CN103533727A

CN103533727A - Led灯板及led显示屏系统

Info

Publication number: CN103533727A
Application number: CN201310476846.8A
Authority: CN
Inventors: 樊光辉; 王伙荣
Original assignee: Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2013-10-12
Filing date: 2013-10-12
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-10-12
Also published as: CN103533727B

Abstract

本发明涉及LED灯板和采用该种LED灯板的LED显示屏系统。其中LED灯板包括多个LED、第一及第二输入与输出接口、LED驱动电路、数据回传电路和端接电路。LED驱动电路电连接第一输入与输出接口且用于驱动控制所述多个LED；数据回传电路电连接第一及第二输入与输出接口；端接电路电连接LED驱动电路、数据回传电路和第二输入与输出接口，用于根据第二输入与输出接口的连接状态选择性地连通LED驱动电路和第二输入与输出接口或连通LED驱动电路和数据回传电路。本发明通过在LED灯板上形成数据回传电路和端接电路，因此无需额外设置监控板搭建回路即可完成对LED显示屏的各个LED灯板的故障检测，如此则可以简化连线且具有较低的成本。

Description

LED灯板及LED显示屏系统

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种LED灯板以及一种LED显示屏系统。

背景技术

LED(Light emitting diode,发光二极管)显示屏系统作为新型的显示技术，以其节能、环保、高亮等优点逐渐被市场接受，从而被广泛应用于都市传媒、城市交通等领域。

其中，交通领域LED显示屏系统一般会用来显示道路名称、交通路况、限速等信息，LED显示屏上的每一个LED都有可能发生故障，当LED故障数量和位置达到一定程度时，会影响信息的显示，严重时会传达错误信息。因此，如何使得交通领域LED显示屏系统能够及时进行LED的故障检测是目前亟待解决的问题之一。

现有的一种LED显示屏系统的LED故障检测需要接收卡、LED灯板和监控板形成的回路来实现，具体可参考本申请人在2012年6月25日申请的申请号为CN201210210656.7、发明名称为“一种LED显示屏状态检测装置及检测方法”的发明专利申请。接收卡输出数据和控制信号到LED灯板，LED灯板有输入口及输出口，将数据信号传递到后续的LED灯板，最末一级LED灯板的输出口连接到监控板，监控板接收并处理数据信号后传送至接收卡，接收卡通过分析收到的数据可以获取LED显示屏的LED故障情况。

然而，现有技术存在以下不足：(1)LED灯板所在的箱体内连接线过多，比较复杂；(2)需要额外配置监控板，成本较高。因此，有必要提出一种连线简单且成本较低的LED故障检测方式。

发明内容

因此，本发明提供一种LED灯板以及一种LED显示屏系统，其可实现连线简单和成本较低的LED故障检测。

具体地，本发明实施例提供的一种LED灯板，其包括：多个LED、第一输入与输出接口、第二输入与输出接口、LED驱动电路、数据回传电路和端接电路。其中，LED驱动电路电连接第一输入与输出接口且用于驱动控制所述多个LED；数据回传电路电连接第一输入与输出接口和第二输入与输出接口；端接电路电连接LED驱动电路、数据回传电路和第二输入与输出接口，用于根据第二输入与输出接口的连接状态选择性地连通LED驱动电路和第二输入与输出接口或连通LED驱动电路和数据回传电路。

此外，本发明实施例提供的一种LED显示屏系统，包括：LED显示屏控制卡，和级联的第一LED灯板和第二LED灯板。其中，第一LED灯板电连接LED显示屏控制卡，且第二LED灯板通过第一LED灯板电连接LED显示屏控制卡。此外，第一LED灯板和第二LED灯板均包括：多个LED、第一输入与输出接口、第二输入与输出接口、LED驱动电路、数据回传电路和端接电路，LED驱动电路电连接第一输入与输出接口且用于驱动控制所述多个LED，数据回传电路电连接第一输入与输出接口和第二输入与输出接口，端接电路电连接LED驱动电路、数据回传电路和第二输入与输出接口。另外，第一LED灯板的第一输入与输出接口电连接LED显示屏控制卡，且第一LED灯板的第二输入与输出接口通过第一LED灯板的端接电路与第一LED灯板的LED驱动电路相连通；第二LED灯板的第一输入与输出接口与第一LED灯板的第二输入与输出接口电连接，且第二LED灯板的数据回传电路通过第二LED灯板的端接电路与第二LED灯板的LED驱动电路相连通。

