CN103943069A - Led灯板、led显示屏控制卡以及led显示屏系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED灯板、LED显示屏控制卡以及LED显示屏系统。本发明通过在LED显示屏控制卡上设置回传数据选择信号输出电路和数据回传电路而可搭配使用其上形成有回传数据选择信号传送电路和数据回传电路的LED灯板以及外接或直接设置在LED灯板上的回传数据选择电路，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。并且，回传数据选择信号及电路的设计，可将LED灯板上的数据回传电路所需的信号线数量减少，从而减少了LED灯板接口信号线数，提高了LED灯板的性能指标。

Description

LED灯板、LED显示屏控制卡以及LED显示屏系统

技术领域

本发明涉及显示控制技术领域，特别涉及一种LED灯板、一种LED显示屏控制卡以及一种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。接收卡输出驱动数据及控制信号到LED灯板，LED灯板有输入口及输出口，将数据及控制信号传递到后级的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LED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。

为解决上述不足，本申请人在2013年9月26日申请的申请号为CN201310446042.3及发明名称为“LED灯板”，申请号为CN201310445544.4及发明名称为“LED显示屏控制卡”，申请号为CN201310446064.X及发明名称为“LED显示屏系统”的三件发明专利申请有提及通过在LED显示屏控制卡上设置数据回传电路而可搭配使用其上形成有数据回传电路的LED灯板，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。然而该技术方案仍存在可改进之处，例如：(1)要检测LED灯板上的N根信号线，就要有N根数据回传信号线，造成所需数据回传信号线数量较多；(2)所需数据回传信号线较多，占用LED显示屏控制卡约一半的数据线，导致带载面积减小、性能指标下降；(3)所需数据回传信号线数量较多，占用LED灯板约一半的数据线，致使物理接口变更、或性能指标有所下降。

发明内容

因此，为解决现有技术中所需数据回传信号线过多影响带载及性能的问题，本发明提供一种改进的LED灯板、一种改进的LED显示屏控制卡以及一种改进的LED显示屏系统。

具体地，本发明实施例提出的一种LED灯板，包括：电路板，以及设置在电路板上的多个LED像素、第一输入与输出接口、LED驱动电路、回传数据选择信号传送电路和数据回传电路。所述LED灯板适于与回传数据选择电路搭配使用。所述LED驱动电路电连接所述第一输入与输出接口，用于从所述第一输入与输出接口接收驱动数据及控制信号来驱动控制所述多个LED像素以及产生代表所述LED灯板的检测结果的多路回传数据至所述回传数据选择电路。所述回传数据选择信号传送电路电连接所述第一输入与输出接口，用于从所述第一输入与输出接口接收回传数据选择信号并传送至所述回传数据选择电路以控制所述回传数据选择电路选择所述多路回传数据中的某路回传数据输出为当前回传数据。所述数据回传电路电连接所述第一输入与输出接口，用于传送所述回传数据选择电路输出的所述当前回传数据至所述第一输入与输出接口。

此外，本发明实施例提出的一种LED显示屏控制卡，适于带载LED灯板串。所述LED灯板串包括一个LED灯板或级联的多个LED灯板。具体地，所述LED显示屏控制卡包括主控电路、输入与输出接口、驱动数据及控制信号输出电路、回传数据选择信号输出电路和数据回传电路。其中，所述输入与输出接口适于与所述LED灯板串相连接。所述驱动数据及控制信号输出电路电连接在所述主控电路和所述输入与输出接口之间，用于将所述主控电路提供的驱动数据及控制信号输出至所述输入与输出接口，以驱动控制所述LED灯板串进行显示以及产生代表所述LED灯板串的检测结果的多路回传数据。所述回传数据选择信号输出电路电连接在所述主控电路和所述输入与输出接口之间，用于将所述主控电路提供的所述回传数据选择信号输出至所述输入与输出接口，以控制选择所述多路回传数据中的某路回传数据输出为当前回传数据。所述数据回传电路电连接在所述主控电路和所述输入与输出接口之间，用于接收经由所述LED灯板串传送至所述输入与输出接口的所述当前回传数据并送至所述主控电路。

