1、Led照明内容oo一、LED照明产业简介oo二、LED照明市场概况oo三、LED照明相关产品介绍oo四、LED照明未来发展方向oo五、LED照明产品如何做方案一、LED照明产业简介oo LED LED(light emitting diodelight emitting diode,发光二极管)是一种能,发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体,具有发光效率高(一个够将电能转化为可见光的半导体,具有发光效率高(一个两瓦的两瓦的LED LED 相当于相当于6 6瓦的白炽照明)、耗电量小(耗电量只瓦的白炽照明)、耗电量小(耗电量只有普通照明的有普通照明的1/31/3)、寿命长、体积小等优点
2、,被认为是继)、寿命长、体积小等优点,被认为是继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命。白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命。LEDLED照明产业照明产业科技含量高,经济带动性强,符合低碳经济的发展路线,科技含量高,经济带动性强,符合低碳经济的发展路线,因而受到了世界各国的青睐。美国市场研究公司因而受到了世界各国的青睐。美国市场研究公司Communications Industry Researchers(CIR)Communications Industry Researchers(CIR)预测,在未预测,在未来来5 510 10 年时间内,全球年时间内,全球LEDLED照明产业仍将以保持
3、平均每年照明产业仍将以保持平均每年20%20%30%30%的增长率,形成的增长率,形成500 500 亿亿1000 1000 亿美元的潜在市场。亿美元的潜在市场。oo我国目前的我国目前的LEDLED照明产业从业人数达照明产业从业人数达5 5 万多人,研究机万多人,研究机构构20 20 多家,企业多家,企业4000 4000 多家(其中上游企业多家(其中上游企业50 50 余家,封装余家,封装企业企业1000 1000 余家,下游应用企业余家,下游应用企业3000 3000 余家)。内需的拉动余家)。内需的拉动以及以及“十城万盏十城万盏”等政策的出台,带动了我国等政策的出台,带动了我国LED L
4、ED 照明产照明产业的发展,业的发展,200120012006 2006 年,市场销售额年均增长率为年,市场销售额年均增长率为48%48%。预计今年我国整个。预计今年我国整个LEDLED照明产业的产值将超过照明产业的产值将超过1500 1500 亿元。亿元。二、LED照明市场概况oo很多人认为很多人认为LEDLED产业的高科技含量主要集中在外延片与产业的高科技含量主要集中在外延片与芯片上游领域,而忽略了中下游领域同样有很高的技术芯片上游领域,而忽略了中下游领域同样有很高的技术含量和水平,事实证明正是由于中下游应用行业的迅猛含量和水平,事实证明正是由于中下游应用行业的迅猛发展,才是带动上游的发展
5、和进步的动力。国家发展,才是带动上游的发展和进步的动力。国家863863重大重大专项半导体照明工程总体专家组专家、浙江省照明学会专项半导体照明工程总体专家组专家、浙江省照明学会副理事长潘建根指出,副理事长潘建根指出,“中国的中国的LEDLED产业是下游带动上产业是下游带动上游,以应用市场促进上游的发展。游,以应用市场促进上游的发展。”目前我国已经初步目前我国已经初步形成了包括形成了包括LEDLED外延片的生产、外延片的生产、LEDLED芯片的制备、芯片的制备、LEDLED芯芯片的封装以及片的封装以及LEDLED产品应用在内的较为完整的产业链产品应用在内的较为完整的产业链,并并在下游集成应用方面