本发明通过在LED灯板上形成数据回传电路和端接电路，因此无需额外设置监控板搭建回路即可完成对LED显示屏的各个LED灯板的故障检测，如此则可以简化连线，并且具有较低的成本。此外，由于可在每个LED灯板上设计端接电路，因此在搭接LED显示屏时可根据LED灯板所处的位置智能选择端接电路的连通路径。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为本发明实施例的一种LED显示屏系统的架构示意图。

图2为图1所示LED显示屏控制卡的一种电路框图。

图3为图1所示各个LED灯板的一种电路框图。

图4为图3所示端接电路的一种电路框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图1为本发明实施例的一种LED显示屏系统的架构示意图。如图1所示，LED显示屏系统10包括LED显示屏控制卡11和分别电连接至LED显示屏控制卡11的多个LED灯板串。其中，单个LED灯板串例如包括级联的LED灯板13a、13b。需要说明的是，LED灯板13a、13b可以具有相同的电路结构，标号的不同主要是用来表示其在LED灯板串中处于不同的位置；另外，LED灯板串的数量并不限于图1所示的两个，需视实际搭建的LED显示屏的尺寸而定；单个LED灯板串中的LED灯板13a、13b的数量也不限于图1所示的两个，也可以是一个或者两个以上。

请一并参考图1和图2，图2为图1所示LED显示屏控制卡11的一种电路框图。在图2中，LED显示屏控制卡11主要包括主控电路110、输出电路112、数据回传电路114和输入与输出接口113；当然LED显示屏控制卡11还可以包括一些必要的辅助电路例如易失性存储器及/或非易失性存储器，以及一些必要的接口例如网口，在此不再赘述。此外，LED显示屏控制卡11例如是分两层电路板设计，主控电路110设置在底层电路板上，输出电路112、数据回传电路114和输入与输出接口113设置在上层电路板上；在此，上层电路板主要用作接口扩展之用，其可以通过排针/排母配合固定至底层电路板上。

承上述，主控电路110例如包括可编程器件，像FPGA(FieldProgrammable Gate Array,现场可编程门阵列)、CPLD(ComplexProgrammable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)等器件，其可以进行数据转换和灰度控制以提供显示用数据和控制信号至输出电路112，再由输出电路112通过输入与输出接口113传送至各个LED灯板13a、13b；此处，LED灯板13b接收到的显示用数据和控制信号则是由与其级联的前一级LED灯板13a转送而来的。可以理解的是，主控电路110中的可编程器件也可替换成ARM、MCU(Microcontroller Unit)等嵌入式微处理器；又或者，主控电路110包括可编程器件和嵌入式微处理的组合，如此则嵌入式微处理器可以负责将显示内容进行解析以形成显示内容数据和时钟、同步信号等控制信号供可编程器件使用，而可编程器件负责数据转换和灰度控制以向LED灯板13a、13b提供显示用数据和控制信号。输出电路112电连接在主控电路110和输入与输出接口113之间，其例如输出R(红)、G(绿)、B(蓝)等显示用数据信号、使能信号、数据锁存信号、移位时钟等数据和控制信号至输入与输出接口113。数据回传电路114电连接在主控电路110和输入与输出接口113之间，其接收并传送从输入与输出接口113输入的回传数据至主控电路110。在此，数据回传电路114例如是用于信号增强的驱动芯片(例如74HC245等芯片)或分立元件电路，又或者是连接线。另外，由上述LED显示屏控制卡11的描述可以得知：输入与输出接口113可以区分出输出数据接口、控制信号接口和回传数据接口三个部分，其中，输出数据接口用作R、G、B等显示用数据信号的输出口、回传数据接口用作代表R、G、B三色LED的检测结果的回传数据信号的输入口。可以理解的是，数据信号为R、G、B三色显示用数据信号之情形是对应于LED灯板13a、13b上设置有R、G、B三色LED，但本发明并不以此为限，LED灯板13a、13b上也可仅设置R、G双色LED，或者还可以是设置有四色LED，又或者是仅设置单色LED。