另外，本发明实施例提出的一种LED显示屏系统，包括LED显示屏控制卡、LED灯板串以及回传数据选择电路。其中，所述LED显示屏控制卡用于提供并输出驱动数据及控制信号以及回传数据选择信号。所述LED灯板串电连接LED显示屏控制卡并包括一个LED灯板或级联的多个LED灯板。所述LED灯板串适于接受所述驱动数据及控制信号的驱动控制以进行显示以及产生代表所述LED灯板串的检测结果的多路回传数据，并且所述LED灯板串适于接收并传送所述回传数据选择信号。所述回传数据选择电路电连接所述LED灯板串中的最末一级LED灯板并接受所述回传数据选择信号的控制选择输入至所述回传数据选择电路的所述多路回传数据中的某路回传数据输出为当前回传数据，并使所述当前回传数据经由所述LED灯板串传送至所述LED显示屏控制卡。

由上可知，本发明实施例通过在LED显示屏控制卡上设置回传数据选择信号输出电路和数据回传电路而可搭配使用其上形成有回传数据选择信号传送电路和数据回传电路的LED灯板以及外接或直接设置在LED灯板上的回传数据选择电路，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。并且，回传数据选择信号及电路的设计，可将LED灯板上的数据回传电路所需的信号线数量减少，从而减少了LED灯板接口信号线数，提高了LED灯板的性能指标。

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1所示各个LED灯板的结构示意图。

图5为图1所示末端端接模块的一种电路框图。

图6为图1所示LED灯板串中最末一级LED灯板的另一种实施方式的电路框图。

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、多个LED灯板串13、以及多个末端端接模块17。其中，单个LED灯板串13例如包括两个LED灯板15a、15b并级联至LED显示屏控制卡11，并且每个LED灯板串13配置一个末端端接模块17。需要说明的是，LED灯板15a、15b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13中处于不同的位置；另外，LED灯板串13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13中的LED灯板15a、15b的数量也不限于图1所示的两个，也可以是一个，例如仅为LED灯板15b，或者两个以上，例如包括多个LED灯板15a和一个LED灯板15b。需要说明的是，对于只由一个LED灯板构成的LED灯板串之情形，则最末一级LED灯板与第一级LED灯板则为同一个LED灯板。

请一并参阅图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可以是LED显示屏用的接收卡或异步控制卡，其主要包括主控电路110、驱动数据及控制信号输出电路112a、回传数据选择信号输出电路112b、输入与输出接口113和数据回传电路114；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，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，驱动数据及控制信号输出电路112a、回传数据选择信号输出电路112b、输入与输出接口113和数据回传电路114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，其可以提供显示和检测用驱动数据及控制信号至驱动数据及控制信号输出电路112a以及提供回传数据选择信号至回传数据选择信号输出电路112b，再由输出电路112a,112b通过输入与输出接口113传送至各个LED灯板15a、15b。此处，LED灯板15b接收到的驱动数据及控制信号以及回传数据选择信号则是由与其级联的前一级LED灯板15a转发而来的。可以理解的是，主控电路110中的可编程器件也可替换成ARM、单片机(MCU)、DSP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，并且可编程器件和嵌入式微处理可以设置在同一个电路板上或者分设在不同的电路板上，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15a、15b提供显示及检测用驱动数据及控制信号以及提供回传数据选择信号。驱动数据及控制信号输出电路112a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)等显示及检测用数据信号、使能信号、数据锁存信号、移位时钟等驱动数据及控制信号至输入与输出接口113。回传数据选择信号输出电路112b电连接在主控电路110和输入与输出接口113之间，其例如将主控电路110产生的回传数据选择信号采用一个或两根信号线以串行方式输出至输入与输出接口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输入的当前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，又或者是一根连接线。

