門頭全彩led顯示控制卡及門頭全彩led顯示屏系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種門頭全彩LED顯示控制卡以及采用所述門頭全彩LED顯示控制卡的門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)。所述門頭全彩LED顯示控制卡包括：嵌入式微處理器；可編程邏輯器件，電連接嵌入式微處理器；非易失性存儲器，電連接嵌入式微處理器；動態(tài)隨機存儲器，電連接可編程邏輯器件；顯示驅(qū)動電路，電連接可編程邏輯器件；以及多個燈板接口，電連接顯示驅(qū)動電路。因此，本實用新型能夠以較低的成本實現(xiàn)門頭全彩LED控制的各項需求功能，且利用嵌入式微處理器+可編程邏輯器件的組合架構(gòu)來實現(xiàn)門頭全彩LED控制；從而可以逐漸取代單/雙色在LED行業(yè)中的地位，解決單/雙色門頭顯示色調(diào)單一、顯示內(nèi)容限制太大的缺點。
【專利說明】
門頭全彩LED顯示控制卡及門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及LED顯示控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種門頭全彩LED顯示控制卡以及一種11頭全彩LED顯不屏系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED(Light-emitting D1de，發(fā)光二極管)顯示屏系統(tǒng)作為新型的顯示技術(shù)，以其節(jié)能、環(huán)保、高亮等優(yōu)點逐漸被市場接受，從而被廣泛應(yīng)用于都市傳媒、城市交通等領(lǐng)域。
[0003]當(dāng)前越來越多的商鋪、超市、銀行等采用了門頭LED顯示屏來向客戶展示一些有用的信息。目前市面上最常見的單/雙色LED門頭產(chǎn)品通常用來顯示一些滾動的文字、時間或者一些簡單的圖片和動畫，從顏色領(lǐng)域可分為兩種:單色顯示和雙色顯示，單色顯示表示LED顯示屏上只能顯示一種顏色，通常為紅色且灰度等級為I;雙色顯示表示LED顯示屏上每個像素為兩種顏色的LED燈，通常為紅色和綠色，可以顯示三種顏色，分別是紅、綠、黃，每個顏色的灰度等級也同樣是I。而單/雙色LED顯示屏通常是采用單/雙色LED顯示控制卡來驅(qū)動，其典型地是以一塊ARM作為主控芯片，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、對做工要求低。然而，由于單/雙色LED門頭產(chǎn)品支持的顯示顏色單一，無法顯示一些多種顏色組成的圖片或動畫，應(yīng)用局限性較大，且隨著門頭全彩方案成本的降低，單/雙色方案的成本優(yōu)勢在逐漸消失，未來幾年必將被取代。
[0004]全彩LED門頭產(chǎn)品是在原來雙色LED顯示屏只有紅燈和綠燈的情況下增加了藍燈，通過紅綠藍組合成全彩顯示效果。并且，全彩LED門頭產(chǎn)品的LED顯示控制卡對紅綠藍每種顏色都支持256級灰度，支持的顏色種類數(shù)量為256*256*256，遠遠高于單色顯示的I種和雙色顯示的3種，顯示效果極大提高，從而可以展示更絢麗的圖片和動畫效果。然而，目前用戶主要是通過使用高端的全彩LED顯示嵌入式異步控制卡來實現(xiàn)門頭全彩顯示，但其所需的成本將會大大增加，一張全彩LED異步控制卡少則好幾百元，多則好幾千元，對于門頭全彩領(lǐng)域而言，其實用性和性價比太低。而且，現(xiàn)有的異步全彩LED控制方案較復(fù)雜，使用難度較大，對于用慣了單/雙色方案的用戶而言使用極其不便。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本實用新型提出一種門頭全彩LED顯示控制卡以及一種門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)。
[0006]具體地，本實用新型的一個實施例提出的一種門頭全彩LED顯示控制卡，包括:嵌入式微處理器;可編程邏輯器件，電連接所述嵌入式微處理器;非易失性存儲器，電連接所述嵌入式微處理器;動態(tài)隨機存儲器，電連接所述可編程邏輯器件；顯示驅(qū)動電路，電連接所述可編程邏輯器件；以及多個燈板接口，電連接所述顯示驅(qū)動電路。
[0007]在本實用新型的一個實施例中，所述嵌入式微處理器與所述可編程邏輯器件之間通過PCB走線形成有顯示數(shù)據(jù)通信通道和參數(shù)通信通道兩個獨立的通信通道。
