LED電子顯示屏系統(tǒng)設計方案(完整資料)

【最新整理，下載后即可編輯】【最新整理，下載后即可編輯】LED電子顯示屏系統(tǒng)設計方案Xxx有限公司2017.5.5目錄第一章項目概述 21.1概述 2第二章系統(tǒng)特性需求分析與實現(xiàn)目標 32.1設計原則顯示內(nèi)容的需求 32.2使用壽命的需求 42.3大視角的觀看需求 4第三章系統(tǒng)實現(xiàn)目標 43.1系統(tǒng)功能說明 53.2靈活多變的顯示功能 53.3賞心悅目的音響功能 63.4特有的監(jiān)測與安全保護功能 63.5先進的局域網(wǎng)編輯與控制功能 6第四章系統(tǒng)構成 64.1顯示系統(tǒng) 74.2控制系統(tǒng) 74.3編輯系統(tǒng) 74.4多媒體配套設備系統(tǒng) 8第五章系統(tǒng)顯示控制電路設計 85.1系統(tǒng)電路原理 85.2控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 9第六章結構設計方案 96.1現(xiàn)場情況分析 106.2骨架結構設計 106.3外觀美學設計 11第七章系統(tǒng)安全性保證 117.1防靜電設計 117.1.1靜電產(chǎn)生的原因 117.1.2防靜電的具體措施 127.2電磁屏蔽 127.3接地系統(tǒng) 127.3.1直流地接大地 127.3.2安全保護 12第八章系統(tǒng)軟件 138.1基本功能 138.2基本操作 138.3基本方式 13第九章系統(tǒng)性能分析 149.1先進的控制技術 149.1.1高水準的顯示屏灰度控制系統(tǒng) 149.1.2

視頻處理技術 149.1.3

極佳的動態(tài)效果 149.2

完善的配電系統(tǒng) 159.3模塊化設計 159.4功能強大的軟件系統(tǒng) 15第十章顯示屏技術介紹 15第十一章

質量保證計劃與驗收 1611.1設計標準 16第十二章

質保服務與培訓 1712.1、質量保證期 1812.2、培訓 18第一章項目概述 1.1概述LED(LightEmittingDiode發(fā)光二極管)電子顯示屏是集微電子技術、計算機技術、信息處理于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其超大畫面、超強視覺、色彩鮮艷，動態(tài)范圍廣，亮度高，壽命長，工作穩(wěn)定可靠，靈活多變的顯示方式等獨具一格的優(yōu)勢，成為眾多顯示媒體中的佼佼者。成為目前國際上使用廣泛的顯示系統(tǒng)。LED以耗電量小、壽命長、發(fā)熱量少、單色發(fā)光、反應速率快、耐沖撞機機械特性好、體積小等有別于傳統(tǒng)光電新產(chǎn)品的特性，廣泛應用于廣泛應用于政府機關、商業(yè)廣告、體育場館、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等方面。本項目為XXXX室內(nèi)LED顯示屏，XXXX為了方便來館的生活、工作、出行，特此做LED通過顯示屏幕向全校人員進行宣傳、語音廣播、字幕顯示通知、播放視頻及上級領導及各種貴賓蒞臨參觀、指導的歡迎詞，各種重大節(jié)日的慶祝詞等。為此我公司設計16:9比例，目前絕大多數(shù)的高清片源都是采用16：9的格式輸出，基于這樣的原因，如果我們使用4：3的顯示屏來觀影時，屏幕上下方不免會出現(xiàn)黑條，這對看電影的效果來說影響不小，而采用16：9則不會出現(xiàn)這樣的問題，屏幕的利用率更高。背投類顯示屏亮度較低，視角小，鏡頭燈壽命短(僅幾千小時)。液晶有拼縫，背投類和液晶顯示屏適合較近距離觀看。LED顯示屏亮度高，無拼縫LED顯示屏適合觀看距離較遠的室內(nèi)場所。由于本項目場地大觀看距離遠、視角大等特點為此選LED顯示屏。第二章系統(tǒng)特性需求分析與實現(xiàn)目標2.1設計原則顯示內(nèi)容的需求

