由于材料成本低，零售价格高，当批量向LED屏幕供应商采购的时候，成本和价格不好控制。

最终用户并不熟悉LED屏幕，需要供应商的提供安装和维护的服务，所以自行组装LED屏幕，在当地销售，可以获得最大利润。

举例：组装1个128x16点的单红的户内LED屏幕，通过连接PC串口更新屏幕的内容
3.1.屏幕的组成
先让大家了解一下LED条屏构成，单元板，电源，控制卡，连线
单元板背面
单元板正面
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开关电源和LED条屏控制卡
（每样配件的图片）3.1.1.单元板
单元板是LED的显示核心部件之一，单元板的好坏，直接影响到显示效果的。

单元板由LED模块，驱动芯片和PCB电路板组成。

LED模块，其实是由很多个LED发光点用树脂或者塑料封装起来点阵。

驱动芯片主要是74HC59574HC245/24474HC1384953。

户内条屏常用的单元板规格有：
参数：D=3.75;点距4.75mm64点宽x16点高，1/16扫户内亮度。

单红/红绿双色
参数解释：
发光直径：指的是发光点的直径D=3.75mm
发光点距离4.75mm----根据观看者的距离选择，户内一般选择4.75
单元板大小：64x16---最常用的单元板，最容易买到，价格也最便宜。

1/16扫：单元板的控制方式。

户内亮度：指LED发光点的亮度，户内亮度适合白天需要靠日光灯照明的环境。

颜色：单红，最常用，价格也最便宜。

双色一般指红绿，价格高。

如果你想做一个128x16点的屏幕，只需要用2个单元板串接起来就可以了。

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3.1.2.电源
一般使用的是开关电源，220V输入，5V直流输出。

需要指出，由于LED显示屏幕属于精密电子设备，所以要采用开关电源，不能采用变压器。

对于1个单红色户内64x16的单元板，全亮的时候，电流为2A。

推理出，128x16双色的屏幕全亮的时候，电流为8A。

应该选择5V10A的开关电源。

3.1.3.控制卡
我们推荐使用低成本的条屏控制卡，可以控制1/16扫的256x16个点的双色屏幕，可以组装出最有成本优势的LED屏幕。

该控制卡属于异步卡，就是说，该卡可以断电保存信息，不需要连接PC都可以显示储存在里面的信息。

详细信息请参阅该控制卡的用户手册。

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采购单元板的时候，请询问清楚参数，100%兼容的单元板有：
08接口4.75mm点距离64点宽x16点高，1/16扫户内亮度。

单红/红绿双色
08接口7.62mm点距离64点宽x16点高，1/16扫户内亮度。

单红/红绿双色
08接口7.62mm点距离64点宽x16点高，1/16扫半户外亮度。

单红/红绿双色
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该控制卡采用16PIN08接口3.1.4.关于16PIN08接口
由于单元板和控制卡的厂家众多，所以单元板的接口式样众多，在组装LED屏的时候，必须先确定接口的一致性，才方便组装。

这里只介绍最常用的LED接口：LED行业编号：16PIN 08接口：他的接口顺序如下：
2ABCDG1G2STBCLK161NNNENR1R2NN15解释：
ABCD为行选信号，STB(LT)为锁存信号，CLK(CK)为时钟信号，R1，R2，G1，G2为显示数据，EN为显示使能，N为地（GND）。

确认单元板和控制卡的接口一致，就可以直接连接了。

如果不一致，就需要自行制作转换线（转换一下线的顺序）
3.1.5.连线
分为数据线，传输线，和电源线。

数据线用于连接控制卡和LED单元板的排线，传输线用于连接控制卡和电脑。

电源线，就是用来连接电源和控制卡，电源和LED单元板。

连接单元板的电源线的铜芯直径不小于1mm（毫米）
3.2.配件制作
3.2.1.排线(数据线)制作
排线和电脑机箱里面的数据线类似，只是线的宽度有点差异。

可以在电脑城买到相关的材料。

制作排线，需要一个工具，就是特殊的钳子（图片），可以大大提高工作效率和良品率。

制作排线的材料有：排线，排线头，排线帽。

这里要注意一下，如果你制作16PIN（16线）的排线，需要购买16PIN的线和相应大小的排线头和帽。

制作步骤，把线头用剪刀剪平，然后放头排线头，（注意线和头的平衡），然后放进压线钳的中央，用力压紧，然后把线绕过来，安装排线帽。

排线帽很重要，可以有效保护排线，让排线更加结实，不要省。

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(钳子照片排线的配件)3.2.2.电源线制作
电源分为220V电源线和5V电源线。