请一并参阅图1、图3和图4，图3和图4分别为图1所示LED灯板15a(15b)的一种电路框图和结构示意图。在图3和图4中，LED灯板15a(15b)除了包括设置在电路板150上的多个LED像素155之外，还包括设置在电路板150上的：输入与输出接口J1、LED驱动电路151、回传数据选择信号传送电路152、数据回传电路153、以及另一输入与输出接口J3。其中，LED驱动电路151电连接于输入与输出接口J1和另一输入与输出接口J3之间，其用于根据从输入与输出接口J1输入的属于自己的驱动数据及控制信号来驱动控制LED灯板15a(15b)上的多个LED像素是否点亮，而不属于自己的驱动数据及控制信号则通过输入与输出接口J3转送至与其级联的下一级LED灯板。本实施例中，单个LED像素包括一种或多种颜色LED；LED驱动电路151支持故障检测模式，其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151对其所驱动控制的多个LED进行点检，此时LED驱动电路151工作在故障检测模式时，LED驱动电路151接收来自LED显示屏控制卡11提供的用于故障检测的驱动数据及控制信号来驱动控制其带载的各个LED，并产生及输出代表各个LED的检测结果的多路回传数据；并且前一级LED灯板的多路回传数据会向后传递至后一级LED灯板。

回传数据选择信号传送电路152电连接于输入与输出接口J1和另一输入与输出接口J3之间，其用于从输入与输出接口J1接收回传数据选择信号并将其向后传递至另一输入与输出接口J3。此处的回传数据选择信号后续将会被用来控制选择LED灯板产生的多路回传数据中的某路回传数据，也即某一路或某几路回传数据，且优选为某一路回传数据输出为当前回传数据。此处的当前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15a(15b)是否存在LED坏点以及定位LED坏点的位置。在此，回传数据选择信号传送电路152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，又或者是一根或多根连接线。

承上述，数据回传电路153电连接于输入与输出接口J1和另一输入与输出接口J3之间，用于将从输入与输出接口J3输入的当前回传数据传送至输入与输出接口J1。在此，数据回传电路153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，又或者是一根连接线。

请一并参阅图1和图5，图5为图1所示的末端端接电路17的一种电路框图。在图5中，末端端接模块17包括输入与输出接口170和回传数据选择电路171。其中，回传数据选择电路171电连接输入与输出接口170，其包括地址产生电路172和数据选择器(或称多路选择器)174；地址产生电路172可以根据从输入与输出接口170输入的回传数据选择信号产生数据选择器174的地址，由数据选择器174根据地址从由LED灯板15a,15b产生并输入至数据选择器174的多路回传数据中选择1路输出为当前回传数据。地址产生电路172可以是移位寄存器、逻辑器件、可编程器件等电路，数据选择器174还可以替换成可编程器件等能够实现数据选择功能的电路。从图5中还可以得知：末端端接模块17独立于LED灯板串13的最末一级LED灯板，因此当其与LED灯板串13的最末一级LED灯板15b搭配使用时，最末一级LED灯板15b可通过输入与输出接口J3外接末端端接模块17的输入与输出接口170。

结合图1、图2、图3和图5可知，LED灯板15a的输入与输出接口J1可以通过排线连接至LED显示屏控制卡11的输入与输出接口113，而LED灯板15b的输入与输出接口J1则可以通过排线连接至LED灯板15a的输入与输出接口J3，并且末端端接模块17的输入与输出接口170可以通过排线连接至LED灯板15b的输入与输出接口J3或者通过排针/排母配合与LED灯板15b的输入与输出接口J3扣合在一起。

值得一提的是，在相关于图3、图4和图5所示的实施例中，末端端接模块17的回传数据选择电路171是独立于LED灯板15a(15b)而设置，但其也可以直接形成在最末一级LED灯板例如15b的电路板150上，例如图6所示的LED灯板25b的电路框图。具体地，图6中的LED灯板25b不同于图3中的LED灯板15b之处在于：未设置输入与输出接口J3，而是设置有回传数据选择电路171。如此，则图6中的LED灯板25b和与其级联的前级LED灯板15a的电路结构不完全相同。更具体地，在图6中，LED灯板25b包括输入与输出接口J1、LED驱动电路151、回传数据选择信号传送电路152、数据回传电路153和回传数据选择电路171。

