CN105788521A - Led显示屏系统以及状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED显示屏系统以及状态检测方法。其中，LED显示屏系统包括：发送卡；至少一串LED显示单元板，其中每串LED显示单元板具有一个LED显示单元板或级联的多个LED显示单元板，每个LED显示单元板包括相互电连接且一一对应的LED灯板和扫描卡模块，所述扫描卡模块包含可编程逻辑器件，所述LED灯板包含支持点检的LED驱动芯片组，且所述LED驱动芯片组包括一个或多个LED驱动芯片；以及分配器，连接在所述发送卡与所述至少一串LED显示单元板之间。因此，本发明可以提高信号传输的稳定性和可靠性、方便安装；并且可以降低成本以及提升显示效果尤其是小间距LED显示屏的显示效果。

Description

LED显示屏系统以及状态检测方法

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，特别涉及一种LED显示屏系统以及一种状态检测方法。

背景技术

在现有的LED显示屏系统中主要包括视频源、发送卡、扫描卡以及LED显示屏，LED显示屏通常是由多个箱体拼接而成，而每个箱体又由多个LED灯板拼接而成。每个箱体还配置有LED显示屏控制板(或称扫描卡)，扫描卡通过排线输出图像驱动信号给LED灯板从而驱动LED灯板显示。

图1示出目前的一种LED显示屏系统的架构。在目前的系统架构中，由于扫描卡与LED灯板之间、LED灯板与LED灯板之间通过排线连接，大量的排线连接造成了信号传输的不稳定性，并给安装带来了不便、增加了成本，排线的连接也增加了EMC问题。另外，扫描卡在数据组数不变的情况下需要配合监控卡才能完成点检功能，例如本案申请人于2012年6月25日申请的专利号为ZL201220299291.5、发明名称为“一种LED显示屏状态检测装置”的实用新型专利；或者通过减少一半数据组数来完成点检功能，但其会导致扫描卡带载的箱体大小得到数据组的限制。再者，LED灯板的一些相关信息例如校正数据、运行时间等情况需要在LED灯板上增加额外的非易失性存储器才能得到；以及LED灯板的运行信息例如电压、温度等信息需要在LED灯板上增加额外的功能器件才能完成。

发明内容

因此，为解决现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供一种LED显示屏系统以及一种状态检测方法。

具体地，本发明实施例提供的一种LED显示屏系统，包括：发送卡；至少一串LED显示单元板，其中每串LED显示单元板具有一个LED显示单元板或级联的多个LED显示单元板，每个LED显示单元板包括相互电连接且一一对应的LED灯板和扫描卡模块，所述扫描卡模块包含可编程逻辑器件，所述LED灯板包含支持点检的LED驱动芯片组，且所述LED驱动芯片组包括一个或多个LED驱动芯片；以及第一分配器，连接在所述发送卡与所述至少一串LED显示单元板之间。

在本发明的一个实施例中，上述LED显示屏系统还包括第二分配器，连接在所述发送卡与所述至少一串LED显示单元板之间以致于所述至少一串LED显示单元板连接在所述第一分配器和所述第二分配器之间。

在本发明的一个实施例中，上述第一分配器通过网口或光纤接口连接在所述发送卡与所述至少一串LED显示单元板之间。

在本发明的一个实施例中，上述第一分配器包括主收发接口、从收发接口以及主控模块；所述主收发接口与所述发送卡相连接，所述从收发接口与所述至少一串LED显示单元板相连接，所述主控模块用于根据配置的带载信息对通过所述主收发接口从所述发送卡获取的显示数据进行分割后通过所述从收发接口传送给所述至少一串LED显示单元板以及用于收集来自所述从收发接口的LED显示单元板回传信息并将收集的信息通过所述主收发接口上传至所述发送卡。

在本发明的一个实施例中，上述主收发接口和从收发接口为网口或光纤接口。

在本发明的一个实施例中，上述LED灯板还包括电路板、以及设置在所述电路板上的多个LED和多个级联接口，所述LED驱动芯片组设置在所述电路板上以驱动控制所述多个LED；所述扫描卡模块整合在所述电路板上并电连接所述多个级联接口和所述LED驱动芯片组。

在本发明的一个实施例中，上述LED显示单元板还包括多个级联接口；所述LED灯板还包括第一电路板以及设置在所述第一电路板上的多个LED，所述LED驱动芯片组设置在所述第一电路板上以驱动控制所述多个LED；所述扫描卡模块设置在第二电路板上并电连接所述多个级联接口和所述LED驱动芯片组；所述第一电路板和所述第二电路板固定连接，且所述多个级联接口设置在所述第一电路板或所述第二电路板上。