6、具有一定优势。在下游集成应用方面具有一定优势。LEDLED从业人数达从业人数达5 5万万多人,研究机构多人,研究机构2020多家,企业多家,企业40004000多家;其中上游企业多家;其中上游企业5050余家,封装企业余家,封装企业10001000余家,下游应用企业余家,下游应用企业30003000余家。余家。在巨大内需的拉动下,在巨大内需的拉动下,LEDLED产业前景一片光明。产业前景一片光明。二、LED照明市场概况oo在在LEDLED产业中,从产业中,从LEDLED外延片到最终的应用产品,需要经过外延片到最终的应用产品,需要经过材料外延、芯片制作、管芯封装、应用产品设计和装配等材料外延、芯
7、片制作、管芯封装、应用产品设计和装配等一系列产业链环节,芯片只是其中一个环节。一方面,从一系列产业链环节,芯片只是其中一个环节。一方面,从外延片、封装到照明、显示和背光源等应用产品,产业链外延片、封装到照明、显示和背光源等应用产品,产业链的各个环节都能形成独立的产品,并具有各自的技术壁垒的各个环节都能形成独立的产品,并具有各自的技术壁垒和研发需求;另一方面,终端应用产品的质量会受到每个和研发需求;另一方面,终端应用产品的质量会受到每个环节的影响。随着应用技术越来越成熟,环节的影响。随着应用技术越来越成熟,LEDLED照明应用技术照明应用技术的发展使得半导体照明灯具在效率、照明品质、设计新颖的发
8、展使得半导体照明灯具在效率、照明品质、设计新颖性等方面相对传统光源取得优势,半导体照明不断开拓市性等方面相对传统光源取得优势,半导体照明不断开拓市场。市场的扩大会促使产量扩充及业界研发投入的增加,场。市场的扩大会促使产量扩充及业界研发投入的增加,加速技术进步,从而使性能提升并且成本与价格逐渐下降。加速技术进步,从而使性能提升并且成本与价格逐渐下降。所以国际所以国际LEDLED照明市场发展迅猛,预计今年将达到照明市场发展迅猛,预计今年将达到174.49174.49亿亿美金。美金。二、LED照明市场概况二、LED照明市场概况oo我国在我国在LEDLED照明领域也不甘落后,我国出台多项政策,积极推动
9、照明领域也不甘落后,我国出台多项政策,积极推动LEDLED照明市照明市场的发展,预计今年将达到场的发展,预计今年将达到216.61216.61亿人民币,明年增幅达到亿人民币,明年增幅达到35.8%35.8%。oo 二、LED照明市场概况ooLEDLED照明应用主要指灯具制造和控制系统,技术更多地照明应用主要指灯具制造和控制系统,技术更多地体现在体现在系统设计系统设计、结构设计结构设计、散热处理散热处理以及以及二、三次光学二、三次光学设计设计。事实上,很多。事实上,很多LEDLED照明企业在技术上正在为此头疼,照明企业在技术上正在为此头疼,产品如何解决产品如何解决散热问题,光衰如何解决散热问题,
10、光衰如何解决等等。产品的最终等等。产品的最终应用才是一切技术的试金石。例如,半导体照明的核心部应用才是一切技术的试金石。例如,半导体照明的核心部件是件是LEDLED芯片,但芯片,但LEDLED芯片的发光效率达芯片的发光效率达100lm/W100lm/W,并不等,并不等于半导体照明灯具的效率也达到了于半导体照明灯具的效率也达到了100lm/W100lm/W;更为重要的是,;更为重要的是,半导体照明产品要获得市场认同,包括灯具效率、可靠性、半导体照明产品要获得市场认同,包括灯具效率、可靠性、人眼舒适性等在内的综合性能相对于传统照明产品必须获人眼舒适性等在内的综合性能相对于传统照明产品必须获得明显的
11、优势。换句话说,即使半导体照明灯具的效率达得明显的优势。换句话说,即使半导体照明灯具的效率达到了到了100lm/W100lm/W,也不意味它就一定能为市场所接受,半导体,也不意味它就一定能为市场所接受,半导体照明本身还有许多科学问题需要研究,比如照明效果和品照明本身还有许多科学问题需要研究,比如照明效果和品质包括显色性、色品一致性、人眼舒适性等。目前,质包括显色性、色品一致性、人眼舒适性等。目前,LEDLED室室内技术照明相对来说比较成熟内技术照明相对来说比较成熟 。三、LED照明相关产品介绍ooLEDLED照明产品主要是指景观亮化装饰照明、室内商业照明、照明产品主要是指景观亮化装饰照明、室内