[0008]在本實用新型的一個實施例中，所述可編程邏輯器件為FPGA。
[0009]在本實用新型的一個實施例中，所述顯示驅(qū)動電路包括多個信號增強芯片，分別與所述多個燈板接口形成電連接。
[0010]在本實用新型的一個實施例中，所述多個燈板接口分別為多個排線接口。
[0011]在本實用新型的一個實施例中，所述門頭全彩LED顯示控制卡還包括:以太網(wǎng)模塊和USB模塊，分別電連接所述嵌入式微處理器。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述門頭全彩LED顯示控制卡還包括:串口和按鍵，分別電連接所述嵌入式微處理器。
[0013]在本實用新型的一個實施例中，所述門頭全彩LED顯示控制卡為單電路板結(jié)構(gòu)，從而所述嵌入式微處理器、所述可編程邏輯器件、所述非易失性存儲器、所述動態(tài)隨機存儲器、所述顯示驅(qū)動電路和所述多個燈板接口設(shè)置在同一塊電路板上。
[0014]在本實用新型的一個實施例中，所述非易失性存儲器為閃存。
[0015]此外，本實用新型的一個實施例提出的一種門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)，包括門頭全彩LED顯示屏和前述任意一種門頭全彩LED顯示控制卡，并且所述門頭全彩LED顯示屏電連接所述門頭全彩LED顯示控制卡的所述多個燈板接口中的部分或全部燈板接口。
[0016]由上可知，本實用新型的實施例以較低的成本實現(xiàn)門頭全彩LED控制的各項需求功能，且利用嵌入式微處理器+可編程邏輯器件的組合架構(gòu)來實現(xiàn)門頭全彩LED控制；因此可以滿足市場需求，逐漸取代單/雙色在LED行業(yè)中的地位;能夠豐富門頭LED顯示領(lǐng)域，讓用戶體驗到更加絢麗的門頭顯示效果，顯示內(nèi)容更加豐富，解決單/雙色門頭顯示色調(diào)單一，顯示內(nèi)容限制太大的缺點；以及可以為將來的門頭炫彩廣告領(lǐng)域提供必備的硬件平臺，適應(yīng)市場的后續(xù)要求，也是LED門頭行業(yè)前進的一大趨勢。
[0017]通過以下參考附圖的詳細說明，本實用新型的其它方面和特征變得明顯。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋的目的設(shè)計，而不是作為本實用新型的范圍的限定。還應(yīng)當(dāng)知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅力圖概念地說明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程。
【附圖說明】
[0018]下面將結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0019]圖1為本實用新型實施例提出的一種門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)的模塊示意圖。
[0020]圖2為本實用新型實施例提出的門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)的一種系統(tǒng)運行過程圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0022]請參見圖1，本實用新型的一個實施例提出的一種門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)10包括:門頭全彩LED顯不技制卡11和電連接丨I頭全彩LED顯不技制卡11的門頭全彩LED顯不屏13。門頭全彩LED顯示控制卡11優(yōu)選為單電路板結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在同一塊電路板上的嵌入式微處理器111、閃存112、以太網(wǎng)模塊113、USB模塊114、串口 115、按鍵116、電源模塊117、可編程邏輯器件118、動態(tài)隨機存儲器119、顯示驅(qū)動電路120以及多個燈板接口 121。