1．經(jīng)濟性與實用性

追求高效、低成本是現(xiàn)今社會各行各業(yè)所必須采取的措施，因此，所選用的設備在兼顧合理、良好的性能基礎上，也要考慮其經(jīng)濟性，設計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用。除考慮系統(tǒng)整體造價外還考慮到了系統(tǒng)長期運行所造成的成本。本套系統(tǒng)所采用的設備性價比在同行業(yè)中是最高的，方便用戶操控的同時能將用戶的使用及投入成本降到最低，使用戶能夠獲得最大的投資回報率。

2．可靠性與安全性系統(tǒng)的設計應具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。本系統(tǒng)采用純硬件大屏拼接控制器，無操作系統(tǒng)，上電即可工作，即開即顯，掉電對設備無損害，確保了系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定的運行，同時考慮到電子、計算機、信息技術行業(yè)的迅猛發(fā)展，本設計所采用的設備，在技術上產(chǎn)品硬件和軟件不僅成熟而且能代表當今世界的技術水平，系統(tǒng)的功能和性能達到甚至超過同檔次顯示系統(tǒng)的先進水平。

3.多種輸入方式的兼容性

（1）LED顯示屏不僅可播放電視及衛(wèi)星電視節(jié)目，還可播放VCD、VCR、DVD、LD和各種自制視頻信號節(jié)目，支持PAL、NTSC的各種制式，顯示內(nèi)容還可以是計算機上的各種圖文信息；

（2）豐富多彩的圖文信息播放：顯示屏一方面可用于戶外廣告的播出，另一方面可進行新聞發(fā)布、重要通知、標語顯示等，顯示屏可顯示文字、圖形、圖案、動畫等。

2.2使用壽命的需求

如此大型的顯示屏，為了適應長期的廣告播出，對顯示屏的壽命應有較高的要求。決定顯示屏壽命最關鍵的因素是LED發(fā)光管的材料，本項目顯示屏的LED發(fā)光管我們選擇性價比最高的品牌

推薦使用強力巨彩。2.3大視角的觀看需求

為適應場地大顯示屏廣告播出效果，使顯示屏播出的廣告在盡可能大的范圍內(nèi)觀看，我們設計的顯示屏使觀眾在各個角度都能觀看到最佳的播出效果。同時也必須選擇最佳品牌的LED發(fā)光管。第三章系統(tǒng)實現(xiàn)目標我們認為本項目有兩個重點：1）

它是一套完整的實時顯示系統(tǒng)；2）

它是一套高性能的多媒體視頻顯示系統(tǒng)。作為一套優(yōu)秀的實時顯示系統(tǒng)，其重心是穩(wěn)定性好，可靠性高。作為一套多媒體視頻屏顯示系統(tǒng)，其基本點是一個集光、電、機于一體的高智能化系統(tǒng),其系統(tǒng)的好壞決定了系統(tǒng)的再現(xiàn)能力和糾偏能力。再現(xiàn)能力反映的是顯示系統(tǒng)顯示效果的逼真度，它與色偏差、灰度級等一些光電參數(shù)有直接關系；糾偏能力反映的則是顯示系統(tǒng)在外界環(huán)境變化的影響下，保證其原有的顯示效果，其光電參數(shù)不發(fā)生偏移的能力。以上兩個方面，是本系統(tǒng)設計的主要實現(xiàn)目標。3.1系統(tǒng)功能說明我們的總體設計目標是，把本系統(tǒng)設計成為一套高可靠性、智能化的現(xiàn)場實時顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)應具備信息發(fā)布、圖像顯示、立體聲響、調(diào)節(jié)控制、和遠程編輯控制等基本功能。3.2靈活多變的顯示功能本屏采用了多媒體和同步控制技術，其顯示與播放可與控制計算機屏幕上的內(nèi)容完全一致，LED顯示屏上的圖像色彩、縮放比例和顯示尺寸，還可通過鼠標在計算機上隨意調(diào)整。具體功能如下：