220V电源线用于连接开关电源到市电，最好采用3脚插头，可以在五金店买到。

这里着重讲述5V直流电的电源线，由于5V的电流比较大，最好采用铜芯直径在1mm以上的红黑对线（务必要红黑）。

有条件的话，最好将线的两头装上金属件
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（如图）3.2.3.RS232线制作
RS232线，用于连接电脑和控制卡，更新屏幕数据。

这里需要用到DB9头和网线（可以在电脑城买到）。

仔细观察DB9头，上面有数字的，将5连接棕，将3连接棕白。

将网线夹紧，装好在DB9头。

（这里很重要，一定要夹紧，自己用力拉几下，看看是否一拉就断）。

然后用万用表测量一下两头，是否导通。

这里需要指出，DB9的头分公头和母头的。

计算机后面的属于母座，所以要买个公插对应。

如果不明白请仔细观察一下你的PC。

现在的笔记本一般没有串口，请购买一条USB转RS232串口的线
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（DB9的配件图片）3.3.布线指南
第一次安装，请严格按照步骤来操作，减少错误发生。

第1步：检查电源电压，找出直流正负连接开关电源，将220V电源线连接到开关电源，（确认连接正确后，连接到AC或者NL接线柱）然后插上电。

会发现电源有个灯会亮，然后用万用表，直流档测量一下V+和V-之间的电压，确保电压在4.8V-5.1V之间，旁边有个旋钮，可以十字螺丝刀调节一下电压。

为了减少屏幕发热延长寿命，在亮度要求不高的场合，可以把电压调节到4.5V-4.8之间。

确认电压没有问题后，断开电源，继续组装其他部分。

第2步：先把电源关闭。

将V+连接红色线，V-连接黑线，分别连接到控制卡和LED 单元板，黑线接控制卡和电源的GND。

红线连接控制卡的+5V和单元板的VCC。

每个单元板1条电源线。

完成后，请检查，连接是否正确。

电源连接示意图第3步：连接控制和单元板，用做好的排线，连接。

注意方向，不能接反。

请注意，单元板2个16PIN的接口，1个是输入，1个是输出，靠近74HC245/244的是输入，将控制卡连接到输入。

输出连接到下一个单元板的输入。

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第4步：连接RS232数据线，将做好的数据线一头连接电脑的DB9串口，另一头连接控制卡，将DB9的5脚（棕）连接到控制卡的GND，将DB9的3脚（棕白）连接到控制卡的RS232-RX。

如果你的PC没有串口，可以到电脑城买条USB转RS232串口的转换线。

第5步：再次检查连线，是否正确，黑线连接的是-V和GND。

红线连接的是+V和VCC+5V。

第6步：接通220V，正常情况下，电源灯亮，控制卡亮，屏幕有显示。

如果不正常，请检查连线。

或者查看错误检修。

第7步：打开下载的软件，设定屏幕的参数，发送字幕。

具体参照软件使用说明。

如果屏幕出现两个单元板显示相同的内容，请把用软件设定屏幕的大小为8个汉字。

4.软件使用说明-LED-UPDATE
到/下载
图2-14.1.简易使用步骤：
1选择连接到控制卡的PC串口
2点击<直接发送到屏幕>，状态拦显示“SEND OK”3屏幕立即显示“在此输入显示信息”
4.2.LED-UPDATE详细说明：
4.2.1.设定屏幕参数
点击<设定屏幕参数>
图2-21[在重设编号密码]输入密码，默认密码为123456
2打勾<打勾为重新设定编号和屏幕大小>
3选择[屏幕大小]，[屏幕新的编号]
4确认无错后，点击<发送设置>
4.2.2.批量信息保存到屏幕，自动循环显示
1在信息框[在此输入显示信息]，输入要显示的内容，选择[效果]，和[重复次数]，然后按<提交到列表>，将信息保存到列表。