12、商业照明、户外商业照明产品等等;户外商业照明产品等等;ooLEDLED照明照明产品产品系列包括系列包括:1 1)、景观亮化装饰照明:护栏灯)、景观亮化装饰照明:护栏灯 、蜂窝灯、彩虹管(灯带)、蜂窝灯、彩虹管(灯带)、水底灯、幕墙灯、水底灯、幕墙灯 、地砖灯、地砖灯 、圣诞灯、小功率射灯、大、圣诞灯、小功率射灯、大功率射灯、小功率洗墙灯、大功率洗墙灯、发光字模块功率射灯、小功率洗墙灯、大功率洗墙灯、发光字模块 、防水柔性光条、防水光条、柔性防水柔性光条、防水光条、柔性PCBPCB光条、光条、LEDLED点光源、点光源、LEDLED泛光灯、泛光灯、LEDLED投光灯等等;投光灯等等;2 2)、室
13、内商业照明:)、室内商业照明:T5T5、T8T8、T10 LEDT10 LED日光灯、日光灯、LEDLED大功率大功率射灯、射灯、LEDLED球泡灯、球泡灯、LEDLED天花灯(天花灯(LEDLED珠宝灯)、珠宝灯)、LEDLED平板灯平板灯LEDLED矿灯等等;矿灯等等;3 3)、户外商业照明(市政工程):)、户外商业照明(市政工程):LEDLED路灯、路灯、LEDLED隧道灯等隧道灯等等。等。景观亮化装饰照明产品oo轮廓亮化装饰工程:轮廓亮化装饰工程:n n主要是指楼宇、桥梁、建筑、设施等的边缘造型的勾主要是指楼宇、桥梁、建筑、设施等的边缘造型的勾画及动态或静态的亮化表现;画及动态或静态的
14、亮化表现;oo表现方式:表现方式:n n单色:整体轮廓造型、分段追逐流水变化、亮灭变化、单色:整体轮廓造型、分段追逐流水变化、亮灭变化、明暗渐变等;明暗渐变等;n n双色:三色跳变、三色渐变、单色追逐流水变化、三双色:三色跳变、三色渐变、单色追逐流水变化、三色追逐流水变化等;色追逐流水变化等;n n全彩:七彩跳变、七彩渐变、单色追逐流水变化、七全彩:七彩跳变、七彩渐变、单色追逐流水变化、七彩追逐流水变化等;彩追逐流水变化等;oo应用产品:应用产品:n n护栏灯、彩虹管、洗墙灯、投光灯等线条灯、点光源护栏灯、彩虹管、洗墙灯、投光灯等线条灯、点光源等;等;景观亮化装饰照明-产品图片 护栏管护栏管
15、彩虹管彩虹管大功率洗墙灯大功率投光灯景观亮化装饰照明-产品特点oo工程规模大;工程规模大;oo周期相对比较长;周期相对比较长;oo绝大多数为户外项目;绝大多数为户外项目;oo产品的质量关键是:产品的质量关键是:n n产品元器件材料的稳定性;产品元器件材料的稳定性;n n产品的防水性产品的防水性n n抗风化性能;抗风化性能;n n防紫外线程度;防紫外线程度;n n安装和维护的简易性;安装和维护的简易性;n n控制系统和软件的稳定性控制系统和软件的稳定性n n控制系统的操作简易性及变化的灵活性;控制系统的操作简易性及变化的灵活性;室内商业照明产品oo商业照明工程:商业照明工程:n n主要是指学校、
16、医院、超市、主要是指学校、医院、超市、OFFICEOFFICE、地下停车场、地下停车场、酒店、商场、工厂、珠宝店等的等场合代替传统的照酒店、商场、工厂、珠宝店等的等场合代替传统的照明灯具;明灯具;oo表现方式:表现方式:n n灯具的色温可以根据客户需求做成暖色(灯具的色温可以根据客户需求做成暖色(2500-2500-4000K4000K)、自然色()、自然色(4000-5000K4000-5000K)冷白色()冷白色(5500-5500-7000K7000K);显色指数可以根据客户需求定做,光通量);显色指数可以根据客户需求定做,光通量根据具体使用场合可以定制,以替代传统产品的应用根据具体使用
17、场合可以定制,以替代传统产品的应用为主等;为主等;oo应用产品:应用产品:T5T5、T8T8、T10 LEDT10 LED日光灯、日光灯、LEDLED大功率射灯、大功率射灯、LEDLED球泡灯、球泡灯、LEDLED天花天花灯(灯(LEDLED珠宝灯)、珠宝灯)、LEDLED平板灯平板灯LEDLED矿灯等等;矿灯等等;室内商业照明-产品图片 LED T5日光灯日光灯 LED T8日光灯日光灯 LED PAR灯灯 LED 球泡灯球泡灯 LED 球泡灯球泡灯 MR16射灯射灯 E27射灯射灯 LED 天花灯天花灯 LED 珠宝灯珠宝灯 LED 平板灯平板灯 室内商业照明-产品特点 LEDLED商业照