文字顯示

可以任意點陣顯示中英文各種字體，有多種顯示進入和退出方式，顯示變換靈活。

表格顯示

可繪制各種表格進行顯示，表內(nèi)數(shù)據(jù)既可利用編輯軟件人工輸入和更改，也可通過編制專用軟件，從網(wǎng)上指定的數(shù)據(jù)庫中自動采集顯示。

圖片顯示

可將各種山水、人物圖片放到顯示屏上顯示。

動畫播放

可顯示由動畫軟件制作的圖文、動畫內(nèi)容。

視頻播放

接入VCD/DVD、錄像機、攝像機等視頻信號源，屏上可顯示視頻畫面；接入閉路電視信號，屏上便可收看各頻道的電視節(jié)目。

組合顯示

利用編輯軟件可將文字、圖片、表格、動畫和視頻進行組合、迭加顯示。

時間顯示

可采集計算機內(nèi)的當前時間，并適時地分幅顯示，內(nèi)容可包括：年、月、日、星期、時、分、秒等等。

亮度控制

可根據(jù)環(huán)境光照度，調(diào)整顯示屏的亮度，以便達到最佳觀看效果。3.3賞心悅目的音響功能

可直接與高保真音響系統(tǒng)相聯(lián)，實現(xiàn)有聲顯示。音頻系統(tǒng)可以達到現(xiàn)場聲像同步的要求。3.4特有的監(jiān)測與安全保護功能

環(huán)境亮度監(jiān)測與顯示屏體亮度的調(diào)節(jié)功能

防靜電技術的采用

配電系統(tǒng)具有過壓、過流、欠壓、短路保護功能3.5先進的局域網(wǎng)編輯與控制功能

可實現(xiàn)局域網(wǎng)的編輯與控制第四章系統(tǒng)構成LED顯示屏系統(tǒng)由顯示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)（含運行環(huán)境智能監(jiān)控與安全保護系統(tǒng)、多媒體配套設備系統(tǒng)）、信息錄入和節(jié)目制作終端等部分構成，如圖4.1所示。圖中，控制機是視頻處理器，在本系統(tǒng)中起控制顯示屏播放的作用。顯示屏顯示所需要的軟件、顯示內(nèi)容、監(jiān)測控制控制軟件?？刂茩C置于機房中，信息錄入、節(jié)目制作終端可置于本機房或異地辦公室中。利用有線電視接口可直接播放電視節(jié)目；電視現(xiàn)場直播，可通過攝像機給控制機提供電視信號，控制顯示屏播放現(xiàn)場畫面。4.1顯示系統(tǒng)顯示屏體：LED發(fā)光器件組成的可控顯示板（顯示單元和灰度系統(tǒng)構成）。結構骨架：顯示屏體支撐部分，含顯示單元固定架、外框架和維護架等。4.2控制系統(tǒng)該系統(tǒng)計算機、多媒體卡、控制卡、掃描卡等構成，主要用于顯示數(shù)據(jù)的編輯、處理與分配，并控制顯示屏的顯示?？刂栖浖猴@示軟件、多媒體播放軟件、導播軟件、遠程聯(lián)網(wǎng)控制軟件等。4.3編輯系統(tǒng)編輯系統(tǒng)的作用是完成顯示屏顯示內(nèi)容的整理、編排和設計。編輯完成后的顯示內(nèi)容，須由編輯系統(tǒng)送入控制系統(tǒng)才能進行有效的時時播放。編輯軟件:顯示編輯軟件、多媒體制作軟件等4.4多媒體配套設備系統(tǒng)該系統(tǒng)由視頻輸入、圖文輸入和音頻輸出等一些設備構成，主要用于顯示數(shù)據(jù)與聲音的采集、發(fā)生等。視頻設備：攝像機、錄像機、VCD/DVD等；圖文設備：掃描儀、數(shù)碼相機等；音響設備：音頻功放、音箱等。第五章系統(tǒng)顯示控制電路設計5.1系統(tǒng)電路原理原理圖如下圖5.1所示。圖5.1系統(tǒng)電路原理圖