[0023]嵌入式微處理器111例如是ARM處理器，其作為系統(tǒng)的主控制器，主要負責(zé)從上位機獲取屏幕及LED燈板參數(shù)、內(nèi)容參數(shù)以及要顯示的內(nèi)容數(shù)據(jù)，獲取方式可以是U盤、以太網(wǎng)等方式。由于是異步系統(tǒng)，因此需要將所有的數(shù)據(jù)及參數(shù)一次性獲取到之后存入嵌入式微處理器111掛載的作為非易失性存儲模塊的閃存112中，此后可以斷開連接，并根據(jù)內(nèi)容參數(shù)對獲取到的顯示數(shù)據(jù)進行分類處理，包括算法特效處理，顯示任務(wù)調(diào)度處理等，并將處理后的顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給可編程邏輯器件118例如FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)。在向可編程邏輯器件118發(fā)送顯示數(shù)據(jù)之前，嵌入式微處理器111首先要將屏幕及LED燈板參數(shù)、以及其他用戶的配置參數(shù)(包括Ga_a配置、亮度配置等)發(fā)送給可編程邏輯器件118，待可編程邏輯器件118根據(jù)這些參數(shù)配置好后方可發(fā)送顯示數(shù)據(jù)內(nèi)容。
[0024]可編程邏輯器件118用于將嵌入式微處理器111運算和處理好的顯示數(shù)據(jù)進行二次處理，包括Gamma校正、亮度調(diào)節(jié)、灰度級調(diào)整等，使得顯示效果更加絢麗，并對二次處理完的顯示數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)扭轉(zhuǎn)來適應(yīng)LED燈板，進而輸出顯示。對于Gamma校正、亮度調(diào)節(jié)、灰度級調(diào)整等參數(shù)，需要從嵌入式微處理器111通過SPI接口或串口獲得，只要嵌入式微處理器111發(fā)送對應(yīng)的參數(shù)，可編程邏輯器件118則立即對參數(shù)進行更新，并根據(jù)最新參數(shù)配置輸出顯示。
[0025]而對于門頭全彩LED顯示控制卡的其他各個模塊:閃存112作為系統(tǒng)主存儲模塊，用于存儲上位機發(fā)下來的顯示數(shù)據(jù)內(nèi)容及參數(shù)內(nèi)容，其當(dāng)然可以替換成其他非易失性存儲器；以太網(wǎng)模塊113用于供門頭全彩LED顯示控制卡與上位機例如PC機進行以太網(wǎng)通信，而在門頭全彩LED顯示控制卡11中是以嵌入式微處理器111來控制以太網(wǎng)通信;USB模塊114使得供門頭全彩LED顯示控制卡支持U盤識別，用戶通過PC機軟件將配好的顯示數(shù)據(jù)以文件的形式導(dǎo)入U盤，并將U盤插入門頭全彩LED顯示控制卡11中，門頭全彩LED顯示控制卡11即可以解析該文件并獲得顯示數(shù)據(jù)，實現(xiàn)USB通信；串口 115主要做調(diào)試用；按鍵116用于自測試功能；電源模塊117用于提供多種電壓，包含5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.2V等，以向門頭全彩LED顯示控制卡11的各個模塊供電；動態(tài)隨機存儲器119作為可編程邏輯器件118的緩存；顯示驅(qū)動模塊120對可編程邏輯器件118輸出的顯示內(nèi)容起信號增強作用，保證傳向LED燈板的數(shù)據(jù)的準確性，其可以采用74HC245系列信號增強芯片且數(shù)量與燈板接口 121的數(shù)量相匹配;燈板接口 121電連接顯示驅(qū)動電路120，其用于連接門頭全彩LED顯示屏13中的LED燈板，且燈板接口 121典型地為排線接口。
[0026]再者，嵌入式微處理器111與可編程邏輯器件118之間的通信包括顯示數(shù)據(jù)通信和參數(shù)通信。其中，顯示數(shù)據(jù)通信的方式有很多種，例如LCD Controller方式，也即將可編程邏輯器件118當(dāng)成液晶顯示屏(IXD屏)的方式發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，也可以是并口方式、總線方式等;參數(shù)通信一般為串口或SPI等串行通信方式。簡而言之，嵌入式微處理器111和可編程邏輯器件118之間通過PCB走線形成有顯示數(shù)據(jù)通信通道和參數(shù)通信通道兩個獨立的通信通道。
[0027]為便于更進一步地理解本實施例提出的門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)10，下面將結(jié)合圖2對本實施例的門頭全彩LED顯示屏系統(tǒng)10的系統(tǒng)運行過程進行說明如下，其中是以ARM和FPGA分別作為嵌入式微處理器111和可編程邏輯器件118的舉例，但其并非用來限制本實用新型。具體地:
[0028]首先，進行啟動及初始化:系統(tǒng)上電后，ARM從閃存112中加載FPGA程序，如果加載失敗再重新加載直至加載成功；當(dāng)加載FPGA程序成功后，ARM向FPGA發(fā)送各項參數(shù)并延時等待FPGA配置成功。
[0029]然后，進行如下的循環(huán)連續(xù)處理:ARM對顯示數(shù)據(jù)進行算法處理，并將處理后的顯示數(shù)據(jù)發(fā)送至FPGA，由FPGA對顯示數(shù)據(jù)進行二次處理并最終進行顯示輸出。
[0030]此外，當(dāng)檢測到上位機發(fā)送了顯示數(shù)據(jù)及參數(shù)更新，則ARM更新參數(shù)及顯示數(shù)據(jù)并將更新后的各項參數(shù)發(fā)送給FPGA進行配置。
[0031]綜上所述，本實用新型前述實施例是以較低的成本實現(xiàn)門頭全彩LED顯示控制的各項需求功能，且操作流程與單/雙色LED顯示控制卡相似，有別于傳統(tǒng)單/雙色LED顯示控制卡采用單純的ARM架構(gòu)，本實用新型的前述實施例是采用嵌入式微處理器+可編程邏輯器件(例如ARM+FPGA)的組合架構(gòu)實現(xiàn)門頭全彩LED顯示控制。因此本實用新型可以達成以下一個或多個有益效果:I)滿足市場需求，逐漸取代單/雙色顯示在LED行業(yè)中的地位;2)豐富門頭LED顯示領(lǐng)域，讓用戶體驗到更加絢麗的門頭顯示效果，顯示內(nèi)容更加豐富，解決單/雙色門頭顯示色調(diào)單一，顯示內(nèi)容限制太大的缺點；以及3)為將來的門頭炫彩廣告領(lǐng)域提供必備的硬件平臺，適應(yīng)市場的后續(xù)要求，也是LED門頭行業(yè)前進的一大趨勢。
[0032]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種門頭全彩LED顯示控制卡，包括嵌入式微處理器;其特征在于，所述門頭全彩LED顯示控制卡還包括: 可編程邏輯器件，電連接所述嵌入式微處理器； 非易失性存儲器，電連接所述嵌入式微處理器； 動態(tài)隨機存儲器，電連接所述可編程邏輯器件； 顯示驅(qū)動電路，電連接所述可編程邏輯器件；以及 多個燈板接口，電連接所述顯示驅(qū)動電路。2.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，所述嵌入式微處理器與所述可編程邏輯器件之間通過PCB走線形成有顯示數(shù)據(jù)通信通道和參數(shù)通信通道兩個獨立的通信通道。3.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，所述可編程邏輯器件為FPGA04.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，所述顯示驅(qū)動電路包括多個信號增強芯片，分別與所述多個燈板接口形成電連接。5.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，所述多個燈板接口分別為多個排線接口。6.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，還包括:以太網(wǎng)模塊和USB模塊，分別電連接所述嵌入式微處理器。7.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，還包括:串口和按鍵，分別電連接所述嵌入式微處理器。8.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，所述門頭全彩LED顯示控制卡為單電路板結(jié)構(gòu)，從而所述嵌入式微處理器、所述可編程邏輯器件、所述非易失性存儲器、所述動態(tài)隨機存儲器、所述顯示驅(qū)動電路和所述多個燈板接口設(shè)置在同一塊電路板上。9.如權(quán)利要求1所述的門頭全彩LED顯示控制卡，其特征在于，所述非易失性存儲器為閃存。10.一種門頭全彩LED顯不屏系統(tǒng)，包括門頭全彩LED顯不屏和如權(quán)利要求1至9任意一項所述的門頭全彩LED顯示控制卡，并且所述門頭全彩LED顯示屏電連接所述門頭全彩LED顯示控制卡的所述多個燈板接口中的部分或全部燈板接口。
【文檔編號】G09G3/32GK205564253SQ201620323295
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】茍超, 劉延, 王伙榮
【申請人】西安諾瓦電子科技有限公司