此外，在其他实施例中，也可在每个LED灯板的电路板上直接设置回传数据选择电路171，只是在LED灯板上还需要配置路径选择功能；例如，当回传数据选择电路171所在的LED灯板为最末一级LED灯板，则使LED驱动电路151、回传数据选择信号传送电路152和数据回传电路153与回传数据选择电路171相连通，而非连通输入与输出接口J3；反之，当回传数据选择电路171所在的LED灯板并非最末一级LED灯板，则使LED驱动电路151、回传数据选择信号传送电路152和数据回传电路153与输入与输出接口J3相连通，而非连通回传数据选择电路171。

综上所述，本发明实施例通过在LED显示屏控制卡上设置回传数据选择信号输出电路和数据回传电路而可搭配使用其上形成有回传数据选择信号传送电路和数据回传电路的LED灯板以及外接或直接设置在LED灯板上的回传数据选择电路，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。并且，回传数据选择信号及电路的设计，可将LED灯板上的数据回传电路所需的信号线数量减少，从而减少了LED灯板接口信号线数，提高了LED灯板的性能指标。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、LED显示屏控制卡以及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 (10)

1.一种LED灯板(15a,15b,25b)，包括电路板(150)和设置在所述电路板(150)上的多个LED像素(155)；其特征在于，所述LED灯板(15a,15b,25b)适于与回传数据选择电路(171)搭配使用，所述LED灯板(15a,15b,25b)还包括：

第一输入与输出接口(J1)，设置在所述电路板(150)上；

LED驱动电路(151)，设置在所述电路板(150)上并电连接所述第一输入与输出接口(J1)，用于从所述第一输入与输出接口(J1)接收驱动数据及控制信号来驱动控制所述多个LED像素(155)以及产生代表所述LED灯板(15a,15b,25b)的检测结果的多路回传数据至所述回传数据选择电路(171)；

回传数据选择信号传送电路(152)，设置在所述电路板(150)上并电连接所述第一输入与输出接口(J1)，用于从所述第一输入与输出接口(J1)接收回传数据选择信号并传送至所述回传数据选择电路(171)以控制所述回传数据选择电路(171)选择所述多路回传数据中的某路回传数据输出为当前回传数据；以及

数据回传电路(153)，设置在所述电路板(150)上并电连接所述第一输入与输出接口(J1)，用于传送所述回传数据选择电路(171)输出的所述当前回传数据至所述第一输入与输出接口(J1)。

2.如权利要求1所述的LED灯板(15b)，其特征在于，所述LED灯板(15b)还包括设置在所述电路板(150)上的第二输入与输出接口(J3)，所述回传数据选择电路(171)设置在独立于所述LED灯板(15b)的末端端接模块(17)上，所述末端端接模块(17)还设置有第三输入与输出接口(170)且所述回传数据选择电路(171)电连接所述第三输入与输出接口(170)；所述LED灯板(15b)通过所述第二输入与输出接口(J3)外接所述末端端接模块(17)的所述第三输入与输出接口(170)。

3.如权利要求1所述的LED灯板(25b)，其特征在于，所述回传数据选择电路(171)直接设置在所述LED灯板(25b)的所述电路板(150)上。

4.如权利要求1至3任意一项所述的LED灯板(15a,15b,25b)，其特征在于，所述回传数据选择电路(171)包括地址产生电路(172)和数据选择器(174)，所述地址产生电路(172)电连接所述数据选择器(174)；并且，所述地址产生电路(172)用于接收所述回传数据选择信号以控制所述数据选择器(174)选择输入至所述数据选择器(174)的所述多路回传数据中的某路回传数据作为所述数据选择器(174)的输出而得所述当前回传数据。

