LED顯示屏及顯示控制方法發(fā)明內(nèi)容

LED顯示屏及顯示控制方法專利目的

基于此，有必要提供一種LED顯示屏及其顯示控制方法，應(yīng)用該發(fā)明提供的LED顯示屏和顯示控制方法，便于模組的安裝和維護，并便于功能擴展。

LED顯示屏及顯示控制方法技術(shù)方案

《LED顯示屏及顯示控制方法》所述LED顯示屏包括：一個或兩個以上相串聯(lián)的接收模塊，以及與每個接收模塊連接的多個并聯(lián)模組通道，每個所述模組通道包括一個或兩個以上相串聯(lián)的LED模組；所述接收模塊包括中央控制單元、數(shù)據(jù)處理單元和讀寫控制單元；所述LED模組包括LED點陣單元和存儲單元；所述中央控制單元分別連接所述數(shù)據(jù)處理單元和所述讀寫控制單元，用于協(xié)調(diào)所述數(shù)據(jù)處理單元和所述讀寫控制單元進行工作；所述讀寫控制單元連接各模組通道中各LED模組的存儲單元；所述數(shù)據(jù)處理單元連接各模組通道中各LED模組的LED點陣單元；所述數(shù)據(jù)處理單元用于接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)，并通過所述讀寫控制單元存儲到各LED模組的存儲單元中；所述數(shù)據(jù)處理單元還用于接收上位機傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)，通過所述讀寫控制單元讀取各LED模組的存儲單元所存儲的顯示控制參數(shù)，對所述顯示數(shù)據(jù)進行處理，產(chǎn)生各LED模組的顯示控制信號，并將所述顯示控制信號傳輸給各LED模組的LED點陣單元，進行顯示。

在其中一個實施例中，所述LED顯示屏具體包括兩個以上相互串聯(lián)的接收模塊，以及與每個接收模塊連接的多個并聯(lián)的模組通道，每個所述模組通道中包括兩個以上相串聯(lián)的LED模組；所述讀寫控制單元通過串行總線接口連接各模組通道中各LED模組的存儲單元，所述讀寫控制單元通過移位控制芯片連接各模組通道中各LED模組存儲單元的片選信號。

在其中一個實施例中，所述串行總線接口通過74HC245D收發(fā)器連接各LED模組的存儲單元；所述移位控制芯片為74HC74芯片；所述存儲單元為W25X40串口高速存儲器。在其中一個實施例中，所述LED顯示屏具體包括兩個以上相串聯(lián)的接收模塊，以及與每個接收模塊并聯(lián)的多個LED模組。在其中一個實施例中，所述LED顯示屏具體包括一個接收模塊，以及與所述接收模塊并聯(lián)的多個LED模組；所述接收模塊具體為FPGA控制芯片，所述FPGA控制芯片通過SPI串行接口并聯(lián)各LED模組的存儲單元，各LED模組的存儲單元的片選信號連接所述FPGA控制芯片。

一種顯示控制方法，包括：通過接收模塊的數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)，并通過讀寫控制單元存儲到各LED模組中的存儲單元；數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)，通過讀寫控制單元加載各LED模組的顯示控制參數(shù)，對所述顯示數(shù)據(jù)進行處理，產(chǎn)生各LED模組的顯示控制信號；各LED模組的LED點陣單元接收對應(yīng)的顯示控制信號，進行顯示。

在其中一個實施例中，所述方法還包括：所述數(shù)據(jù)處理單元在接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)時，還同時接收上位機傳輸?shù)腃RC校驗數(shù)據(jù)；在所述讀寫控制單元加載各LED模組的顯示控制參數(shù)時，執(zhí)行CRC校驗。在其中一個實施例中，所述方法還包括：數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的生產(chǎn)信息，并通過所述讀寫控制單元存儲到各LED模組中的存儲單元中。