在本发明的一个实施例中，上述多个级联接口为网口或光纤接口。

再者，本发明实施例提供一种状态检测方法，应用于上述LED显示屏系统，其包括步骤：通过所述发送卡和所述第一分配器下发点检命令至所述至少一串LED显示单元板中的所述LED显示单元板的所述扫描卡模块；所述扫描卡模块传送所述点检命令至与其位于同一LED显示单元板中的所述LED灯板上的所述LED驱动芯片组；所述LED驱动芯片组根据所述点检命令对多个LED进行点检并产生点检结果数据至所述扫描卡模块；以及所述扫描卡模块存储所述点检结果数据、并将所述点检结果数据通过所述第一分配器和所述发送卡回传。

在本发明的一个实施例中，当同一串LED显示单元板具有级联的多个LED显示单元板，上述状态检测方法还包括：后一级LED显示单元板产生的点检结果数据通过其扫描卡模块传送至前一级LED显示单元板的扫描卡模块。

另外，本发明实施例提供的一种状态检测方法，应用于一种LED显示单元板，所述LED显示单元板包括相互电连接且一一对应的LED灯板和扫描卡模块，所述扫描卡模块包含可编程逻辑器件，所述LED灯板包含多个LED和用于驱动控制所述多个LED且支持点检的LED驱动芯片组，所述LED驱动芯片组具有一个或多个LED驱动芯片；所述状态检测方法包括步骤：接收外部输入的点检命令；所述扫描卡模块将所述点检命令传送给所述LED驱动芯片组；所述LED驱动芯片组根据所述点检命令对所述多个LED进行点检并产生点检结果数据至所述扫描卡模块；以及所述扫描卡模块存储所述点检结果数据并向外输出。

在本发明的一个实施例中，当上述LED驱动芯片组具有级联的多个LED驱动芯片，所述LED驱动芯片组根据所述点检命令对所述多个LED进行点检并产生点检结果数据至所述扫描卡模块包括：前一级LED驱动芯片产生的点检结果数据传送至后一级LED驱动芯片，以及由最末一级LED驱动芯片将级联的全部LED驱动芯片产生的点检结果数据输出至所述扫描卡模块。

由上可知，本发明实施例提出的这种系统架构，将排线替换为只有2个传输线的网口或者其他高速接口，从而可达到减少连接线及提高信号传输稳定可靠性的目的，同时可减低EMI干扰、降低成本以及方便安装。此外，采用扫描卡模块与LED灯板合为一体的方式，可以方便记录LED灯板的信息例如校正系数、LED灯板的运行时间，并能方便对LED灯板进行各种状态的检测以及状态数据信息的回传；并且扫描卡模块单独对一个LED灯板进行驱动，提高了显示效果，尤其是小间距LED显示屏的显示效果。另外，双分配器(也即第一分配器和第二分配器)的配置方式可以做到LED显示单元板级的冗余备份，即LED显示单元板之间的某个连接出现问题时也能做到正常显示。

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为现有技术中的一种LED显示屏系统的架构示意图。

图2为本发明一个实施例的LED显示屏系统的架构示意图。

图3a为本发明一个实施例的LED显示单元板的结构示意图。

图3b为本发明另一个实施例的LED显示单元板的结构示意图。

图3c为本发明再一个实施例的LED显示单元板的结构示意图。

图4为本发明一个实施例的数据分配器的功能模块示意图。

图5为本发明一个实施例的LED显示单元板点检原理示意图。

图6为本发明另一个实施例的LED显示屏系统的架构示意图。

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。

请参见图2，本实施例的LED显示屏系统10包括发送卡11、级联的多个分配器13、以及多串LED显示单元板15。每个数据分配器13连接有多串LED显示单元板15，每串LED显示单元板15具有一个LED显示单元板150或者如图2所示的多个级联的LED显示单元板150。单个LED显示单元板150(或称LED显示单元)包括相互电连接且一一对应的LED灯板151和扫描卡模块153，其中扫描卡模块153通常设计有负责数据转换和灰度控制的可编程逻辑器件例如FPGA芯片，以向LED灯板151提供显示所需的数据和控制信号。