5.一种LED显示屏控制卡(11)，适于带载LED灯板串(13)，所述LED灯板串(13)包括一个LED灯板或级联的多个LED灯板；其特征在于，所述LED显示屏控制卡(11)包括：

主控电路(110)；

输入与输出接口(113)，适于与所述LED灯板串(13)相连接；

驱动数据及控制信号输出电路(112a)，电连接在所述主控电路(110)和所述输入与输出接口(113)之间，用于将所述主控电路(110)提供的驱动数据及控制信号输出至所述输入与输出接口(113)，以驱动控制所述LED灯板串(13)进行显示以及产生代表所述LED灯板串(13)的检测结果的多路回传数据；

回传数据选择信号输出电路(112b)，电连接在所述主控电路(110)和所述输入与输出接口(113)之间，用于将所述主控电路(110)提供的回传数据选择信号输出至所述输入与输出接口(113)，以控制选择所述多路回传数据中的某路回传数据输出为当前回传数据；以及

数据回传电路(114)，电连接在所述主控电路(110)和所述输入与输出接口(113)之间，用于接收经由所述LED灯板串(13)传送至所述输入与输出接口(113)的所述当前回传数据并送至所述主控电路(110)。

6.如权利要求5所述的LED显示屏控制卡(11)，其特征在于，所述主控电路包括可编程器件及/或嵌入式微处理器；所述输入与输出接口(113)为排线接口，适于通过排线与所述LED灯板串(13)相连接。

7.一种LED显示屏系统(10)，其特征在于，包括：

LED显示屏控制卡(11)，用于提供并输出驱动数据及控制信号以及回传数据选择信号；

LED灯板串(13)，电连接所述LED显示屏控制卡(11)并包括一个LED灯板或级联的多个LED灯板，所述LED灯板串(13)适于接受所述驱动数据及控制信号的驱动控制以进行显示以及产生代表所述LED灯板串(13)的检测结果的多路回传数据，并且所述LED灯板串(13)适于接收并传送所述回传数据选择信号；以及

回传数据选择电路(171)，电连接所述LED灯板串(13)中的最末一级LED灯板(15b,25b)并接受所述回传数据选择信号的控制选择输入至所述回传数据选择电路(171)的所述多路回传数据中的某路回传数据输出为当前回传数据，并使所述当前回传数据经由所述LED灯板串(13)传送至所述LED显示屏控制卡(11)。

8.如权利要求7所述的LED显示屏系统(10)，其特征在于，所述LED显示屏控制卡(11)包括：

主控电路(110)；

输入与输出接口(113)，与所述LED灯板串(13)相连接；

驱动数据及控制信号输出电路(112a)，电连接在所述主控电路(110)和所述输入与输出接口(113)之间，用于将所述主控电路(110)提供的所述驱动数据及控制信号从所述输入与输出接口(113)输出；

回传数据选择信号输出电路(112b)，电连接在所述主控电路(110)和所述输入与输出接口(113)之间，用于将所述主控电路(110)提供的回传数据选择信号从所述输入与输出接口(113)输出；以及

数据回传电路(114)，电连接在所述主控电路(110)和所述输入与输出接口(113)之间，用于接收所述当前回传数据并送至所述主控电路(110)。

9.如权利要求7所述的LED显示屏系统(10)，其特征在于，所述回传数据选择电路(171)设置在独立于所述最末一级LED灯板(15b)的末端端接模块(17)上或者直接设置在所述最末一级LED灯板(25b)的电路板(150)上。

10.如权利要求7至9任意一项所述的LED显示屏系统(10)，其特征在于，所述回传数据选择电路(171)包括地址产生电路(172)和数据选择器(174)且所述地址产生电路(172)电连接所述数据选择器(174)；所述地址产生电路(172)接收所述回传数据选择信号以控制所述数据选择器(174)从输入至所述数据选择器(174)的所述多路回传数据中选择出所述当前回传数据作为所述数据选择器(174)的输出。