CN104616623A - 一种led显示屏信息载入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED显示屏信息载入方法及系统，采用通过智能终端耳机接口驱动可插拔的外接红外发射模块发出红外线信息，与带红外接收模块和字库的控制卡进行配对并接收信息，传给LED显示屏实现LED显示内容的发送。所述LED显示屏控制系统，包括智能终端、红外发射模块、控制卡和LED显示屏单元板；所述红外发射模块采用红外遥控的帧格式，实现短控制帧的通信协议。本发明与有线传输相比，具有功能性强、操作方便的特点；与无线传输相比，具有成本低的优势。通过设计带字库和带红外接收模块的专用控制卡进行信号传输，具有可靠性的特点。

Description

一种LED显示屏信息载入方法及系统

技术领域

本发明涉及LED显示屏控制方法及系统，具体涉及一种智能终端耳机接口实现红外遥控的LED显示屏控制方法和系统。

背景技术

现有技术中，LED显示屏显示内容通过红外遥控载入方式主要有两种：采用红外遥控基带通讯协议及LED串口标准通讯格式，这都需要专用遥控键盘实现，存在功能受限、操作不方便、效果较差和成本较高等问题。例如，在LED领域显示内容现场载入的方法有电脑串口、电脑网口、U盘、专用键盘红外遥控。

LED显示（屏）控制系统通常由单元板（LED点阵、驱动、译码）、控制卡和电源等组成。显示内容的异步载入通常是通过控制卡的USB口、RS232串口或RJ-45网口输入。另外，也有一些无线载入方式传输显示内容，如：WiFi、GPRS、专用键盘红外遥控等，信号传输参见图1。

例如：现有的LED串口标准通讯格式参见表1所示，协议结构举例：

帧头0xA5  (8byte)

包头数据(14byte)

数据域 (Nbyte)

包校验(2byte)

帧尾0x5A  (1byte)

其中：

1、帧头： 8 个字节的 0xA5 组成。

2、帧尾：一个字节的 0x5A组成。

3、包头数据：本包数据的一些属性。现有的控制卡一般不带字库，其字库在计算机的设置软件中，计算机通过RS-232串口给控制卡发送字符是发送显示点阵数据，一个16*16点阵的字符为32个字节。

4、数据域：为用户协议层数据。

5、包校验：为包头数据和数据域的 CRC16 校验值。

发送一个字符的完整帧共有57个字节。

而红外遥控基带通信协议目前没有统一的标准，由各个厂家自己定义。因此，通信协议达几十种之多，常用的就有 ITT 协议、NEC 协议、Sharp 协议、Philips RC-5 协议、Sony SIRC 协议等。用的最多的就是 NEC 协议了。NEC 协议的数据格式包括了引导码、用户码、用户码（或者用户码反码）、按键键码和键码反码，最后一个停止位。停止位主要起隔离作用，一般不进行判断，编程时也不予理会。其中，数据编码总共是 4 个字节 32 位，如图 2所示。第一个字节是用户码，第二个字节可能也是用户码，或者是用户码的反码，具体由生产商决定，第三个字节就是当前按键的键数据码，而第四个字节是键数据码的反码，可用于对数据的纠错。这个 NEC 协议，表示数据的方式不像我们之前学过的比如 UART 那样直观，而是每一位数据本身也需要进行编码，编码后再进行载波调制。

引导码：9ms 的载波+4.5ms 的空闲。

比特值“0”：560us 的载波+560us 的空闲。

比特值“1”：560us 的载波+1.68ms 的空闲。

注：载波方波频率：37.91kHz，占空比1/3。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是引入一种全新的方法，率先实现随身携带的智能终端实现LED显示屏内容的现场载入，拓展载入终端的种类，实现方便、快捷、成本极低的目的，而提供一种LED显示屏信息载入方法，

本发明还提供一种通过智能终端耳机接口实现红外遥控的LED显示屏控制系统。

实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种LED显示屏信息载入方法，其特征在于，采用通过智能终端耳机接口驱动可插拔的外接红外发射模块发出红外线信息，与带红外接收模块和字库的控制卡进行配对并接收信息，传给LED显示屏实现LED显示内容的发送。