更具体地，如图3a所示，LED灯板151包括电路板1511、设置在电路板1511正面的多个RGB三色LED1513以及设置在电路板1511背面的多个网口1515及LED驱动芯片组1517；其中LED驱动芯片组1517用于驱动LED1513且支持点检功能，其例如具有一个LED驱动芯片或级联的多个LED驱动芯片。扫描卡模块153直接整合在电路板1511的背面(也即扫描卡模块153与LED1513、网口1515及LED驱动芯片组1517设置在同一个电路板1511上)并电连接多个网口1515及LED驱动芯片组1517。

又或者，如图3b所示，LED灯板151包括电路板1511、设置在电路板1511正面的多个RGB三色LED1513以及设置在电路板1511背面的多个网口1515及LED驱动芯片组1517；其中LED驱动芯片组1517用于驱动LED1513且支持点检功能，其例如具有一个LED驱动芯片或级联的多个LED驱动芯片。扫描卡模块153设置在另一电路板1531上并通过电路板1531和电路板1511之间的电连接来实现电连接多个网口1515及LED驱动芯片组1517。在此，电路板1531和电路板1511之间的电连接可以通过排针/排母配合固定连接来实现。

又或者，如图3c所示，其与图3b的不同之处在于多个网口并非设置在电路板1511上，而是与扫描卡模块153设置在同一电路板1531上，也即如图3c中所示的多个网口1535。从另一个角度来讲，图3c所示的扫描卡模块153、电路板1531及网口1535的组合结构等同于一张传统的扫描卡。

承上述，本实施例中，由于各个LED显示单元板150设置有多个网口1515或1535，同一串LED显示单元板15中的各个LED显示单元板150可以通过网线例如百兆网线级联在一起并连接至相对应的分配器13。如此，第一级LED显示单元板150可以利用其上的某一个网口1515或1535接收来自分配器13的显示信号送至自己的扫描卡模块153来撷取属于自己的显示信号并进行数据转换和灰度控制处理以驱动自己的LED1513进行显示，而不属于自己的显示信号则可通过另一个网口1515或1535传送至后一级LED显示单元板150；后级的LED显示单元板150的信号处理过程与第一级LED显示单元板150类似，故不再赘述。

请再参见图2，本实施例中，发送卡11前级通过视频接口例如DVI接口或HDMI接口与视频源连接，将视频源的信号转换为千兆网口或者其他传输较快的接口例如光纤接口信号，发送卡11后级通过千兆网口或者其他传输较快的接口与分配器13连接。各级分配器13主要将千兆网口或者其他传输较快的接口把本级需要显示的图像数据传输给带有扫描卡模块153的LED显示单元板150进行显示，同时分配器13将后级需要显示的图像数据通过透传给下一个分配器13，以及将各串LED显示单元板15回传的状态信息上传至发送卡11，再由发送卡11传送给上位机例如PC机。此外，本实施例中，将扫描卡模块153与LED灯板151合为一体(例如图3a至图3c所示)，扫描卡模块153可以驱动LED灯板151进行显示、存储本LED灯板的所有信息如校正数据，并可以将LED灯板的电压、温度等信息以及LED开路或者短路的信息采集回来实时上报上去。另外，值得一提的是，分配器13的数量并不限于多个，具体数量可根据实际需要而定，例如针对LED显示屏尺寸比较小的情形，也可以仅设置一个分配器13。

如图4所示，分配器13包括两个主收发接口MTX1/MRX1、MTX2/MRX2，多个从收发接口例如STX1/SRX1、STX2/SRX2、STX3/SRX3及STX4/SRX4，以及主控模块131。

其中，主收发接口MTX1/MRX1、MTX2/MRX2用于接收发送卡11提供的显示图像数据以及将不属于自己的显示图像数据传给下一级分配器13；多个从收发接口STX1/SRX1、STX2/SRX2、STX3/SRX3及STX4/SRX4用于转发显示图像数据至与该分配器13相连接的各串LED显示单元板15。在此，主收发接口和从收发接口可以是网口或其他传输较快的接口例如光纤接口。再者，主控模块131例如包括处理器和必要的存储器，其可用于记录各个从收发接口STX1/SRX1、STX2/SRX2、STX3/SRX3及STX4/SRX4的分带载信息以及其所属分配器13的总带载信息等配置信息，根据配置信息撷取来自前端例如发送卡11的显示图像数据中属于自己的显示图像数据并将撷取的属于自己的显示图像数据进行分割后分发到各个从收发接口STX1/SRX1、STX2/SRX2、STX3/SRX3及STX4/SRX4，以及收集来自各个从收发接口STX1/SRX1、STX2/SRX2、STX3/SRX3及STX4/SRX4的各串LED显示单元板15的回传信息以及后一级分配器13经主收发接口例如MTX2/MRX2)上传的各串LED显示单元板15的回传信息并将收集到的回传信息经主收发接口例如MTX1/MRX1及发送卡11上传至上位机。在此，各串LED显示单元板15的回传信息例如是点检结果数据、温湿度、烟雾、电源状态、风扇状态及箱门是否关闭等等信息。

