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脈寬調(diào)制實現(xiàn)LED顯示屏灰度的方法
編輯:新雨 [ 2011-10-9 9:19:29 ] 文章來源:LED大屏網(wǎng)

  脈寬調(diào)制就是通過控制LED的發(fā)光時間來實現(xiàn)灰度,LED的光電響應速度比較快,可以達到幾十兆。因此,我們可以利用控制電路高速點亮和熄滅LED,得到精細的灰度等級。這樣,驅(qū)動LED的電流就成了一系列脈沖,而脈沖的寬度受圖像數(shù)據(jù)的調(diào)制,因此叫脈寬調(diào)制。這種方式控制成本低、控制精度高、線性好,現(xiàn)已被廣泛采用。
  1、權值點亮法
  以校正后的12位圖像數(shù)據(jù)D11?D0為例來說明此方法,首先將并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行,然后輪流輸出點亮LED燈。當輸出最高位D11時,需點亮(或熄滅)LED燈2 048個時鐘周期(D11為高電平時點亮LED燈,D11為低電平時則熄滅LED燈);當輸出D10時.需1 024個時鐘周期;以此類推,輸出D0時只需一個時鐘周期。這樣,需4 096個時鐘周期才能完成一個像素點的灰度形成。顯而易見,這種方式在時間上的開銷實在太大了,實踐中一般不采用此法。
  2、權值熄滅法
  仍以校正后的12位圖像數(shù)據(jù)D1 1?D0為例來說明此方法,首先仍將并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行,然后輪流輸出點亮LED燈。但此法只需12個時鐘周期就可以完成一個像素點的灰度形成。此法定義輸出D11時需點亮(或熄滅)LED燈1個時鐘周期;那么,DIO就是1/2個時鐘周期;D9是1,4個時鐘周期;以此類推,D0為l/2048個時鐘周期。需要說明的是,這里所說的時鐘是指輸出到led顯示屏上的LED驅(qū)動器的鎖定時鐘(LAT),一般在1 000—3 000Hz左右(主控芯片內(nèi)部時鐘一般在100 MHz以上)。每輸出一位圖像數(shù)據(jù)并鎖定在屏上的同時,主控芯片輸出一個叫“消隱脈沖”的信號(OE),一般定義OE為高電平時熄滅LED.OE為低電平時點亮LED。OE脈沖的寬度要精確控制,輸出D11時,OE輸出1個時鐘周期:輸出DO時,OE輸出1/2 048個時鐘周期。這種方式雖然在時間上的開銷很小,但大大犧牲了顯示屏的亮度.假如圖像數(shù)據(jù)為全亮(即D11? D0全為1)時,顯示屏的亮度僅為權值點亮法的17% (近視值),算式如下:
  亮度百分比=l/12(1+1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+1/64+1/128+1/256+1/512+1/1 024+1/2 048)=17%
  顯然,這樣的亮度是不能被接受的。
  3、混合法
  為了既提高屏的亮度,又不浪費太多的時間,可以將兩種方法混合使用。比如,我們可以使D11重復8次,D10重復4次,D9重復2次,D8輸出1次,從D7開始,OE的脈寬減半,到D0輸出時,OE的脈寬為1/256。此法需23個時鐘周期完成一個像素點的灰度形成。比權值點亮法4 096個時鐘周期少很多,而屏的亮度可達權值點亮法的70% (近似值),算式如下:
  亮度百分比=1/23(8+4+2+1+1/2+1/4+l/8+1/16+1/32+1/64+1/128+l/256)=70%
  一般來講,這樣的亮度應該可以接受了。若還想提高亮度的話,可以將D11重復16次或更多;反之.想減少時間開銷的話,可以將D11的重復再減少一點。二者不可兼得,需綜合考慮。

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