18、明产品相对于传统的照明灯具有以下特点商业照明产品相对于传统的照明灯具有以下特点:n n发热少,损耗小,高效节能发热少,损耗小,高效节能;n n绿色环保,无辐射,利于健康;绿色环保,无辐射,利于健康;n n无紫外线,蚊虫少无紫外线,蚊虫少;n n光线柔和,无频闪,保护视力;光线柔和,无频闪,保护视力;n n清静舒适,没有噪音;清静舒适,没有噪音;n n节省能源,寿命长,费用低节省能源,寿命长,费用低n n色温范围广色温范围广 ,显色指数高;显色指数高;n n坚固牢靠,很安全;坚固牢靠,很安全;n n更换方便,新装更划算更换方便,新装更划算;oo周期相对比较短;周期相对比较短;oo工程规模一般,但
19、是将来发展的趋势;工程规模一般,但是将来发展的趋势;oo产品的质量关键是:产品的质量关键是:n n产品关键元器件材料的稳定性;产品关键元器件材料的稳定性;n n产品的可靠性产品的可靠性n n散热及散热及LEDLED衰减是否合理;衰减是否合理;n n二次配光的科学性;二次配光的科学性;n nLEDLED灯具的显色性及均匀性及光通量等指标是否符合要求灯具的显色性及均匀性及光通量等指标是否符合要求户外商业照明产品oo商业照明工程:商业照明工程:n n主要指交通照明,包括道路、桥梁、隧道等的应用;主要指交通照明,包括道路、桥梁、隧道等的应用;oo表现方式:表现方式:n n灯具的色温可以根据客户需求做成
20、暖色(灯具的色温可以根据客户需求做成暖色(2500-2500-4000K4000K)、自然色()、自然色(4000-5000K4000-5000K)冷白色()冷白色(5500-5500-7000K7000K);显色指数可以根据客户需求定做,光通量);显色指数可以根据客户需求定做,光通量根据具体使用场合可以定制,以替代传统产品的应用根据具体使用场合可以定制,以替代传统产品的应用为主等;为主等;oo应用产品:应用产品:LEDLED大功率路灯、大功率路灯、大功率路灯、大功率路灯、LEDLED大功率隧道灯大功率隧道灯大功率隧道灯大功率隧道灯 ;户外商业照明-产品图片LED大功率路灯大功率路灯LED大功
21、率路灯大功率路灯LED大功率隧道灯大功率隧道灯LED大功率隧道路灯大功率隧道路灯户外商业照明-产品特点oo工程规模大;工程规模大;oo周期长,往往周期长,往往1 13 3年;年;LEDLED户外商业照明产品相对于传统的户外照明灯具有以下特点户外商业照明产品相对于传统的户外照明灯具有以下特点:n n发热少,损耗小,高效节能发热少,损耗小,高效节能;n n绿色环保,无辐射,利于健康;绿色环保,无辐射,利于健康;n n无紫外线,蚊虫少无紫外线,蚊虫少;n n清静舒适,没有噪音;清静舒适,没有噪音;n n节省能源,寿命长,费用低节省能源,寿命长,费用低n n色温范围广色温范围广 ,显色指数高;显色指数
22、高;n n更换方便,新装更划算更换方便,新装更划算;oo产品的质量关键是:产品的质量关键是:n n产品关键元器件材料的稳定性;产品关键元器件材料的稳定性;n n产品的可靠性产品的可靠性n n散热及散热及LEDLED衰减是否合理;衰减是否合理;n n二次配光的科学性;二次配光的科学性;n nLEDLED灯具的显色性及均匀性及光通量等指标是否符合要求灯具的显色性及均匀性及光通量等指标是否符合要求四、四、LEDLED照明未来发展方向照明未来发展方向-通用照明领域通用照明领域 ooLEDLED照明未来发展方向照明未来发展方向-通用照明领域,所谓通用照明通用照明领域,所谓通用照明就是我们现在千家万户使用
23、室内照明产品和道路上室外就是我们现在千家万户使用室内照明产品和道路上室外路灯产品为主。室内照明最常用的产品是白炽灯和荧光路灯产品为主。室内照明最常用的产品是白炽灯和荧光灯。白炽灯的发光效率极低,只有十几个流明灯。白炽灯的发光效率极低,只有十几个流明/瓦,而荧瓦,而荧光灯含有汞等有害物质,不利于环保。因此,室内照明光灯含有汞等有害物质,不利于环保。因此,室内照明对高效环保照明产品的需求更加强烈。尽管目前的白光对高效环保照明产品的需求更加强烈。尽管目前的白光LEDLED器件在发光效率和环保等特性上已经超过了白炽灯器件在发光效率和环保等特性上已经超过了白炽灯和荧光灯,但是由其构成的灯具的照明效果和品
