LED显示原理

（三）、其它LED光电器件 红外发光二极管（遥控器）、紫外发光二极管（验钞机）、激光二极管 （玩具及教学激光笔、条形码检测仪、VCD/DVD激光头）、光电耦合器 （99%的手机及MP3充电器）等。
三、LED显示原理 （一）、LED显示控制器简介 要点：LED显示屏的显示数据信号由控制器发送，控制器通常是由包 含一片或多片嵌入式处理器的电路板，嵌入式处理器可以是单片机 （MCU）、可编程逻辑器件（CPLD&FPGA）、数字协处理器（DSP）或 者ARM处理器，处理器需要预先写入程序才能工作。 这几种处理器性能对比： ARM处理器 典型应用：MP4、智能手机、GPS全球定位仪、LED全彩 屏控制器等 数字协处理器（DSP） 典型应用：DVD解码芯片、机器视觉识别系统、 电子白板、数码相机等 可编程逻辑器件（CPLD&FPGA） 典型应用：可视门禁系统、POS机、 指纹考勤机、工业控制器、LED双基色屏/全彩屏控制器等 单片机（MCU） 典型应用：LED单色/双基色屏控制器。
2、阳极和阴极（共阴共阳） 通俗地叫，在电池电解质发生氧化作用的极称为阳极，也叫正极，反 之这阴极（负极）。 有极性区别的电子元件器件接电工作时，必须与电源正极相连的称为 阳极，反之为阴极。 LED元器件连接时，阳极全部连接在一起的状态称为共阳，反之为共 阴。
3、数字信号（0和1） （1）、数字信号的概述 数字信号指幅度的取值是被限制在有限个数值之内。二进制码是最常 用的数字信号，也叫方波。二进制码受噪声的影响小，易于数字电路进行 处理，所以得到了广泛的应用。 其它数字信号波形还有梯形波等。数字电路描述中，通常把电源正极 （高电位）用“1”表示，负极（低电位）用“0”表示。对于共阴LED元器件 公共端接电源负极“0”，同时非公共端接电源正极“1”，则会被点亮。 （2）、数字信号的特点 a. 抗干扰能力强、无噪声积累。在模拟通信中，为了提高信噪比，需 要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大，信号在传输过程中 不可避免地叠加上的噪声也被同时放大。随着传输距离的增加，噪声累积
LED显示原理基础知识
一、LED基础知识及相关电子知识
一、LED基础知识及相关电子知识
（一）、什么是发光二极管（ LED ）/二极管 LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件， 它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端 附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环 氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里 面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半 导体连接起来的时候，它们之间 就形成一个“P-N结”。 当电流通过导线作用于这个 晶片的时候，电子就会被推向P区， 在P区里电子跟空穴复合，然后就 会以光子的形式发出能量，这就 是LED发光的原理。而光的波长 也就是光的颜色，是由形成P-N 结的材料决定的。
控制LED显示屏的程序通常需要两套，一套在电脑上运行的主控端程 序，称为上位机，一般由可视化编程工具编写，例如：Visual C+SQL Server、 Visual BASIC+ACCESS、Delphi+SQL Server、PB（PowerBuilder）+Sybase 等；一套在控制板上运行的被控端程序，称为下位机。一般由C/C++语言、 汇编语言、BASIC语言、AHDL/VHDL/Verilog HDL硬件描述语言编写。上 位机和下位机之间由通信电缆，电缆连线方式和通信协议有以下几种方式： RS-232通协议（埃及艳后圆心电子小条屏232/485可选）、RS-485协议 （海威电子篮球裁判器和24秒计分屏双机通信用RS-485，裁判器下位机和 电脑上位机软件之间用RS-232通信协议） CAN协议（国际银行小条屏，一般用的汽车电子，特别是信号稳定度 高，距离远10KM，速度比RS-485快） TCP/IP（如仰绑和励研的控制卡） USB1.0/2.0协议（主要用在出口产品的汽车电子产品） 无线串行协议（主要用在自动报站器、游乐的电动碰碰车、国外的多 路油价遥控显示屏） GSM/GPRS协议（异地发送显示屏数据、高速公路测速、电度表无线 抄表） 自定通信协议的直接连接（如灵星雨同步卡）
（二）LED显示控制器驱动原理
LED显示驱动按照数据传输方式有串行传输和并行传输两种方式。 按扫描方式有静态显示驱动和动态扫描显示驱动两种方式。
什么是串行传输？什么是并行传输？（比如会场入场通道，串行协议复杂 接线少；并行协议简单接线多） 什么是静态显示？什么是动态扫描显示？（比如队列举排报数）
1、LED数码管显示原理 （1）、单个LED数码管并行静态驱动（略） （2）、多位LED数码管并行动态扫描驱动