2重复第一步骤。

3点击<保存列表到屏幕>，将列表里面的信息保存到屏幕里面，这样即使断电，信息也不会丢失.
4.2.3.删除信息
1如果要全部删除屏幕里面的信息选择［全部删除］，点击<删除信息>
2如果要删除某个位置的信息，在［全部删除］，选择你要删除的位置，点击<删除信息>
4.2.4.发送独立信息。

1在信息框，输入你要显示的内容。

2在[不保存]，选择，［不保存］临时显示，断电将消失；［添加］保存到屏幕，不会覆盖已经存在的信息；［覆盖］选择［记录号］将信息保存到指定的位置，如果该位置已经有信息，将被覆盖。

4.2.
5.列表的保存和打开
点击<保存列表>，可以保存列表为文件。

点击<打开列表>，可以打开已经存在的列表文件。

4.3.软件说明和图片的替换
如果你想将软件横眉的图片替换成你的喜欢的图片，请将程序目录下面的图片文件head.bmp和updata.bmp替换成你需要图片。

你可以用记事本打开oem.dll修改里面的内容。

将你的联系信息写到里面。

5.外框制作
外框分类：支架，简易框，不锈钢边框
5.1.支架制作
根据不同的应用场合，外框要求不一样，我们先讲述内嵌安装的时候，不需要外框，但是需要一个安装支架。

安装支架一般用铝型材，比较轻便，切割加工容易。

我们也可以用万能角铁（就是有很多孔的直角形的铁条）。

我们可以看到单元板背面有安装用的铜柱，是用来把单元板固定在支架，支架应该长一点，预留灯箱的安装孔。

把单元板，控制卡，电源都固定在支架，数据线和220V电源线要绑在支架上，要绑好，打个结，不要扯几下，就掉。

这样一个最简单的屏幕就组装好了。

可以拿去安装在其他设备上面，如灯箱。

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安装螺栓和铜柱5.2.简易框制作流程
我们看到买回来的单元板，会发现亮度不一，或者应用的场合可能有水花，这个时候就需要在屏幕表面贴一个有机玻璃，有机玻璃一般采用茶色，或者暗红色的。

有机玻璃可以在广告和装饰材料店买到，是按斤买的。

我们采用薄一点的，太薄可能容易弯曲。

这里需要提醒，由于有机玻璃的切割需要技巧，最好在买的时候，准备好尺寸，让店铺帮你切割。

对于一般场合，需要一个框，我们可以使用铝合金型材（例如截面是正方形的空心铝条），我们可以去铝合金型材店买到。

如果采用铝合金框的话，屏幕很小的话，可以把单元板直接固定在外框，强度足够的话，就不需要支架了。

具体外框制作工艺，可以参考灯箱的制作。

5.3.不锈钢框制作流程
我们可以看到，很多LED屏幕外框都是不锈钢的。

其实不锈钢的外框，只是在简易边框的基础上，包一层薄薄的不锈钢皮。

看上去美观，大方，增加附加值。

至于包框的流程需要用到折边机，我们可以到厨具制作的小五金厂，代为加工。

最好到专业LED外框专业制作店。

专业店，最大的差别就是包边的接缝的很小。

5.4.铝合金外框
我们可以到铝合金型材的材料店购买到符合屏幕厚度的材料，然后切割组装
6.错误排除
6.1.无显示
检查电源连接，确认电源灯和控制卡上灯是否亮，测量电源控制卡，单元板的电压，是否正常。

如果电源正常，请检查控制控制卡与单元板的连接。

采用替换配件的方法，排除错误。

6.2.显示混乱
情况1，2个单元板显示相同的内容。

--请用软件，重新设定屏幕的大小。

情况2，很暗。

--请用软件，设定OE电平。

情况3，隔行亮。

数据线接触不好，请重新连接。

情况4，某些汉字显示不正常。

--属于正常，不在国标字库内的汉字和符号。

情况5，屏幕某些区域没显示。

更换单元板。

6.3.无法更新屏幕数据
1，采用广播地址，发送。

看看是不是屏幕编号错了。

2，检查串口号是否正确，串口是否被占用。

3，检查连线，是否正确，是否断了。

7.工具和配件
必备工具：
数字万用表,40W烙铁,焊锡丝（要买最贵，不要贪便宜）,松香,螺丝刀,排线压线钳,剪刀,
常用配件一览：
控制卡，单元板，电源，电源线，电源插头，5V电源线，排线，排线头，网线，串口头
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