24、质还没和荧光灯,但是由其构成的灯具的照明效果和品质还没有迅速形成对传统照明光源的优势,其在室内照明的应有迅速形成对传统照明光源的优势,其在室内照明的应用才刚刚开始。然而,室内照明巨大的市场需求,必将用才刚刚开始。然而,室内照明巨大的市场需求,必将推动着面向室内照明应用的封装和系统级应用技术的快推动着面向室内照明应用的封装和系统级应用技术的快速发展。速发展。四、LED照明未来发展方向-通用照明领域oo室外照明的一个典型应用是路灯,路灯是城市照明的重室外照明的一个典型应用是路灯,路灯是城市照明的重要组成部分,其耗电量占整个照明用电的很大部分。传要组成部分,其耗电量占整个照明用电的很大部分。传统的路
25、灯采用高压钠灯,高发光效率的高压钠灯显色指统的路灯采用高压钠灯,高发光效率的高压钠灯显色指数很低,使得被照射物体颜色失真非常明显数很低,使得被照射物体颜色失真非常明显;高显色高压高显色高压钠灯显色性有所改善,但其发光效率、寿命都有所损失钠灯显色性有所改善,但其发光效率、寿命都有所损失;受限于其寿命较短,因此需要经常进行价格不菲的高空受限于其寿命较短,因此需要经常进行价格不菲的高空维护作业。一般高压钠灯的配光性能较差,也就是说道维护作业。一般高压钠灯的配光性能较差,也就是说道路照明时的均匀性不够好,而为了满足道路照明对均匀路照明时的均匀性不够好,而为了满足道路照明对均匀性的要求一般高压钠灯路灯都
26、采用比灯杆下照度需求大性的要求一般高压钠灯路灯都采用比灯杆下照度需求大许多的额定功率,从而造成了能源的浪费,因此,开发许多的额定功率,从而造成了能源的浪费,因此,开发新型高效、节能、长寿命、显色指数较好、环境友好的新型高效、节能、长寿命、显色指数较好、环境友好的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。室外照明领路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。室外照明领域的巨大市场需求,推动着功率型域的巨大市场需求,推动着功率型LEDLED路灯等灯具的技术路灯等灯具的技术水平不断进步,成本不断下降,新产品不断涌现。水平不断进步,成本不断下降,新产品不断涌现。四、LED照明未来发展方向-通用照明领域oo通用照
27、明包括室内照明和室外照明两大类。这两类应用通用照明包括室内照明和室外照明两大类。这两类应用都要求灯具具有高发光效率、长寿命、环保等特性,其都要求灯具具有高发光效率、长寿命、环保等特性,其主要差别在于室内照明光源对照明效果和品质(包括显主要差别在于室内照明光源对照明效果和品质(包括显色性、色品一致性、光源的出射度和均匀性、人眼舒适色性、色品一致性、光源的出射度和均匀性、人眼舒适性等)有较高的要求,且其面向的消费群体对灯具价格性等)有较高的要求,且其面向的消费群体对灯具价格更敏感。另一方面,蓝光芯片的发光效率的优势有待进更敏感。另一方面,蓝光芯片的发光效率的优势有待进一步提高且受限于白光一步提高且
28、受限于白光LEDLED的封装技术,目前的半导体照的封装技术,目前的半导体照明灯具大多为高色温冷白光,加之色品一致性与传统照明灯具大多为高色温冷白光,加之色品一致性与传统照明相比还不尽如人意,使得半导体照明灯具目前在室外明相比还不尽如人意,使得半导体照明灯具目前在室外照明中有较大规模应用,而在室内照明中才刚刚开始起照明中有较大规模应用,而在室内照明中才刚刚开始起步。因此,受限于成本和照明品质,半导体照明将率先步。因此,受限于成本和照明品质,半导体照明将率先在室外照明大规模应用,之后随着技术的不断发展逐渐在室外照明大规模应用,之后随着技术的不断发展逐渐进入室内照明领域进入室内照明领域。五、LED照
29、明工程的方案制做oo我个人认为,一个好的我个人认为,一个好的LEDLED照明方案需要包括以照明方案需要包括以下内容:下内容:-项目概况项目概况-公司介绍公司介绍-项目描述项目描述-方案设计方案设计-公司成功案例公司成功案例-投资预算、运行维护成本及投资回报率投资预算、运行维护成本及投资回报率-质量保证及售后服务质量保证及售后服务单片机控制LED点阵显示屏主要内容硬件相关oLED与LED点阵显示oLED电路设计o动态显示的考虑o电源设计o单片机最小系统o功能设置相关LED与LED点阵显示o发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可