LED顯示屏及顯示控制方法改善效果

《LED顯示屏及顯示控制方法》接收模塊包括了讀寫控制單元和數(shù)據(jù)處理單元，LED模組包括LED點陣單元和存儲單元，在顯示前，通過數(shù)據(jù)處理模塊接收各LED模組的顯示控制參數(shù)，并存儲到各LED模組的存儲單元中，在數(shù)據(jù)處理模塊接收到上位機傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)后，加載顯示控制參數(shù)進行處理，產(chǎn)生各LED點陣單元對應(yīng)的顯示控制信號，進而控制LED點陣單元進行顯示，相比于傳統(tǒng)技術(shù)中，LED模組無存儲功能，在生產(chǎn)、安裝、使用過程中需要標(biāo)記各LED模組的位置，提高了LED顯示屏的安裝和維護效率，并且便于在存儲單元中寫入更多的內(nèi)容，實現(xiàn)功能上的擴展。

LED（Lightemittingdiode，發(fā)光二極管）顯示屏由于具有亮度高、工作電壓低、功耗小、大型化、壽命長、耐沖擊、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，受到廣泛關(guān)注而迅速發(fā)展。LED顯示屏的發(fā)展前景極為廣闊，2013年前LED顯示屏已經(jīng)廣泛應(yīng)用于體育場館、商業(yè)應(yīng)用、銀行、證券、郵政、碼頭、商場等不同場所的廣告宣傳。

傳統(tǒng)的LED顯示屏一般包括LED模組和控制卡。LED模組只包含LED陣列和相應(yīng)的驅(qū)動電路，在生產(chǎn)、安裝及使用過程中，需要標(biāo)記好各個模組的位置，通過控制卡為各模組提供控制信號，進而控制LED陣列的亮滅，實現(xiàn)圖像的顯示。由此，傳統(tǒng)的LED顯示屏安裝、使用麻煩，不便于維護，并且實現(xiàn)的功能單一。

圖1為一個實施例中的LED顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一個實施例中的LED顯示屏與上位機連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一個實施例中LED顯示屏中一個模組通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一個實施例中的LED顯示屏與上位機連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一個實施例中接收模塊與各LED模組的存儲單元連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為一個實施例中的顯示控制方法的流程示意圖。

1.一種LED顯示屏，其特征在于，包括：一個或兩個以上相串聯(lián)的接收模塊，以及與每個接收模塊連接的多個并聯(lián)模組通道，每個所述模組通道包括一個或兩個以上相串聯(lián)的LED模組；所述接收模塊包括中央控制單元、數(shù)據(jù)處理單元和讀寫控制單元；所述LED模組包括LED點陣單元和存儲單元；所述中央控制單元分別連接所述數(shù)據(jù)處理單元和所述讀寫控制單元，用于協(xié)調(diào)所述數(shù)據(jù)處理單元和所述讀寫控制單元進行工作；所述讀寫控制單元連接各模組通道中各LED模組的存儲單元；所述數(shù)據(jù)處理單元連接各模組通道中各LED模組的LED點陣單元；所述數(shù)據(jù)處理單元用于接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)，并通過所述讀寫控制單元存儲到各LED模組的存儲單元中；所述數(shù)據(jù)處理單元還用于接收上位機傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)，通過所述讀寫控制單元讀取各LED模組的存儲單元所存儲的顯示控制參數(shù)，對所述顯示數(shù)據(jù)進行處理，產(chǎn)生各LED模組的顯示控制信號，并將所述顯示控制信號傳輸給各LED模組的LED點陣單元，進行顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示屏，其特征在于，所述LED顯示屏具體包括兩個以上相互串聯(lián)的接收模塊，以及與每個接收模塊連接的多個并聯(lián)的模組通道，每個所述模組通道中包括兩個以上相串聯(lián)的LED模組；所述讀寫控制單元通過串行總線接口連接各模組通道中各LED模組的存儲單元，所述讀寫控制單元通過移位控制芯片連接各模組通道中各LED模組存儲單元的片選信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED顯示屏，其特征在于，所述串行總線接口通過74HC245D收發(fā)器連接各LED模組的存儲單元；所述移位控制芯片為74HC74芯片；所述存儲單元為W25X40串口高速存儲器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示屏，其特征在于，所述LED顯示屏具體包括兩個以上相串聯(lián)的接收模塊，以及與每個接收模塊并聯(lián)的多個LED模組。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示屏，其特征在于，所述LED顯示屏具體包括一個接收模塊，以及與所述接收模塊并聯(lián)的多個LED模組；所述接收模塊具體為FPGA控制芯片，所述FPGA控制芯片通過SPI串行接口并聯(lián)各LED模組的存儲單元，各LED模組的存儲單元的片選信號連接所述FPGA控制芯片。