LED顯示屏顯示控制系統(tǒng)由主控電路、數(shù)據(jù)分配電路、LED驅動電路三部分組成。由主機控制電路產(chǎn)生相應的控制信號，并將來自計算機顯示卡的顯示數(shù)據(jù)存儲到幀存儲器中，然后將顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分配電路。顯示數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)分配電路在讀出邏輯的控制下送到各個LED驅動電路，在LED屏幕上正確地把圖像顯示出來。5.2控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能本控制系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了如下功能：

長線接收：完成遠距離的數(shù)據(jù)接收，有效消除干擾及共模噪聲，保證數(shù)據(jù)接收的正確性。

時序控制：產(chǎn)生系統(tǒng)所使用的各種時序信號非線性調(diào)整：完成數(shù)據(jù)的非線性曲線調(diào)整，在系統(tǒng)中為2次γ校正。

灰度編碼：完成從1024級灰度中同屏抽取256級灰度。

亮度控制：接收外部送來的控制命令，調(diào)整顯示屏的亮度。

行列譯碼：選擇本控制系統(tǒng)控制行列范圍。第六章結構設計方案該類設計包括顯示屏體骨架結構、散熱結構、安裝方式與外表裝飾四項內(nèi)容，它們是顯示屏工程中十分重要的設計項目，其設計的合理性直接關系到顯示屏的整體使用性能、安全性、可維護性以及外形的美觀。在該項設計中，我們的基本做法是：嚴格按照相關國標、行標要求，依據(jù)相關理論，分析客戶需求，并結合我們以往的實際經(jīng)驗，經(jīng)過本公司工程師、美工師的精心設計，最終完成該類設計工作。6.1現(xiàn)場情況分析

現(xiàn)場情況的分析與掌握是結構設計的首要環(huán)節(jié)?？筛鶕?jù)結構設計工程師在進行結構設計之前須進行現(xiàn)場實地考察，以此了解安裝現(xiàn)場的情況，從而為確定安裝方式、連接固定方式、散熱方式、視線角度、承載能力計算等，提供設計依據(jù)。在進行現(xiàn)場情況分析過程中，通常需客戶提供如下要求與相關資料：

屏體安裝方位與效果

安裝位置建筑結構圖

建筑結構的承載能力

現(xiàn)場施工要求與期限

本公司結構設計師根據(jù)現(xiàn)場考察的結果，并依據(jù)客戶的要求和獲得的相關資料，將會做出一套完整的設計方案，具體內(nèi)容包括：骨架結構設計：骨架結構圖、邊框架結構圖、維護架結構圖與技術要求外觀美學設計：外觀效果圖、設計思想說明6.2骨架結構設計固定架：屏體正面部分，用于連接和固定顯示單元。邊框架：屏體四周部分，用于支撐屏體、并與固定面連接。骨架是整個顯示系統(tǒng)的筋骨，設計施工中我們將把握如下幾點：

骨架的剛性

連接強度

連接孔尺寸與位置精度6.3外觀美學設計公司針對每塊顯示屏安裝的環(huán)境，對其進行獨特的造型設計，在設計階段我們認真分析項目的需求，通過與客戶的溝通，了解項目的需求關鍵，根據(jù)我們豐富的LED大屏幕制作經(jīng)驗以及原廠商的支持、參與，我們制定整個項目的設計方案，確保該方案能夠滿足系統(tǒng)的功能要求，并具有高實用性、高可靠性、高觀賞性。我們的設計原則是功能、結構、外形三位一體，協(xié)調(diào)統(tǒng)一。既要保證顯示屏的功能完善、結構合理、外觀現(xiàn)代、大氣，同時又要與周圍環(huán)境很好的融合與呼應，讓整個顯示屏在所安裝的環(huán)境中獨具匠心。

