在三基色設(shè)計(jì)應(yīng)用中通常是,通過調(diào)節(jié)設(shè)定LED電流來達(dá)到白平衡和最大的期望亮度值.

　　我們一般將最簡單、最優(yōu)化的配色方式作為,設(shè)計(jì)全彩顯示技術(shù)的顏色再現(xiàn)方法.白平衡是檢驗(yàn)顏色組成的重要標(biāo)志之一.三基色白光一般是紅綠藍(lán)三基色按亮度比例混合而成,當(dāng)光線中綠色的亮度為69%,紅色的亮度為21%,藍(lán)色的亮度為10%時(shí),混色后人眼感覺到的是純白色.早前的CRT電視機(jī)到現(xiàn)在的LCD液晶顯示都是這樣組成的,LED當(dāng)然將成熟的技術(shù)照搬.

　　LED 紅、綠、藍(lán)三色的色品坐標(biāo)因工藝過程等原因無法達(dá)到全色譜的效果,而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光,稱為配色.當(dāng)為全彩色LED 顯示屏進(jìn)行配色前,為了達(dá)到最佳亮度和最低的成本,應(yīng)盡量選擇三原色發(fā)光強(qiáng)度成大致為3:6:1 比例的LED 器件組成像素.白平衡要求三種原色在相同的調(diào)配值下合成的仍舊為純正的白色.單就LED來說是很難實(shí)現(xiàn),為了解決此類問題,一般IC都會(huì)設(shè)計(jì)設(shè)置電流大小的功能,便于不同批次LED都可以達(dá)到同樣的白光效果.

　　我們一般把可以合成的顏色叫做,原色;在應(yīng)用中的紅、綠、藍(lán)三色叫做,基色.色度圖中的三個(gè)頂點(diǎn)為理想的原色波長.如果原色有偏差,則可合成顏色的區(qū)域會(huì)減小,光譜表中的三角形會(huì)縮小,從視覺角度來看,色彩不僅會(huì)有偏差,豐富程度減少,見下圖.

　　LED 發(fā)出的紅、綠、藍(lán)光線根據(jù)其不同波長特性可大致分為紫紅、純紅、橙紅、橙、橙黃、黃、黃綠、純綠、翠綠、藍(lán)綠、純藍(lán)、藍(lán)紫等,橙紅、黃綠、藍(lán)紫色較純紅、純綠、純藍(lán)價(jià)格上便宜很多.三個(gè)原色中綠色最為重要,因?yàn)榫G色占據(jù)了白色中69%的亮度,且處于色彩橫向排列表的中心.因此在權(quán)衡顏色的純度和價(jià)格兩者之間的關(guān)系時(shí),綠色是著重考慮的對(duì)象.

　　三基色PWM調(diào)光

　　PWM Dimming (脈寬調(diào)制),是LED最佳的灰度調(diào)節(jié)方式.PWM說的容易理解些,就是控制LED開和關(guān)的時(shí)間比例,將開和關(guān)的時(shí)間比例劃分為若干等級(jí),LED就會(huì)顯示出相應(yīng)數(shù)量的灰階.

　　PWM頻率:剛才說了PWM就是打開和關(guān)閉LED的時(shí)間比例實(shí)現(xiàn)的,但是開關(guān)次數(shù)不能使太低,最起碼要欺騙過眼睛.借鑒電視機(jī)的經(jīng)驗(yàn)一般大于100Hz,有些LED顯示屏?xí)艿綌z像機(jī)的拍攝,有條件的建議設(shè)計(jì)在300-500Hz較為合理.

　　在三基色設(shè)計(jì)應(yīng)用中通常是,通過調(diào)節(jié)LED電流來達(dá)到白平衡和最大的期望亮度,通過控制PWM來實(shí)現(xiàn)灰階等級(jí).LED領(lǐng)域灰度等級(jí)數(shù)目分別有7色、8級(jí)、16級(jí)、32級(jí)、64級(jí)、128級(jí)、256級(jí)、512級(jí)等幾種方式.也可以是不同的數(shù)量級(jí),這些數(shù)量等級(jí)主要是便于數(shù)字線路數(shù)據(jù)處理而已.比如非要?jiǎng)澐譃?00級(jí),那也是可以的.