请一并参见图2和图4，在图2的系统架构搭建完成后，可由发送卡11对多个级联(或称串接)的分配器13的地址进行分配，分配的信息通过主收发接口例如MTX1/MRX1将包括每个分配器13带载的起始位置、带载区域大小等总带载信息、以及每个从收发接口STX1/SRX1、STX2/SRX2、STX3/SRX3及STX4/SRX4的带载起始位置以及带载区域大小等分带载信息下发下来；下发的信息可以通过软件配置并存储到各个分配器13的主控模块131中，也可以数据包的形式实时下发下来由各个分配器13的主控模块131实时进行解析。

分配器13根据自己每个从收发接口例如STX1/SRX1、STX2/SRX2、STX3/SRX3及STX4/SRX4的带载起始位置及带载区域大小等分带载信息以及对应该从收发接口的扫描卡模块信息计算出每个LED显示单元板150中的扫描卡模块153的带载起始位置及带载区域大小等信息，并将计算出的信息发送到相应的扫描卡模块13。从收发接口所对应的扫描卡模块信息可以通过分配器13与扫描卡模块153交互得到，也可以通过软件下发下来存储到分配器13的主控模块131中。另外，对于从收发接口没有带载的情况，相对应的从收发接口可以不输出相关的信息或者输出任意的信息。

请参见图5，在对上述LED显示屏系统10中的各个LED显示单元板150进行点检的过程中，可由上位机例如PC机下发点检命令，点检命令通过发送卡11传给分配器13，分配器13再传给各个LED显示单元板中的扫描卡模块153，扫描卡模块153收到点检命令后传送给LED驱动芯片组1517，由LED驱动芯片组1517对所属LED灯板151上的各个LED1513进行点检并产生点检结果数据，所产生的点检结果数据将按一定的格式存储到扫描卡模块153中，由扫描卡模块153将点检结果数据经分配器13及发送卡11回传至PC机。此处可以理解的是，当同一串LED显示单元板15具有级联的多个LED显示单元板150时，后一级LED显示单元板150产生的点检结果数据通过其自己的扫描卡模块153传送至前一级LED显示单元板150的扫描卡模块153，之后再通过分配器13及发送卡11回传至PC机。另外，在本发明的一个实施例中，当LED驱动芯片组1517具有级联的多个LED驱动芯片时，前一级LED驱动芯片产生的点检结果数据传送至后一级LED驱动芯片、以及由最末一级LED驱动芯片将级联的全部LED驱动芯片产生的点检结果数据输出至扫描卡模块153。

请参见图6，在本发明其他实施例中，除了设置分配器13之外，还可以设置连接在发送卡11和各串LED显示单元板15之间的分配器33以用作冗余备份，如此则在LED显示单元板150之间的某个连接出现问题时也能做到正常显示。值得一提的是，在图6中，各串LED显示单元板15是连接在对应的分配器13和分配器33之间；并且当分配器33的数量为多个时，各个分配器33相互之间可以以级联方式相连接后再连接至发送卡11。

综上所述，本发明上述实施例提出的这种系统架构，将排线替换为只有2个传输线的网口或者其他高速接口，从而可达到减少连接线及提高信号传输稳定可靠性的目的，同时可减低EMI干扰、降低成本以及方便安装。此外，采用扫描卡模块与LED灯板合为一体的方式，可以方便记录LED灯板的信息例如校正系数、LED灯板的运行时间，并能方便对LED灯板进行各种状态的检测以及状态数据信息的回传；并且扫描卡模块单独对一个LED灯板进行驱动，提高了显示效果，尤其是小间距LED显示屏的显示效果。另外，双分配器(也即第一分配器和第二分配器)的配置方式可以做到LED显示单元板级的冗余备份，即LED显示单元板之间的某个连接出现问题时也能做到正常显示。

至此，本文中应用了具体个例对本发明LED显示屏系统以及状态检测方法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 (12)