30、见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。o它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。o发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算:R(EU
31、F)IF式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极。o发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示09十个数目字。o按其封装结构,封装外形,管体颜色 分为不同种类。oLED工作时应合理选定LED的工作电流,LED的正向
32、极限电流IFm多在50mA左右。实践验证,LED的发光强度仅在一定范围内与IF成正比,当IF20mA时,亮度的增强已无法用肉眼分辨,实际亮度已经没有增加了。因此,LED的工作电流一般选在1020mA较为合理。(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。(2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。(3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,LED发光二极管可能被击穿损坏。(4)工作环境topm:LED发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,LED发光二极管将不能正常
33、工作,效率大大降低。(5)正向工作电流If:它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6IFm以下。(6)正向工作电压VF:参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.52V。在外界温度升高时,VF将下降。LED点阵点点 阵 屏 原 理o1 点阵原理点阵原理 点阵内部结构及外形如上,点阵内部结构及外形如上,8X8点阵共由点阵共由64个发个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行置和列线的交叉点上,当对应的某一行置1
34、电平,电平,某一列置某一列置0电平,则相应的二极管就亮;如要将电平,则相应的二极管就亮;如要将第一个点点亮,则第一个点点亮,则9脚接高电平脚接高电平13脚接低电平,脚接低电平,则第一个点就亮了;如果要将第一行点亮,则第则第一个点就亮了;如果要将第一行点亮,则第9脚要接高电平,而(脚要接高电平,而(13、3、4、10、6、11、15、16)这些引脚接低电平,那么第一行就会点亮;)这些引脚接低电平,那么第一行就会点亮;如要将第一列点亮,则第如要将第一列点亮,则第13脚接低电平,而(脚接低电平,而(9、14、8、12、1、7、2、5)接高电平,那么第)接高电平,那么第一列就会点亮。一列就会点亮。o一
35、般我们使用点阵显示汉字是用的16*16的点阵宋体字库,所谓16*16,是每一个汉字在纵、横各16点的区域内显示的。也就是说得用四个8*8点阵组合成一个16*16的点阵。o如下图所示,要显示“你”则相应的点就要点亮,由于我们的点阵在列线上是低电平有效,而在行线上是高电平有效,所以要显示“你”字的话,它的位代码信息要取反,即所有列(1316脚)送(1111011101111111,0 xF7,0 x7F),而第一行(9脚)送1信号,然后第一行送0;再送第二行要显示的数据(1316脚)送(1111011101111111,0 xF7,0 x7F),而第二行(14脚)送1信号。依此类推,只要每行数据显