图3为图1所示LED灯板13a(13b)的一种电路框图。在图3中，LED灯板13a(13b)除了包括多个LED(图3中未绘出)之外，还包括：输入与输出接口J1、LED驱动电路131、输入与输出接口J3、数据回传电路133和端接电路135。

其中，LED驱动电路131电连接输入与输出接口J1，用于驱动控制LED灯板13a(13b)的电路板上的多个LED是否点亮，以及接受从输入与输出接口J1输入的外部数据和控制信号之控制产生代表其所在LED灯板13a(13b)的检测结果的回传数据。本实施例中，LED驱动电路131支持故障检测模式，例如是包含支持点检的LED驱动芯片，像MBI5036、MBI5034、MBI5040、DM13H、MBI5030等LED驱动芯片。在此，当LED显示屏控制卡11使能LED驱动电路131对其所驱动控制的多个LED进行点检，也即LED驱动电路131工作在故障检测模式时，LED驱动电路131接收来自LED显示屏控制卡11提供的用于点检的数据来驱动控制其带载的各个LED，并输出代表各个LED的故障检测结果的回传数据；该回传数据后续将会传送至LED显示屏控制卡11以供分析该LED灯板13a(13b)是否存在LED坏点以及定位LED坏点的位置。

数据回传电路133电连接输入与输出接口J1和输入与输出接口J3，用于将从输入与输出接口J3输入的回传数据或通过端接电路135传送而来的回传数据传送至输入与输出接口J1。在此，数据回传电路133例如是用于信号增强的驱动芯片(例如74HC245等芯片)或分立元件电路，又或者是连接线。此外，由上述对LED灯板13a(13b)的描述可知，输入与输出接口J1可以区分出输入数据接口、控制信号接口和回传数据接口三个部分；输入与输出接口J3可以区分出输出数据接口、控制信号接口和回传数据接口三个部分，输入与输出接口J3的输出数据接口与端接电路135电连接，输入与输出接口J3的回传数据接口与数据回传电路133电连接。

端接电路135电连接LED驱动电路131、数据回传电路133和输入与输出接口J3，用于根据输入与输出接口J3的连接状态选择性地连通LED驱动电131路和输入与输出接口J3或连通LED驱动电路131和数据回传电路133。如图4所示的端接电路135的一种电路框图，端接电路135例如包括状态检测模块1351和路径切换模块1353，状态检测模块1351用于检测输入与输出接口J3是否连接有LED灯板并产生选择信号，路径切换模块1353用于根据选择信号的控制选择性地连通LED驱动电路131和输入与输出接口J3或连通LED驱动电路131和数据回传电路133。

下面以级联的LED灯板13a、13b作为举例对端接电路135的一种工作过程进行描述。

具体地，对于LED灯板13a：由于其输入与输出接口J3有连接LED灯板13b，端接电路135中的状态检测模块1351根据检测结果产生代表输入与输出接口J3外接有LED灯板的选择信号，该选择信号控制端接电路135中的路径切换模块1353以使得LED驱动电路131和输入与输出接口J3相连通，如此，LED驱动电路131输出的代表LED灯板13a的检测结果的回传数据将通过端接电路135传送至输入与输出接口J3而非直接传送至数据回传电路133。此外，该回传数据将会通过后级的LED灯板(例如LED灯板13b)的传送后最终从LED灯板13a的输入与输出接口J3输入至数据回传电路133。

对于LED灯板13b：其为最末一级LED灯板，其输入与输出接口J3没有连接LED灯板，端接电路135中的状态检测模块1351根据检测结果产生代表输入与输出接口J3没有外接LED灯板的选择信号，该选择信号控制端接电路135中的路径切换模块1353以使得LED驱动电路131和数据回传电路133相连通，如此，LED驱动电路131输出的代表LED灯板13b的检测结果的回传数据将通过端接电路135直接传送至数据回传电路133。

值得一提的是，端接电路135并不限于图4所示而包括状态检测模块1351和路径切换模块1353，其也可仅包括路径切换模块1353并通过人为触发来实现路径切换。此外，LED灯板13a、13b并不限于前述实施例的支持点检，还可以支持排线检测、LED驱动芯片失效检测等故障检测。

