Theorie - Realisierung großer LED Screens

Frank Gast #3893298
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Hey Leute,

mal eine Frage:

Ihr kennt ja alle die großen LED-Screens von z.B. Festivals, Konzerten 
oder große Werbetafeln. Diese großen LED-Screens die mehrere Meter breit 
und hoch sind.... meistens aufgebaut aus vielen kleinere Modulen die ca 
0,5*0,5m groß sind.


Hatte letztens eine LED-Leinwand von hinten gesehen. Alle LED-Screens 
werden von unten rechts bis ganz oben links über ein jeweils ca 1 Meter 
langes Link-Kabel durchgepatcht und bekommen so ihr Signal. Beim Strom 
ist es ähnlich.

Wie das mit dem LED-Dimmen funktioniert ist mir alles klar, keine Frage, 
aber:

Angenommen man hat jetzt einen Screen der 8 Meter breit und 6 Meter hoch 
ist bei einem Pixelabstand von 10 mm, sind ja dann ca 800*600 Pixel = 
480kPixel mit jeweils 3 Byte Farbtiefe bei einem angenommenen 
Refreshintervall von 50 Hz, sind immerhin 72 MByte/Sekunde.

Auf welcher technischen Basis funktioniert zwischen den Modulen die 
Signalübertragung? Vor allem kann jedes Modul offenbar einzeln 
angesteuert werden. Welche Protokolle kommen da zum Einsatz?

Und wie ist so ein Modul intern aufgebaut? Ich nehme mal an es kommen 
entweder alle LEDs mit integrierten uc's zum Einsatz oder die LED's im 
Modul werden alle einzeln über einen fähigen FPGA bedient?
Sind pro Modul ja immerhin 2500 RGB-LED's die gedimmt werden müssen was 
nicht wenig ist.
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JanK Gast #3893410
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Die einzelnen LED-Module haben so gut wie alle das gleiche Interface und 
sind im Prinzip erstmal "dumm".
Es bestehen aus 2 Teilen:
-Dem Zeilendekoder, hier sitzt ein Demultiplexer (z.B. 74xx138) der aus 
den 3-4 Spaltensignalen die 8 oder 16 Zeilen auswählt. Die Zeilen werden 
dann über p-Kanal Mosfets an die Versorgungsspannung gelegt.
-Die Zeilenansteuerung übernehmen Schieberegister mit 
Stromsenkenausgang.
Hier gibt es 3 Ketten, für jede Farbe eine (R,G,B).
-Um die Module kaskadieren zu können, gibt es zusätzlich einen 
Leitungstreiber der die Zeilensignale, Takte und Ausgänge der 
Schieberegisterketten aufbereitet und puffert.
Die Helligkeitssteuerung erfolgt normalerweise über eine 
Artzeitmultiplexmodulation. Dabei gibt es zum Beispiel bei 8 Bit 
Farbtiefe 8 Zeitschlitze, mit jeweils exponentiell aufsteigender Länge 
(z.b 1*T, 2*T, 4*T, 8*T, ... 128*T).

Das Ganze wird hier auch nochmal erklärt:
http://www.youtube.com/watch?v=Sq8SxVDO5wE

Schöne Grüße
Jan
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devnull Gast #3893448
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Frank schrieb:
> Auf welcher technischen Basis funktioniert zwischen den Modulen die
> Signalübertragung? Vor allem kann jedes Modul offenbar einzeln
> angesteuert werden. Welche Protokolle kommen da zum Einsatz?

Die meisten Steuerungen (vorallem die aus Asien) verwenden Ethernet als 
Basis. Da gibt es eine Sendeeinheit mit meistens 2 Gigabit Ethernet 
Ports am Ausgang.

z.B.: http://www.zdec.com/en/product.asp?bigid=18&cid=18
Sendekarte wandelt die DVI-Daten in Ethernet für die Receiver-Karten um. 
Die Empfängerkarten haben FPGAs zum Ansteuern der "dummen" 
LED-Matrixmodule drauf (In der Größenordnung von Spartan3).
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