1、高低电平/电位
人们在初学“电”的时候，往往把抽象的电学概念用水的具体现象进 行比喻。如水流比电流、水压似电压、水阻喻电阻。解释“电平”不妨如 法炮制。我们说的“水平”，词典中解释与水平面平行、或在某方面达到 一定高度，引申指事物在同等条件下的比较结论。如人们常说到张某工作 很有水平、李某办事水平很差。这样的话都知其含义所在。即指“张某” 与“李某”相比而言。故借“水平”来比喻“电平”能使人便于理解。
除半导体激光器外，当电流激励时能发射光学辐射的半导体二极管。 严格地讲，术语LED应该仅应用于发射可见光的二极管；发射近红外辐射 的二极管叫红外发光二极管（IRED,Infrared Emitting Diode）；发射峰值波 长在可见光短波限附近，由部份紫外辐射的二极管称为紫外发光二极管； 但是习惯上把上述三种半导体二极管统称为发光二极管。 （二）、高低电平/电位、阳极和阴极（共阴共阳）、数字信号
f. 占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4kHz带宽，一路数字电 话约占64kHz，这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道 (光缆、数字微波)的大量利用(一对光缆可开通几千路电话)以及数字信号处 理技术的发展(可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到32kb/s甚至更低的 数码率)，数字电话的带宽问题已不是主要问题了。 以上介绍可知，数字通信具有很多优点，所以各国都在积极发展数字 通信。近年来，我国数字通信得到迅速发展，正朝着高速化、智能化、宽
对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值)， 在传输过程中虽然也受到噪声的干扰，但当信噪比恶化到一定程度时，即 在适当的距离采用判决再生的方法，再生成没有噪声干扰的和原发送端一
b. 便于加密处理。信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信 的加密处理的比模拟通信容易得多，以话音信号为例，经过数字变换后的 信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。 c. 便于存储、处理和交换。数字通信的信号形式和计算机所用信号一 致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信 号进行存储、处理和交换，可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。 d. 设备便于集成化、微型化。数字通信采用时分多路复用，不需要体 积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模 e. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以 通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，
（三）、电阻、三极管、MOS管的作用 电阻在LED应用起到调节初始亮度的作用。个别电阻用于防止用户操 作失误保护芯片的作用。 三极管在LED电路应用中放大控制信号，相当于开关，中小功率场合 应用。NPN管对高电位控制信号有效，PNP管对低电位控制信号有效。 MOS管是比三极管更先进的开关管，APM4953大功率MOS管用于LED 显示模块的行扫描。 （四）、LED显示屏常用CMOS数字集成电路（数字IC） 例如： 译码器 移位寄存器 总线驱动器
74HC138、74HC139 、74HC154 74HC595、CD4094、74HC164 74HC244、74HC245
（五）、LED显示屏专用集成电路 MBI5024、MBI5026恒流IC以及BL8532大功率照明专用驱动IC等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、LED元器件分类及其应用 （一）LED光电照明器件 常规LED、高亮LED、高亮草帽灯、高亮大功率钢盔灯，均为圆形，起到 背光、指示、照明的作用。 （二）LED光电显示器件 1、高亮圆周形LED、高亮椭圆LED。LED显示单元板模组是由多个高亮 LED组成的矩阵。 2、LED数码管，最常用的为8字形7段数码管（以下简称LED数码管）。 3、LED点阵模块，包括5*7、8*8、16*16。
（3）、多位LED数码管串行静态驱动 a、串行数据不带锁存的静态驱动 b、串行数据带锁存的静态（准静态）驱动 行利率屏）
（电路演示）
（典型应用：万年历、银
2、LED点阵模块显示原理 （1）、16*16点阵单模块显示原理演示 并行传输，动态扫描（1/16扫描） （2）、4字64*16点阵模块显示原理演示 串行传输，准静态（带锁存，1/16扫描）