综上所述，本发明实施例通过在LED灯板上形成数据回传电路和端接电路，因此无需额外设置监控板搭建回路即可完成对LED显示屏的各个LED灯板的故障检测，如此则可以简化连线，并且具有较低的成本。此外，由于可在每个LED灯板上设计端接电路，因此在搭接LED显示屏时可根据LED灯板所处的位置智能选择端接电路的连通路径。另外，本发明实施例的LED显示屏系统可以应用于交通领域，但本发明并不以此为限。

本文中应用了具体个例对本发明LED灯板及其所应用的LED显示屏系统的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims

1.一种LED灯板，其特征在于，包括：

多个LED；

第一输入与输出接口；

第二输入与输出接口；

LED驱动电路，电连接至所述第一输入与输出接口且用于驱动控制所述多个LED；

数据回传电路，电连接至所述第一输入与输出接口和所述第二输入与输出接口；

端接电路，电连接所述LED驱动电路、所述数据回传电路和所述第二输入与输出接口，用于根据所述第二输入与输出接口的连接状态选择性地连通所述LED驱动电路和所述第二输入与输出接口或连通所述LED驱动电路和所述数据回传电路。

2.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述LED驱动电路还用于接受从所述第一输入与输出接口输入的外部数据和控制信号之控制产生代表所述LED灯板的检测结果的回传数据，所述回传数据通过所述端接电路选择性地传送至所述第二输入与输出接口或所述数据回传电路。

3.如权利要求2所述的LED灯板，其特征在于，所述LED驱动电路包括支持点检的LED驱动芯片。

4.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述数据回传电路包括用于信号增强的驱动芯片或分立元件电路。

5.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述数据回传电路为连接线。

6.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述端接电路包括状态检测模块和路径切换模块；所述状态检测模块用于检测所述第二输入与输出接口是否外接有LED灯板并产生选择信号；所述路径切换模块用于根据所述选择信号的控制选择性地连通所述LED驱动电路和所述第二输入与输出接口或连通所述LED驱动电路和所述数据回传电路。

7.一种LED显示屏系统，其特征在于，包括：

LED显示屏控制卡；

级联的第一LED灯板和第二LED灯板，其中所述第一LED灯板电连接所述LED显示屏控制卡，且所述第二LED灯板通过所述第一LED灯板电连接所述LED显示屏控制卡；

所述第一LED灯板和第二LED灯板均包括：多个LED、第一输入与输出接口、第二输入与输出接口、LED驱动电路、数据回传电路和端接电路，所述LED驱动电路电连接所述第一输入与输出接口且用于驱动控制所述多个LED，所述数据回传电路电连接所述第一输入与输出接口和所述第二输入与输出接口，所述端接电路电连接所述LED驱动电路、所述数据回传电路和所述第二输入与输出接口；

所述第一LED灯板的所述第一输入与输出接口电连接所述LED显示屏控制卡，且所述第一LED灯板的所述第二输入与输出接口通过所述第一LED灯板的所述端接电路与所述第一LED灯板的所述LED驱动电路相连通；以及

所述第二LED灯板的所述第一输入与输出接口与所述第一LED灯板的所述第二输入与输出接口电连接，且所述第二LED灯板的所述数据回传电路通过所述第二LED灯板的所述端接电路与所述第二LED灯板的所述LED驱动电路相连通。

8.如权利要求7所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述第一LED灯板和所述第二LED灯板的任意一者的所述端接电路包括状态检测模块和路径切换模块；所述状态检测模块用于检测所述第二输入与输出接口是否外接有LED灯板并产生选择信号；所述路径切换模块用于根据所述选择信号的控制选择性地连通所述LED驱动电路和所述第二输入与输出接口或连通所述LED驱动电路和所述数据回传电路。

9.如权利要求7所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述数据回传电路包括用于信号增强的驱动芯片或分立元件电路、或者所述数据回传电路为连接线。

10.如权利要求7所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述第一LED灯板的所述LED驱动电路还用于接受从所述LED灯板的所述第一输入与输出接口输入的外部数据和控制信号之控制产生代表所述第一LED灯板的检测结果的回传数据；所述回传数据通过所述端接电路传送至所述第二输入与输出接口并经过所述第二LED灯板传送后再从所述第一LED灯板的所述第二输入与输出接口输入至所述第一LED灯板的所述数据回传电路，再由所述第一LED灯板的所述数据回传电路通过所述第一输入与输出接口传送至所述LED显示屏控制卡。