LED显示屏原理及调试技术指南
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LED显示屏原理及调试技术
第一章原理篇
第一节并行灯板原理
1. 灯板驱动原理
图1 讲的是如何才能让一颗LED 灯点亮，我们知道红灯的Vf 一般为2.2V 左右，绿灯、蓝灯的Vf 一般为3.2V 左右，一般电流设计在10mA~20mA，电流过高可能会烧坏LED 灯，满足以上两个条件就可以驱动LED 灯的正常点亮。
（Vled：是供电电压，一般为5V，现在有下降的趋势，可以做到低压节能。Vf：是发光二极管正向导通电压，Vds：是驱动芯片导通后电压）
图1
灯板实际是由多个LED 灯组合而成的，下图是一个简单的单色灯板示意图：
图2
图3
图3 是一个8*8 大小，8 扫的灯板，扫描屏灯板是逐行点亮的，两扫之间扫描间隔的时间是非常短的，由于人眼的视觉暂留效应，所以我们看起来就是连续的画面.驱动电路的框架如下图所示，行控制信号A、B、C 控制138 译码器，138 译码器输出8 路信号控制行管4953，然后4953 输出端控制灯板每一行灯的阳极。恒流驱动芯片的每个通道控制灯板的每一列，要想点亮一颗灯板，只需要把它所在的列输出低电平，行输出高电平即可。
2. 驱动芯片的控制信号
●CLK 时钟信号：提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据
移入或移出一位。数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数
据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2 倍。
●LAT（STB）锁存信号：将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据
内容通过驱动电路通过点亮LED 显示出来。
●OE 使能信号：当OE 为低时，启动OUT0—OUT15 的输出，只要调整OE 脉
宽可以实现对整屏亮度控制，也用于显示屏消隐。
SDI 数据信号：提供显示图象所需要的数据。必须与时钟信号协调才能将数据传送到任何一个显示点。
3. 并行驱动的原理
数据传输（R、G、B 分为3 路，每路信号分别级联），R 信号驱动一个像素点的红灯，G 信号驱动一个像素点的绿灯，B 信号驱动一个像素点的蓝灯，这样的驱动方式称为并行驱动，也是目前最主流的驱动方式。下图是并行灯板中其中一种颜色的驱动方式，其他颜色的驱动方式与此相同。
图4
R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 9 R 10 R 11 R 12 R 13 R 14 R 15 R 16
G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 G 7 G 8 G 9 G 10 G 11 G 12 G 13 G 14 G 15 G 16
B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 B 9 B 10 B 11 B 12 B 13 B 14 B 15 B 16
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 O 15 O 14 O 13 O 12 O 11 O 10 O 9 O 8 O 7 O 6 O 5 O 4 O 3 O 2 O 1 O 0 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5
O 15 O 14 O 13 O 12 O 11 O 10 O 9 O 8 O 7 O 6 O 5 O 4 O 3 O 2 O 1 O 0 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5
O 15
O 14 O 13 O 12 O 11 O 10 O 9 O 8 O 7 O 6 O 5 O 4 O 3 O 2 O 1 O 0 R 1 G 1 B 1 R 2 G 2 B 2 R 3 G 3 B 3 R 4 G 4 B 4 R 5 G 5 B 5 R 6
G 6 B 6 R 7 G 7 B 7 R 8 G 8 B 8 R 9 G 9 B 9 R 10 G 10 B 10 R 11 G 11 B 11 R 12 G 12 B 12 R 13 G 13 B 13 R 14 G 14 B 14 R 15 G 15 B 15 R 16 G 16 B 16 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 O 15 O 14 O 13 O 12 O 11 O 10 O 9 O 8 O 7 O 6 O 5 O 4 O 3 O 2 O 1 O 0
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 O 15 O 14 O 13 O 12 O 11 O 10 O 9 O 8 O 7 O 6 O 5 O 4 O 3 O 2 O 1 O 0
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 O 15 O 14 O 13 O 12 O 11 O 10 O 9 O 8 O 7 O 6 O 5 O 4 O 3 O 2 O 1 O 0
第二节 串行灯板原理
串行灯板和并行灯板中的“串行”或者“并行”是指 RGB 数据的串行或者并 行，并行灯板的 RGB 信号是独立的，每种颜色都有自己单独的数据信号。而串行 灯板的 RGB 信号是通过一根数据线来传输的，这就是串行灯板与并行灯板最本质 的区别，串行灯板主要有以下几种类型。
一、三色 16 点串行 支持的芯片:通用芯片(带电流增益的也算)，
MBI5041/42，MBI505x ；
不支持的芯片：MY926x 。
该方式驱动 IC 与灯的连接关系如下：
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
Driv er3
Driv er2
Driv er1
即每个驱动芯片只带载一个颜色，至于每三个芯片中哪个芯片驱动什么 颜色是系统识别的，没有要求。
若需要抽点则需要按照像素红、绿、蓝一起抽，比如 R3，G3，B3 都不连， 那像素 3 就抽掉了。关键点是红绿蓝的抽点规律要一样。
二、四色 16 点串行 这个应用很少，用于像素结构为两红一绿一蓝的应用，主要用于 4 灯虚拟应
用。其支持和不支持的芯片以及连接和抽点规律同上面的三色 16 点串行。
三、三色 1 点串行 支持的芯片:通用芯片(带电流增益的也算)。
不支持的芯片：MY926x ，MBI5041/42，MBI505x 。
该方式驱动 IC 与灯的连接关系如下：
22
SDO
2 SDI
22
SDO
2 SDI
22
SDO
2
SDI
Driv er3
Driv er2
Driv er1