　　三基色的灰度等級(jí)乘積,是產(chǎn)品理論可以再現(xiàn)的顏色數(shù)量,通常我們說多少種顏色.例如:單色是256色,紅256(級(jí))×綠256(級(jí))×藍(lán)256(級(jí))= 16777216(16KK種顏色).

　　單色256級(jí)灰度已經(jīng)完全滿足眼睛的色域需要,目前的LCD液晶顯示器就是這樣,也是目前IC支持最多的灰階之一.因LED色差較大有使用512級(jí)灰度,實(shí)際使用矯正后的部分灰度顯示.512灰階比較有代表性的IC有,MBI5030、TLC5940、DM137、DM133、DM412等.點(diǎn)校正的設(shè)計(jì)方法.這個(gè)方法用來在大型顯示器中校準(zhǔn)每個(gè)象素.校準(zhǔn)完成后,或者說完成點(diǎn)校正之后,當(dāng)顯示器調(diào)整到某個(gè)特定亮度時(shí),每個(gè)象素都能提供一樣的亮度等級(jí).

　　其它低灰階等級(jí),可以在設(shè)計(jì)時(shí)按需要不同選擇.比如在商業(yè)裝飾照明上面32級(jí)就夠了,出文字符號(hào)等會(huì)更低.單色照明亮度調(diào)整16級(jí)即可滿足要求.

　　通用型驅(qū)動(dòng)方式-74HC595

　　74HC595通用邏輯器件,在數(shù)字線路上面一直扮演著重要的角色,在LED前階段沒有很好的IC支持時(shí),74HC595串行數(shù)據(jù)傳輸在LED上得到了應(yīng)用.在目前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中還是有許多廠家使用.實(shí)際優(yōu)勢(shì)并不明顯,74HC595是解決了數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)傳輸問題,但是IC并不恒流,一般是靠電阻限流或橋接小電流線路解決.長距離壓差問題,恒流顯得非常重要,恒流誤差也會(huì)較大的影響高灰度表現(xiàn).輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)是類似PWM信號(hào),灰度是控制器產(chǎn)生的,要是設(shè)計(jì)較大的項(xiàng)目,就需要較快的傳輸速度和刷新率,所以對(duì)控制器和線路級(jí)聯(lián)要求相對(duì)較高.

　　目前使用74HC595并不節(jié)省成本.一是,時(shí)鐘、鎖存、灰度是并行傳輸,需要74HC245配合,這也是成本;二是,大數(shù)據(jù)量的傳輸速度會(huì)增加線路成本和控制器成本,開發(fā)難度高.總之,74HC595是借到LED領(lǐng)域使用的,利用三位顯示RGB,閑置五位,一定會(huì)被專用IC所取代.已經(jīng)使用習(xí)慣了,使用在要求不高的場(chǎng)合還是可以的,新上項(xiàng)目就不建議大家再使用.

　　WS2703 芯片是專門為LED 驅(qū)動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的芯片,可以應(yīng)用于LED 顯示系統(tǒng),特比適合多離散點(diǎn)的級(jí)連應(yīng)用.WS2703 提供了3 個(gè)恒定電流驅(qū)動(dòng)輸出,驅(qū)動(dòng)電流最大為50mA.WS2703 芯片包括串行移位寄存器和輸出寄存器.經(jīng)串行移位寄存器,串移輸入轉(zhuǎn)為3bit 并行輸出,并把該輸出作為輸出寄存器的輸入.串移寄存器和輸出寄存器由不同的時(shí)鐘信號(hào)控制,并且都是在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿有效.WS2703 將控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)后輸出,該輸出可作為后級(jí)電路的輸入信號(hào).

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