1.一种LED显示屏系统，其特征在于，包括：

发送卡；

至少一串LED显示单元板，其中每串LED显示单元板具有一个LED显示单元板或级联的多个LED显示单元板，每个LED显示单元板包括相互电连接且一一对应的LED灯板和扫描卡模块，所述扫描卡模块包含可编程逻辑器件，所述LED灯板包含支持点检的LED驱动芯片组，且所述LED驱动芯片组包括一个或多个LED驱动芯片；

第一分配器，连接在所述发送卡与所述至少一串LED显示单元板之间。

2.如权利要求1所述的LED显示屏系统，其特征在于，还包括第二分配器，连接在所述发送卡与所述至少一串LED显示单元板之间以致于所述至少一串LED显示单元板连接在所述第一分配器和所述第二分配器之间。

3.如权利要求1所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述第一分配器通过网口或光纤接口连接在所述发送卡与所述至少一串LED显示单元板之间。

4.如权利要求1所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述第一分配器包括主收发接口、从收发接口以及主控模块；所述主收发接口与所述发送卡相连接，所述从收发接口与所述至少一串LED显示单元板相连接，所述主控模块用于根据配置的带载信息对通过所述主收发接口从所述发送卡获取的显示数据进行分割后通过所述从收发接口传送给所述至少一串LED显示单元板以及用于收集来自所述从收发接口的LED显示单元板回传信息并将收集的信息通过所述主收发接口上传至所述发送卡。

5.如权利要求4所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述主收发接口和所述从收发接口为网口或光纤接口。

6.如权利要求1所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述LED灯板还包括电路板、以及设置在所述电路板上的多个LED和多个级联接口，所述LED驱动芯片组设置在所述电路板上以驱动控制所述多个LED；所述扫描卡模块整合在所述电路板上并电连接所述多个级联接口和所述LED驱动芯片组。

7.如权利要求1所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述LED显示单元板还包括多个级联接口；所述LED灯板还包括第一电路板以及设置在所述第一电路板上的多个LED，所述LED驱动芯片组设置在所述第一电路板上以驱动控制所述多个LED；所述扫描卡模块设置在第二电路板上并电连接所述多个级联接口和所述LED驱动芯片组；所述第一电路板和所述第二电路板固定连接，且所述多个级联接口设置在所述第一电路板或所述第二电路板上。

8.如权利要求6或7所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述多个级联接口为网口或光纤接口。

9.一种状态检测方法，应用于如权利要求1所述的LED显示屏系统，其特征在于，所述状态检测方法包括步骤：

通过所述发送卡和所述第一分配器下发点检命令至所述至少一串LED显示单元板中的所述LED显示单元板的所述扫描卡模块；

所述扫描卡模块传送所述点检命令至与其位于同一LED显示单元板中的所述LED灯板上的所述LED驱动芯片组；

所述LED驱动芯片组根据所述点检命令对多个LED进行点检并产生点检结果数据至所述扫描卡模块；以及

所述扫描卡模块存储所述点检结果数据、并将所述点检结果数据通过所述第一分配器和所述发送卡回传。

10.如权利要求9所述的状态检测方法，其特征在于，当同一串LED显示单元板具有级联的多个LED显示单元板，所述状态检测方法还包括：

后一级LED显示单元板产生的点检结果数据通过其扫描卡模块传送至前一级LED显示单元板的扫描卡模块。

11.一种状态检测方法，应用于一种LED显示单元板，所述LED显示单元板包括相互电连接且一一对应的LED灯板和扫描卡模块，所述扫描卡模块包含可编程逻辑器件，所述LED灯板包含多个LED和用于驱动控制所述多个LED且支持点检的LED驱动芯片组，所述LED驱动芯片组具有一个或多个LED驱动芯片；所述状态检测方法包括步骤：

接收外部输入的点检命令；

所述扫描卡模块将所述点检命令传送给所述LED驱动芯片组；

所述LED驱动芯片组根据所述点检命令对所述多个LED进行点检并产生点检结果数据至所述扫描卡模块；以及

所述扫描卡模块存储所述点检结果数据并向外输出。

12.如权利要求11所述的状态检测方法，其特征在于，当所述LED驱动芯片组具有级联的多个LED驱动芯片，所述LED驱动芯片组根据所述点检命令对所述多个LED进行点检并产生点检结果数据至所述扫描卡模块包括：

前一级LED驱动芯片产生的点检结果数据传送至后一级LED驱动芯片，以及由最末一级LED驱动芯片将级联的全部LED驱动芯片产生的点检结果数据输出至所述扫描卡模块。