如何设计LED标牌和LED矩阵显示屏（第1部分）2 视频显示, 下一步, 计算机, 显示屏, 操作系统

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关键字：LED标牌   LED矩阵显示屏   LED驱动   色彩驱动  
色彩驱动

到目前为止，我们已经能够确定如何驱动单个 LED 灯了。下一步是为视频显示系统实现全色彩光输出。通过组合光的不同深浅红绿蓝三原色 (RGB)，任何色彩都可生成。较为熟悉的示例是采用个人计算机 (PC) 上的色彩选择工具。

数字或模拟的灰阶控制

PC 操作系统将三种色彩混合为 256 个色阶（每阶 8 个二进制位）或更多，以显示全彩色像素。对于 LED 显示系统而言，也需要采用相同概念的色阶色彩强度控制，以便在 LED 驱动器设计中实现色阶控制或灰阶控制。

首先应决定使用数字控制还是模拟控制。前面已经介绍过，经过 PN 结点的总电荷数可决定光强度，因此数字和模拟方法均可控制光强度。图 3 是数字和模拟法中的 50% 灰阶控制。在总体 256 个色阶的示例中，该 50% 表明了一个有 128 个灰阶的目标。



图 3.数字和模拟的 50% 强度控制


LED 电流与色彩变化

这时候，需要考虑电流变化对 LED 光输出波长值的影响。改变波长就意味着改变人眼看到的色彩。图 4 是绿色 LED 灯的实例。通常在业界，510nm 广泛代表绿色。因此，大部分 LED 灯制造商所设计的 LED 灯产品在最大额定电流下都具备 510nm 的波长。在图 4 中，随着 LED 电流的升高，波长可达到 510nm。获得绿色的最佳方法是尽量使灯的驱动电流接近最大额定值。这也就说明了为什么使用数字控制比使用模拟控制好。

选择数字控制的另一个优势是便于以数字电路模块的形式对 LED 驱动器 IC 实施控制。对于 256 阶的灰阶控制而言，数字控制的成本比模拟控制低。



图 4.绿色 LED 电流与波长实例


这种 ON/OFF 数字控制称之为脉宽调制 (PWM) 控制，或者 PWM 调光。现将 PWM 控制开关添加至图 2。