进一步，本发明还提供一种LED显示屏控制系统，包括智能终端、红外发射模块、控制卡和LED显示屏单元板；

所述智能终端上运行APP软件对显示内容进行PPM编码，将编码脉冲（PAM）调制到载波上，通过智能终端的耳机（左、右声道）接口驱动红外发射模块，发送红外线调制信号；所述红外发射模块可插拔的与智能终端连接；所述控制卡带红外接收模块、带点阵字库、短帧通信协议，控制卡中的红外接收模块接收红外发射模块发出的红外线，进行解调、解码，得到显示内容的区位码；智能终端通过红外向控制卡发送区位码，控制卡根据区位码在点阵字库存储器中取出对应字符，通过LED显示屏单元板显示字符。

所述APP软件具有人机界面，利用智能终端的文字输入法输入显示内容；还具有语音识别功能，操作者通过语音告知APP需要显示的内容，APP识别后显示为文字；通过APP还能够设置显示效果。操作者确认输入内容之后，APP获取区位码，进行编码、调制将信号发送到智能终端的耳机接口。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明引入了一种全新的LED显示屏显示信息载入方法，与现有的方法比较有独特的优势：

1、本发明LED显示屏信息载入方法，通过使用智能终端实现LED显示屏显示内容载入，即通过智能终端的耳机接口驱动外接发射模块发出红外线信息并进行信号处理。采用常用的手机或其他移动终端，只需要（在手机中）安装APP实现信息载入，无需增加任何负担，只需要一个小小的红外发射模块就能够向LED显示屏发送想要显示的内容，提供了极大的方便性。

2、本发明LED显示屏控制系统，仅提供红外发射模块和专用控制卡，不需要专用遥控键盘即可实现LED显示屏信息载入，功能得改善、操作更方便、效果更好。本发明与有线传输相比，具有功能性强、操作方便的特点；与无线传输相比，具有成本低的优势。通过设计带字库和带红外接收模块的专用控制卡进行信号传输，具有可靠性的特点。

3、为了适应红外遥控通信的特点，独创了短控制帧的通信协议。其独特之处在于：为了大幅度减少发送字节数，对现有LED通讯协议进行大幅度简化；同时将发送字符点阵编码改为发送区位码（专用控制卡中包含字库芯片）；根据LED显示屏的应用环境，对红外遥控的帧格式进行简化，改变了红外遥控的纠错方式，其目的是为了尽可能减少发送字节，增加单位时间的发送信息量、减少信息发送时间、提高通讯可靠性。

4、采用红外无线发送，自由无牵挂；随时在手机或其他移动终端上输入（拼音、手写、语音识别）显示内容，立即发送显示。本发明通过设计带字库和带红外接收模块的专用控制卡进行信号传输，具有可靠性的特点。采用红外遥控的帧格式，实现短控制帧的通信协议，传输效果好。

附图说明

图1为现有技术典型LED条屏显示系统方框图。

图2为NEC 协议数据格式。

图3为本发明红外载入LED显示屏系统方框图。

图4为本发明工作原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一、一种LED显示屏信息载入方法：

一种LED显示屏信息载入方法，采用通过智能终端耳机接口驱动可插拔的外接红外发射模块发出红外线信息，与带红外接收模块和带有字库控制卡进行配对并接收信息，传给LED显示屏实现LED显示内容的发送。

参见图3和图4，本发明通过智能终端上运行的专用APP（应用软件），所述专用APP具有人机界面，利用智能终端的文字输入法输入显示内容；还具有语音识别功能，操作者通过语音告知APP需要显示的内容，APP识别后显示为文字；通过APP还能够设置显示效果。操作者确认输入内容之后，APP获取区位码，对显示内容区位码进行PPM编码，将编码脉冲（PAM）调制到载波上；通过智能终端的耳机（左、右声道）接口驱动红外发射模块，发送红外线调制信号；LED显示屏上的专用控制卡是为了适应红外遥控通信的特点而专门设计的，为了尽可能减少发送字节专用控制卡中包了含字库芯片，还包含红外接收模块。红外接收模块接收红外发射模块发出的红外线，进行解调、解码，得到显示内容的区位码；点阵字库存储在专用控制卡中，智能终端通过红外向专用控制卡发送区位码，专用控制卡根据区位码在点阵字库存储器中取出对应字符，通过LED显示屏单元板显示字符。

二、系统组成：

一种LED显示屏控制系统，包括智能终端、红外发射模块、控制卡和LED显示屏单元板；所述智能终端上运行APP软件对显示内容进行PPM编码，将编码脉冲（PAM）调制到载波上，通过智能终端的耳机（左、右声道）接口驱动红外发射模块，发送红外线调制信号；所述红外发射模块可插拔的与智能终端连接；所述控制卡带红外接收模块、带点阵字库、短帧通信协议，控制卡中的红外接收模块接收红外发射模块发出的红外线，进行解调、解码，得到显示内容的区位码；

