LED护栏管数码管生产技术

    第五届广州国际霓虹灯LED展圆满结束，很多有意向生产数码管的客户都购买了样品，对产品有了大致了解，进入试产阶段。为什么客户都乐于自己生产呢？这些客户都是工程的制作商，过去大都经历过购买劣质的LED灯饰，产品安装不到三个月就全部报废了，并且影响了自己在本地的声誉。现在通过自己上产对产品可以具体了解清楚，在有大量订单的时候，自己组织材料给电子厂加工，这样自己就可以完全掌握产品的质量了。

    1.如何LED发光管？ 2.选定哪一种控制线路？ 3.控制系统选定？ 4.如何选定生产设备？

一、LED发光管的选定：

    LED发光管的选定直接影响数码管的发光效果和寿命，选定好的发光管是保证质量的关键第一步，LED发光管占了数码管的一半以上的成本，因此一定要选大型的LED封装厂家购买，例如广州鸿利光电的产品。

    LED有几个重要的参数：亮度、一致性、光衰寿命

    亮度的选定：可以说亮度和价格是直接挂钩的，但是有个最佳性价比，现在常用的0.36元/组 红R 200-300MCD 绿G 1200-1400MCD 蓝B 500-700MCD；当然还有亮度更高的，这些可以由客户来选定。一般来讲目前国内客户最佳选择是144粒/米 0.36元/组的发光管， 港澳台客户最好选择0.90-1.20元/组的发光管，如果选择透明外罩一般选者发光角度为120度的发光管，乳白色外罩就选择发光角度为180度的发光管。

    发光的一致性：大型的LED封装厂都会有分光分色设备，出来的每一包发光管都有相近发光波长和亮度指标，从单色来看，亮度相差30%-50%，人的眼睛都不易发觉。混光的情况就不同了，特别是乳白色的管，只要亮度相差5%，人的眼睛马上就能够发现颜色不一样了，所以生产乳白管对LED的一致性要求很高。LED的波长亮度测定仪器非常昂贵，一般我们不会购买，可以用我们平时照相用照度计对发光管的亮度进行比对，来检测亮度的一致性。颜色的比对可以用数码相机拍照照片用PHOTOSHOP的颜色吸管检测RGB值进行对比。

    光衰寿命：LED发光管的寿命标准是指亮度从100%下降到70%时,发光管的寿命中止了。千万不要相信发光管厂跟你说他的发光管寿命10万小时，等他把样板给你测试你就知道了他的寿命了。一般我们用几种方法来检测，1）30MA快速破坏性老化48小时，如果有坏灯、亮度衰减>10% 不要使用。2)20MA极限电流流老化400小时，如果光衰>10% 不要使用。3)由封装厂提供20MA 4000小时的老化曲线，光衰>30% 不要使用。通过以上三种方法基本可以控制LED发光管的发光寿命了，红绿蓝三种发光管光衰最大的是蓝色，光衰最小的是红色。我们根据这个规律对发光管的工作电流进行如下设定：对于保修一年的产品（3000小时）红色R<18MA 绿色R<14MA 蓝色B<12MA;对于保修三年的产品（8000小时）红色R<16MA 绿色R<10MA 蓝色B<9MA。工作电流是在白平衡的条件下调配的，例如把红绿蓝3组灯放在乳白色灯罩里先把红色R=18MA,调整绿色和蓝色的电流看见灯罩发光呈白色，把绿色和蓝色的电流测量出来，不超过我们的规定值就可以了。千万不要千篇一律把红绿蓝都定为20MA，这样做灯的寿命只有几百个小时， 很快就会发现灯的亮度和颜色不均匀，等客户发觉光衰其实灯的寿命已经中止了。

常用工具图片(参考价格)

草帽型LED发光管

一、控制线路的选定：

    1.串行移位线路:市面上数码管控制技术是沿用显示屏的控制方法实现的,也就是采用信号移位的控制方法来实现的,这种方法可以节省控制联线,它不同于霓虹灯的并行控制方式,一支16段的数码管需要48路控制信号,如果采用并行控制必须48根连线,在工程上应用是不现实的,即使控制一段七彩的数码管,每台12路的控制器只能控制4支,有一个客户为了控制200支一段的七彩护栏管,控制器花费七千多元,还要800多根的联线,这种费工费时做法是不能长久的。信号移位控制一般采用4线制，数据DA时钟CK锁存地线GND四根线数码管串联组成，常用的IC有74HC595、DM134、DM114、MBI5025等和信号驱动IC 74HC245,这种方式有效的解决控制线路繁多的问题,很多数码管都是采用这种方法实现,各个厂家故意把IC的引脚顺序调乱设计线路板造成控制器无法通用，对于这种产品我们只要在程序编程后根据灯的IC引脚顺序重新映射即可。由于移位IC不具有调光功能，数码管的亮度变化需要控制器通过占空比PWM实现,这样造成信号频率大幅提高占用控制器的大量资源,例如10支16段的数码管有480位数据,调光频率为100HZ,亮度256级,这样下来CK时钟频率至少12M,这个已经是单片机的极限了,如果把亮度级数降下来,因为线性级数小于32级渐变效果会变得很差,所以10-20支管就需要一个分控制器控制端口,对于显示屏来讲问题不大,因为它都是集中规则安装,灯饰就不同了信号联线长,高频传输存在不少问题,会出现灯偷闪信号过不去等故障,对工程安装要求很高,我们不推荐使用这种方式。

    2.DMX控制线路:DMX控制技术类似国际标准的DMX512，因为标准的DMX512频率固定250K，数据包固定513个数据，负载采用并联方式，通过设置地址区分，我们采用的不是标准DMX,通过提高频率,增加数据包的数据，负载采用串联方式，免去了地址的繁琐设置。DMX的使用需要在灯管内装解码器，随着单片机的性能不断提高，基于台湾宏晶生产的STC高性能1T单片机，只要使用一片IC可以实现解码、调光、信号传输、信号驱动全部功能，把大部分的控制资源分散到灯管里，通过对程序的优化，数据频率降低到375K,调光100HZ,20帧/秒变化，一个端口可以控制40支16段数码管，频率下降128倍，控制线路只需要2线，每根灯管节省一对防水接头，完全去掉分控器，连线距离通过差分电平转换超过1000米。本所为客户提供整套的生产解决方案包括：解码IC、编程动画软件、FLASH视频采集软件、16点-4800点系列控制器产品。

  待续 、、、