6.一種用于如權(quán)利要求1所述LED顯示屏的顯示控制方法，其特征在于，所述方法包括：通過接收模塊的數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)，并通過讀寫控制單元存儲到各LED模組中的存儲單元；數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)，通過讀寫控制單元加載各LED模組的顯示控制參數(shù)，對所述顯示數(shù)據(jù)進行處理，產(chǎn)生各LED模組的顯示控制信號；各LED模組的LED點陣單元接收對應(yīng)的顯示控制信號，進行顯示。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示控制方法，其特征在于，所述方法還包括：所述數(shù)據(jù)處理單元在接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)時，還同時接收上位機傳輸?shù)腃RC校驗數(shù)據(jù)；在所述讀寫控制單元加載各LED模組的顯示控制參數(shù)時，執(zhí)行CRC校驗。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的生產(chǎn)信息，并通過所述讀寫控制單元存儲到各LED模組中的存儲單元中。

參見圖1，提供了一種LED顯示屏。該LED顯示屏包括：一個或兩個以上相串聯(lián)的接收模塊102，以及與每個接收模塊102連接的多個并聯(lián)的模組通道104（其中圖1示意性地繪出兩個接收模塊，每個接收模塊示意性連接一個模組通道），每個模組通道104包括一個或兩個以上相串聯(lián)的LED模組1040（圖1中每個模組通道中只繪出一個LED模組）。

接收模塊102包括中央控制單元1022、數(shù)據(jù)處理單元1024和讀寫控制單元1026。LED模組1040包括LED點陣單元1042和存儲單元1044。中央控制單元1022分別連接數(shù)據(jù)處理單元1024和讀寫控制單元1026，用于協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理單元1024和讀寫控制單元1026進行工作。讀寫控制單元1026連接各模組通道中各LED模組的存儲單元1044。數(shù)據(jù)處理單元1024連接各模組通道中各LED模組的LED點陣單元1042。

該實施例所提供的LED顯示屏，其主要工作原理如下所述：在LED顯示屏進行圖像顯示前，某一個接收模塊102的數(shù)據(jù)處理單元1024在中央控制單元1022的控制下，接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)，如屏幕參數(shù)、亮度校正系數(shù)、色度校正系數(shù)等。數(shù)據(jù)處理單元1024根據(jù)通信協(xié)議截取本接收模塊所連接的各LED模組的顯示控制參數(shù)，并通過讀寫控制單元1026存儲到各LED模組的存儲單元1044中。數(shù)據(jù)處理單元1024同時將顯示控制參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給其它的接收模塊，其它接收模塊的處理過程與上述過程類似。此外，為實現(xiàn)進一步的功能擴展，例如為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，也可以向各存儲單元中寫入校驗數(shù)據(jù)，如CRC（CyclicRedundancyCheck，循環(huán)冗余校驗）校驗數(shù)據(jù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)從存儲單元中讀出時，將執(zhí)行CRC校驗；又例如可以向各存儲單元寫入各LED模組的生產(chǎn)信息、維護信息，便于后續(xù)各LED模組尤其是LED點陣單元的維護。