智能终端通过红外向控制卡发送区位码，控制卡根据区位码在点阵字库存储器中取出对应字符，通过LED显示屏单元板显示字符。

硬件改进主要有红外发射模块和专用控制卡。所述智能终端可插拔的连接红外发射模块，通过耳机接口驱动外接红外发射模块发出红外线信息，与带红外接收模块和带有字库控制卡的LED显示屏进行配对并接收信息。所述红外发射模块采用红外遥控的帧格式，实现短控制帧的通信协议。所述智能终端是指手机、平板电脑、笔记本电脑或PC机无线终端设备（可以运行程序、具有耳机接口的移动设备）。

为了大幅度减少控制字节数，缩短控制帧发送时间，提高通讯可靠性，本发明对传统控制卡做几方面的改进：

1、将字库从计算机中移到控制卡中（字库卡），将一个字符发送字节从32字节减少到2字节。

2、掐头去尾，去掉LED显示屏串口通信帧格式中的帧头、包头、帧尾（共计23字节，见技术背景），改为红外遥控的帧头，全面简化控制帧。

3、红外遥控的误码采用1:1的方法，即1个数据字节就加一个校验字节，使得发送数据成倍增加，本发明采用1字节实现误码校验。

需要说明的是，现有LED显示屏的通信协议，发一个字符大约需要发送57个字节，加上红外遥控还需要校验码，字节数会成倍增加，达到113个字节，如果发送5个字符需要185个字节；按照红外遥控的码速率（444bps），需要发送3.3秒钟；发送时间显然太长（一般的电视机等家电的红外遥控发送4个字节数据，耗时约60ms），更为严重的是红外遥控是异步通信字节太多难于同步，严重影响通讯可靠性。因此，本发明通过红外遥控控制LED显示屏时，发送的字节数应当尽可能少。

三、本发明的优势对比：

载入发送式一览表

	设备	附件	劣势
				手机红外	手机	发射模块	需要红外发射模块
专用键盘红外		专用键盘	需要专用键盘
				RS-232串口	电脑	串口电缆	需要电脑、需要连线
网口	电脑	网线	需要电脑、需要连线
				USB	电脑	优盘	优盘媒介，修改不便

综上，本发明率先实现了随身携带，几乎人手一台的手机或其他智能终端实现LED显示屏内容的现场载入，引入了一种全新的方法，拓展载入终端的种类，方便、快捷、成本极低，具有创新性意义。本发明率先实现了随身携带，几乎人手一台的智能终端实现LED显示屏内容的现场载入，在LED显示屏领域率先引入智能终端音频接口外接红外发射模块发送显示内容，为了实现这一发明，根据红外遥控通信的特点，设计了一个完整的解决方案，包括：带红外接收、带字库、短帧通信协议。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种LED显示屏信息载入方法，其特征在于，采用通过智能终端耳机接口驱动可插拔的外接红外发射模块发出红外线信息，与带红外接收模块和字库的控制卡进行配对并接收信息，传给LED显示屏实现LED显示内容的发送。

2.一种LED显示屏控制系统，其特征在于，包括智能终端、红外发射模块、控制卡和LED显示屏单元板；

所述智能终端上运行APP软件对显示内容进行PPM编码，将编码脉冲（PAM）调制到载波上，通过智能终端的耳机接口驱动红外发射模块，发送红外线调制信号；所述可插拔的红外发射模块与智能终端连接；所述控制卡带红外接收模块、带点阵字库和短帧通信协议，控制卡中的红外接收模块接收红外发射模块发出的红外线，进行解调、解码，得到显示内容的区位码；

智能终端通过红外向控制卡发送区位码，控制卡根据区位码在点阵字库存储器中取出对应字符，通过LED显示屏单元板显示字符。

3.根据权利要求2所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述APP软件具有人机界面，利用智能终端的文字输入法输入显示内容；还具有语音识别功能，操作者通过语音告知APP需要显示的内容，APP识别后显示为文字；通过APP还能够设置显示效果；操作者确认输入内容之后，APP获取区位码，进行编码、调制将信号发送到智能终端的耳机接口。

4.根据权利要求2所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述红外发射模块采用红外遥控的帧格式。

5.根据权利要求2所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述智能终端为手机、平板电脑、笔记本电脑或PC机。