第七章系統(tǒng)安全性保證

7.1防靜電設計靜電即相對靜止不動的電荷（Electro-Static），通常指因不同物體之間相互摩擦而產(chǎn)生的在物體表面所帶的正負電荷。靜電放電即指具有不同靜電電位的物體由于直接接觸或靜電感應所引起的物體之間靜電電荷的轉移（Electro-Static-Discharge）。通常指在靜電場的能量達到一定程度之后，擊穿其間介質而進行放電的現(xiàn)象。7.1.1靜電產(chǎn)生的原因從微觀上說,根據(jù)原子物理理論，電中性時物質處于電平衡狀態(tài)。由于不同物質原子的接觸產(chǎn)生電子的得失，使物質失去電平衡，產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。從宏觀上說,原因有:物體間摩擦生熱，激發(fā)電子轉移；物體間的接觸和分離產(chǎn)生電子轉移；電磁感應造成物體表面電荷的不平衡分布；摩擦和電磁感應的綜合效應。7.1.2防靜電的具體措施

采用防靜電地板/地墊

安裝離子風機和其它保護設備

使用接地工具和設備

在防靜電區(qū)域設警示標志7.2電磁屏蔽對于LED電子顯示屏，由于我們采用的是金屬定位的單元結構，其本身已具有很好的電磁屏蔽作用，因此通常我們不再考慮其電磁屏蔽問題。

然而，通過電源線，電網(wǎng)上的干擾可以傳入設備，干擾設備的正常工作。同樣，設備的干擾也可以通過電源線傳導電網(wǎng)上，對網(wǎng)上其他設備造成干擾。為了防止這兩種情況的發(fā)生，我們將在設備的電源入口處安裝一個低通濾波器，這個濾波器只容許設備的工作頻率(50Hz)通過，而對較高頻率的干擾產(chǎn)生很大的損耗，從而起到了很好的屏蔽保護作用。7.3接地系統(tǒng)7.3.1直流地接大地就是把數(shù)字電路等位地與大地相接,它克服了直流地懸浮帶來的問題,特別是在LED顯示屏系統(tǒng)中有大量的靜電荷積沉,還有人體靜電都會影響設備的運行,所以采用直流地接大地后，為靜電荷找到了通路。

直流地接大地我們采用的是并聯(lián)接地方法,這種接法各點間的電位差很小,可獲得較低的接地阻。

7.3.2安全保護LED顯示屏系統(tǒng)中的安全保護地是將所有顯示單元的固定柱,通過安裝骨架聯(lián)接起來,再用接地母線將其接地或接到配電柜的中線上。第八章系統(tǒng)軟件顯示屏采用的是VGA全跟蹤方式，從本質上說，所有在屏控計算機上運行的軟件均可以顯示。本方案已涉及兩種專用軟件：屏控軟件和LED顯示屏專用多媒體軟件。8.1基本功能顯示數(shù)據(jù)的加工與處理與其它網(wǎng)絡接口，從中提取顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生各種顯示效果并控制顯示效果的輸出提供人工操作界面提供多種消息的編輯、排版和剪接等功能提供播放節(jié)目和播放內(nèi)容的編排功能提供對大屏幕顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理與維護的功能提供對整個系統(tǒng)運行的監(jiān)視和控制功能8.2基本操作圖形動態(tài)播放多媒體文件播放文本、超文本文件的播放走馬燈文字的播放顯示屏亮度、屏靜止、坐標、大小等參數(shù)的控制標簽的制作圖像組播放聯(lián)機幫助8.3基本方式具有同時播放左右不同比例的畫面及文字的功能可滿足文藝表演的使用要求圖文特技顯示功能：具有對圖文進行編輯、縮放、滾動、動畫等功能可顯示各種計算機信息、圖形、圖像及二、三維計算機動畫，可疊加文字播出系統(tǒng)配有多媒體軟件，可以靈活輸入及播出多種信息有多種中文字體和字型可供選擇，同時還可輸入英文、西班牙文、法文、德文、希臘文、俄文、日文等多種文字。有多種播出方式，如：單/多行平移、單/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋轉、無極縮放等第九章系統(tǒng)性能分析9.1先進的控制技術9.1.1高水準的顯示屏灰度控制系統(tǒng)顯示屏灰度控制也是圖像效果好壞的關鍵。艾布納公司采用了將圖像進行1024級灰度編碼，從中再取256級灰度顯示，用硬件實現(xiàn)，實時性好，大幅度地提高了圖像的顯示效果。在視頻接收電路、存儲電路、高速度寫電路、顯示屏控制掃描電路中都進行了抗干擾處理，且有150Hz的顯示屏刷新頻率，使顯示屏具有了穩(wěn)定的高質量的畫面，保證真正256級灰度效果，畫面色彩豐富，層次分明。9.1.2