LED顯示屏在顯示時，數(shù)據(jù)處理單元1024在中央控制單元1022的控制下，從上位機接收顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元1024接收到顯示數(shù)據(jù)后會轉(zhuǎn)發(fā)給其它接收模塊的數(shù)據(jù)處理單元，各個接收模塊的數(shù)據(jù)處理單元1024根據(jù)與接收模塊連接的各LED模組，截取顯示數(shù)據(jù)中的對應(yīng)部分，并通過讀寫控制單元1026讀取各LED模組的存儲單元所存儲的顯示控制參數(shù)，對顯示數(shù)據(jù)進行解壓、運算處理，產(chǎn)生對應(yīng)于各LED模組的顯示控制信號。各LED模組的LED點陣單元1042接收數(shù)據(jù)處理單元1024傳輸?shù)娘@示控制信號，進行顯示。LED點陣單元可以參照傳統(tǒng)技術(shù)，包括LED燈珠及其對應(yīng)的驅(qū)動電路。

上述LED顯示屏，接收模塊包括了讀寫控制單元和數(shù)據(jù)處理單元，LED模組包括LED點陣單元和存儲單元，在顯示前，通過數(shù)據(jù)處理模塊接收各LED模組的顯示控制參數(shù)，并存儲到各LED模組的存儲單元中，在數(shù)據(jù)處理模塊接收到上位機傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)后，加載顯示控制參數(shù)進行處理，產(chǎn)生各LED點陣單元對應(yīng)的顯示控制信號，進而控制LED點陣單元進行顯示，相比于傳統(tǒng)技術(shù)中，LED模組無存儲功能，在生產(chǎn)、安裝、使用過程中需要標(biāo)記各LED模組的位置，提高了LED顯示屏的安裝和維護效率，并且便于在存儲單元中寫入更多的內(nèi)容，實現(xiàn)功能上的擴展。

參見圖2，在一個實施例中，提供了一種LED顯示屏與上位機200連接的結(jié)構(gòu)示意圖。上位機200可以但不限于是通過千兆網(wǎng)卡連接該LED顯示屏的一個接收模塊。該LED顯示屏具體包括兩個以上相互串聯(lián)的接收模塊202，以及與每個接收模塊連接的多個并聯(lián)的模組通道，每個模組通道中包括兩個以上相串聯(lián)的LED模組204。該實施中接收模塊包括中央控制單元、數(shù)據(jù)處理單元和讀寫控制單元，LED模組包括LED點陣單元和存儲單元，其具體結(jié)構(gòu)可以參照圖1中實施例，此處不再贅述。對于每個模組通道，接收模塊與各個LED模組的存儲單元的連接關(guān)系，如圖3所示：

接收模塊的讀寫控制單元通過串行總線接口連接各LED模組的存儲單元，具體的，該實施例中，串行總線接口為SPI（SerialPeripheralInterface，串行外設(shè)接口）接口，Spi_sck為時鐘信號，Spi_sdi為數(shù)據(jù)寫信號，Spi_sdo為數(shù)據(jù)讀信號，并且SPI接口是通過74HC245D收發(fā)器300連接各LED模組的存儲單元（如LED模組302的存儲單元3024和LED模組304的存儲單元3044）。該實施例中，各LED模組存儲單元可以為W25X40串口高速存儲器。此外，讀寫控制單元通過移位控制芯片（如74HC74）連接各LED模組存儲單元的片選信號，具體的，片選信號Ncs_data根據(jù)模組選擇時鐘Ncs_clk信號進行移位，在74HC74輸出為低電平時，選擇對應(yīng)的W25X40串口高速存儲器。

