LED 显示屏需要基于集成电路(ASIC )的控制系统进行控制,美信(Maxin)、安捷伦(Agilent) 和东芝等公司是世界上LED显示屏控制ASIC的主要制造商。除了LED显示技术本身的发展夕由于网络技术的不断进步和实际应用需要,目前网络型、智能型LED控制技术也出现了新的发展势头,这就对传统的一台微机控制一个或多个LED显示屏提出了新的挑战。由于LED显示技术与网络技术原本是彼此独立的,要实现LED显示屏的网络控制,就必须开发符合网络系统协议与规范的相关条款。
1. Agilent公司 LED显示屏控制方案
Agilent公司不仅是 LED重要的制造商,而且在LED应用方面也是者之一。该公司推出的三个系列的户外LED全彩屏和两个系列的室内LED全彩屏, 是目前世界市场上LED显示屏齐全的产晶系列。Aailent公司提供的LED显示屏技术方案如下:
(1)LED 显示屏系统的数据传输
在传输方面,大屏系统一般采用串行方式进行视频数据的传输,长距离时通常采用光纤模式进行可靠传输。 |
Agilent公司的高速串行/解串行器芯片组可以满足客户对速度和同步的要求。Agilent公司的HDMP-1032/1034和HDMP- 1 022/1 024两套GLINK 芯片组可以分别实现串行1 200mbit/s和1 500Mbit/s fit传输速率。芯片组并口为并行16~22位的TTL电平,速度分别达到70MHz I-0 75MHz,而串口采用高速的PECL龟平。芯片组内置CDR,保证在长距离条件下的时钟恢复和同步,非常适合于长线路传输。用户可以在两个时钟周期内把24位RGB信号及控制信号送到GLINK芯片组中夕这样减少了对总线位数和芯片组数量的需求,可以有效降低成本。芯片组支持命令传输,可以使用同一条串行通道来传输控制命令,接收端可以很简单地解读出该命令。芯片组还支持额外的奇偶位传输。在近距离内,用户可以使用一条同轴电缆来连接;而在远距离情况下,用户可以使用一对光模块来实现视频信号的传输。对于高带宽的应用,比如客户需要更高色彩深度,这时可能一对串行/解串行器芯片组是不够的,GLINK 芯片组支持两组并联方式,可以简单地升级到 2.5GHz带宽以满足客户更高的带宽要求。这两个芯片组之间是严格节钟同步的,可以简化收发电路和逻辑设计,如图1所示
1.2 串行接口电路
控制器接收数据采用单片机内部全双工的通用异步收发器(UART)。在传输距离小于20m时采用非平衡的RS-232,在传输距离为几十m到上km时采用RS-485。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,可以联网构成分布式系统。由于显示屏的位置是分散的,彼此相距几十甚至几百m,所以控制器用MAX232和SN75176分别做电平转换,用跳线进行RS-232和RS-485之间的切换选择,从而实现和PC的通信,完成数据的存储和更新。
1.3 实时时钟电路
单片机与HT1381低功耗实时时钟芯片接口采用串行传输方式,如图4所示只需3根线就可以读写年、月、日、星期、时、分、秒,在需要时显示到LED屏幕上。HT1381所需时钟独立于单片机,外接321768kHz晶振就可以工作。配备3V充电电池,系统采用外部供电时,二极管导通,外部电源一方面向芯片供电,另一方面对充电电池进行充电。当系统电源停止供电时,二极管截至,芯片由电池来供电。
本文设计的大屏幕LED显示屏控制系统以AT89S51单片机为控制器,以I2C总线接口串行E2PROM AT24C1024为点阵显示数据存储器,通过串行口将PC机编辑并转换得到的显示信息点阵数据传输给单片机,可实现M行N列汉字、字符、数字及图表的显示,并可随时更新显示内容。扩展容易,如屏幕每行需增加一个字符显示,则在LED显示屏每行增加一个16×16 LED点阵模块,对应在每行字符的列驱动电路增加2块74HC 595即可;如屏幕需增加一行字符显示,则在LED显示屏增加一行N个16×16 LED点阵模块,对应增加一行字符的列驱动电路2×N块74HC595即可。控制灵活,使用方便,可实现上下、左右移动等显示方式。经实际应用表明,该系统稳定可靠,效果良好。
显示屏出现一行非常亮时,应注意及时关屏,在此状态下不宜长时间开屏。
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