36、示时间间隔够短,利用人眼的视觉暂停作用,这样送16次数据扫描完16行后就会看到一个“你”字;o第二种送数据的方法是字模信号送到行线上再扫描列线也是同样的道理。同样以“你”字来说明,16行(9、14、8、12、1、7、2、5)上送(0000000000000000,0 x00,0 x00)而第一列(13脚)送、“0”。同理扫描第二列。当行线上送了16次数据而列线扫描了16次后一个“你”字也就显示出来了。LED点阵电路设计o以扫描行线,列线输入数据,需要引脚众多,所以采用移位寄存器74HC595。164。(也可用译码器)o16*16点阵,由4个8*8点阵组成,行相连。o发光二极管的限流电阻。o行驱
37、动能力问题。达林顿管4148、4007、3904、3906、8050、8550、9012、9013等,驱动芯片74HC245,74HC574。o引脚不足,可加译码器。3-8,4-16。也可加锁存器。o移位锁存器74ls595原理 74ls595为 8位输出锁存移位寄存器 RESET:复位信号 shitf clock:移位时钟 serial data input:串行数据输入 output enable:输出使能 latch clock:锁存时钟 595有3层结构:第一层为移位D触发器;第二层为锁存D触发器;第三层为输出3态门;当复位信号为0时,移位D触发器清0;当移位脉冲从L-H时,第一个移位
38、D触发器的Q=D;其它的Qn=Qn-1;当锁存脉冲从0-1时,第二层为锁存D触发器的输出=/输入;当OE=1时,595的输出为高阻态;当OE=0时,595的输出为第二层为锁存D触发器的输出的反相;o74595的数据端:QA-QH:八位并行输出端,可以接点阵的8列。QH:级联输出端。将它接下一个595的SI端。SI:串行数据输入端。74595的控制端说明:/SCLR(10脚):低电平时将移位寄存器的数据清零。通常将它接Vcc。SCK(11脚):上升沿时数据寄存器的数据移位。QA-QB-QC-.-QH;下降沿移位寄存器数据不变。(脉冲宽度:5V时,大于几十纳秒就行了。通常都选微秒级)RCK(12脚
39、):上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器,下降沿时存储寄存器数据不变。通常将RCK置为低电平,当移位结束后,在RCK端产生一个正脉冲(5V时,大于几十纳秒就行了。通常都选微秒级),更新显示数据。/G(13脚):高电平时禁止输出(高阻态)。如果单片机的引脚不紧张,用一个引脚控制它,可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。注:74164和74595功能相仿,都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装,体积也小一些。74595的主要优点是具有数据存储寄存器,在移位的过程中,输出端的数据可以保持不变。这在
40、串行速度慢的场合很有用处,数码管没有闪烁感。与164只有数据清零端相比,595还多有输出端时能/禁止控制端,可以使输出为高阻态。动态显示的考虑o采用行扫描、列施加数据信号的基本驱动方法。任意时间只有一行施加高压有效信号,其余各行均为低压信号。列施加对应该行的数据信号,低压有效。o以8x8 LED点阵列显示器为例说明字符显示原理,8行顺序扫描结束后,将完成一帧字符的显示。一帧扫描结束后,行扫描从第一行重新开始,周而复始。若列数据保持不变,则显示静态字符。反之,列数据发生变化,则显示内容将发生变化,如果保持前后帧内容的连贯性,就可以显示动态字符。o由硬件决定,主要以软件实现电源设计o总电流计算o基本稳压电源电路:变压,整流,滤波,稳压。o所用器件选型。单片机最小系统o电源o晶振o复位:上电,按键o引脚资源分配。o选型,参数匹配。功能设置相关o显示汉字个数,4个o串行口,RS232与上位机通讯。o功能按键,输入信息。o电源指示。o其他。下一步工作o总体设计,详细硬件设计,选型。o绘制电路图。绘图软件可用protel,proteus