參見圖4，在一個實施例中，提供了另一種LED顯示屏與上位機400連接的結(jié)構(gòu)示意圖。該LED顯示屏具體包括兩個以上相串聯(lián)的接收模塊402，以及與每個接收模塊并聯(lián)的多個LED模組404，其中接收模塊404和LED模組404的具體結(jié)構(gòu)，可以參照圖1中實施例的描述。該實施例所提供的LED顯示屏，相對于圖2中實施例的LED顯示屏，結(jié)構(gòu)相對簡單。

參見圖5，在一個實施例中，提供了一種LED顯示屏。該實施例所提供的LED顯示屏，相比于圖4實施例中的LED顯示屏，結(jié)構(gòu)更為簡單，適用于顯示要求不高的應(yīng)用場景。該實施例所提供的LED顯示屏，包括一個接收模塊500，以及與接收模塊并聯(lián)的多個LED模組（圖中只繪出各個LED模組的存儲單元），接收模塊和LED模組的結(jié)構(gòu)如圖1所述。具體的，接收模塊500可以是FPGA（Field-ProgrammableGateArray，現(xiàn)場可編程門陣列）控制芯片，F(xiàn)PGA控制芯片通過SPI串行接口并聯(lián)各LED模組的存儲單元502、504和506等，其中SCK為時鐘信號，SDI為數(shù)據(jù)讀信號，SDO為數(shù)據(jù)寫信號。各LED模組的存儲單元的片選信號連接FPGA控制芯片，即由FPGA控制芯片的引腳CS1、CS2、CS3等提供存儲單元的片選信號，在一般應(yīng)用場景下，F(xiàn)PGA控制芯片可以連接16個LED模組。

參見圖6，在一個實施例中，相應(yīng)提供了一種顯示控制方法。該方法可以應(yīng)用到如圖1實施例中的LED顯示屏中。該方法具體包括流程：

步驟602，通過接收模塊的數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)，并通過讀寫控制單元存儲到各LED模組中的存儲單元。

步驟604，數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)，通過讀寫控制單元加載各LED模組的顯示控制參數(shù)，對顯示數(shù)據(jù)進行處理，產(chǎn)生各LED模組的顯示控制信號。

步驟606，各LED模組的LED點陣單元接收對應(yīng)的顯示控制信號，進行顯示。

此外，為實現(xiàn)進一步的功能擴展，數(shù)據(jù)處理單元在接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的顯示控制參數(shù)時，還可以同時接收上位機傳輸?shù)腃RC校驗數(shù)據(jù)。在讀寫控制單元加載各LED模組的顯示控制參數(shù)時，執(zhí)行CRC校驗。

此外，在該實施例中，數(shù)據(jù)處理單元接收上位機傳輸?shù)母鱈ED模組的生產(chǎn)信息，并通過讀寫控制單元存儲到各LED模組中的存儲單元中，便于后續(xù)LED顯示屏的維護。

在該實施例中，存儲單元可以是flash存儲芯片，其扇區(qū)的存儲內(nèi)容如表1所示，在flash存儲芯片不僅存儲了屏幕參數(shù)、亮度校正系數(shù)等，還預(yù)留有64k的備用空間，以供用戶進行功能擴展。

2021年11月，《LED顯示屏及顯示控制方法》獲得第八屆廣東專利獎優(yōu)秀獎。

LED異形顯示屏是在LED顯示屏的基礎(chǔ)上改造成的特殊形狀的LED顯示屏,使新產(chǎn)品的特點是能更好的適應(yīng)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和環(huán)境。

LED顯示屏市場如今呈現(xiàn)出巨大的變化，從固定IMAG顯示屏到移動顯示屏，再到異形屏。LED顯示屏除了傳統(tǒng)的信息展示等作用外，在外形上的要求也在進一步提升，使其更好的適應(yīng)環(huán)境的整體結(jié)構(gòu)和使用要求。

LED異形顯示屏是在LED顯示屏的基礎(chǔ)上改造成的特殊形狀的LED顯示屏,使新產(chǎn)品的特點是能更好的適應(yīng)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和環(huán)境，它的大小和尺寸可按照要求來訂做。2100433B