視頻處理技術為了使LED顯示屏畫面色彩逼真，控制系統(tǒng)采用組合式非線性校正技術，使顯示畫面更適合人眼的視覺特性，增強人眼視覺效果。采用最先進的DPT控制技術，使圖像邊緣更加平滑，使視頻圖像更加清晰。對比度增強技術，使視頻圖像更加透徹。圖像去拉毛、消噪聲技術，使視頻圖像更加清晰穩(wěn)定。9.1.3

極佳的動態(tài)效果顯示屏的畫面刷新頻率達到150幀/秒，換幀頻率達到60幀/秒，完全滿足了顯示視頻圖像的要求，保證了運動圖像的強烈動感，且使整個畫面無抖動、水波紋、頻閃等不良現(xiàn)象。9.2

完善的配電系統(tǒng)顯示屏是一個較大的電子設備，良好的配電設備是系統(tǒng)實現(xiàn)可靠工作的重要條件之一。顯示屏均配有專用的配電系統(tǒng)。顯示屏配電系統(tǒng)有以下特點：

在顯示屏控制室直接開、關大屏，配電系統(tǒng)具有遠程控制功能。

具有過流、短路、斷電等多種保護功能，可自動處理各種應急情況。9.3模塊化設計顯示屏體結構采用模塊化設計，使顯示屏的安裝、調(diào)試和維修極為簡便。從結構上保證了顯示屏的整體安裝平整度。9.4功能強大的軟件系統(tǒng)顯示屏播放軟件：實現(xiàn)多媒體節(jié)目系統(tǒng)的播放。用戶界面友好，功能強大，支持任何品牌的PC機的硬件及WIN98操作系統(tǒng)，所有軟件可上網(wǎng)工作，因此本應用軟件具備了遠程控制功能，真正實現(xiàn)計算機屏幕上的所見即所顯。通過編程可自動選擇播出設備，實現(xiàn)無人條件下的播出。第十章顯示屏技術介紹LED電子顯示屏系統(tǒng)構成圖LED多媒體彩色電子顯示屏系統(tǒng)作為一整套工程化、系統(tǒng)化的高技術產(chǎn)品，它包括顯示屏、接口、計算機及外圍設備、多種信號獲取手段和完善的軟件環(huán)境等部分。強力巨采顯示屏的控制系統(tǒng)采用開放的計算機局域網(wǎng)絡技術，能夠將當今許多成熟的數(shù)字技術引入大屏幕顯示系統(tǒng)。如數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡通訊技術、網(wǎng)絡互聯(lián)技術、信息自動化處理技術、接口技術、多媒體技術?；ヂ?lián)網(wǎng)技術可以和未來的網(wǎng)絡系統(tǒng)相連，包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。可以采用E1專線、CDPD技術、網(wǎng)絡互聯(lián)技術、聯(lián)播技術。通過上網(wǎng)，訪問公司的網(wǎng)址，可以下