CN109841184A - 一种双向通讯的led控制卡和led单元板的组合结构 - Google Patents

Abstract

一种双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，包括LED控制卡和至少一块LED单元板，其中，所述LED控制卡与LED单元板之间通讯连接，所述LED控制卡接收到指令后，将数据发送给LED单元板，使得LED单元板响应，然后LED单元板将数据转发给下一级的LED单元板，直至最后一级的LED单元板，LED单元板将响应结果回传给直至LED控制卡以此实现LED控制卡和LED单元板的双向通讯。本发明结构新颖、构思巧妙，有效的降低了故障发生率，提高了安装和连接效率，提高了使用寿命；双向通讯实现了LED显示屏的自我诊断功能，降低了故障发生率，提高了检修效率，提高了安全性能，效果显著。

Description

一种双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构

技术领域

本发明涉及LED技术领域，具体是一种可双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构。

背景技术

随着LED技术的发展与成熟，LED显示屏因其亮度高、功耗小、性能稳定，越来越广泛的应用于社会生活的各个领域。条形LED显示屏一般包括一块LED控制卡和一块或多块LED单元板及电源。

现有技术中，LED显示屏的控制卡输出口通过通讯线和LED单元板输入口相连，对于由多块LED单元板，则由LED控制卡通过通讯线和第一块LED单元板输入口相连，第一块LED单元板输出口通过通讯线和第二块LED单元板输入口相连，依次类推，直至连接到最后一块LED单元板，LED控制卡根据设置好的LED单元板的规格和LED显示屏长、宽点阵等信息，将显示数据和控制信号通过上述通讯线依次后传，最终实现LED显示屏的整体显示。

LED显示屏通常分为单色双色彩色三种，根据显示色彩的不同，数据通常需要6至16芯线进行传输ABCD行信号、RGB数据信号以及OE时钟锁存等信号，所以通常用16芯排线进行连接，一端接控制卡，一端连接LED单元板，由于线芯数量众多，接插件的接触点也较多，任何一芯不通或接触不良就会导致不能正常显示，这种原因带来的故障在LED显示屏中较为常见。

以上所述的通讯方式，为单向通讯，只能由LED控制卡输出数据，无法回读下级LED单元板的结构和工作状态数据，LED单元板仅被动接收传送来的数据进行显示，而不能将自身长宽参数、工作状态等信息反馈给控制卡，这就制约了LED显示屏的智能化、远程监控等方面的进一步发展。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出一种可双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，

一种双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，包括LED控制卡和至少一块LED单元板，其中，所述LED单元板仅有一块时，LED控制卡与LED单元板之间通讯连接，所述LED控制卡接收到指令后，将数据发送给LED单元板，使得LED单元板响应，然后LED单元板将响应结果回传到LED控制卡，以此实现LED控制卡和LED单元板的双向通讯；所述LED单元板有两块或两块以上时，LED单元板依次连接，LED控制卡与第一级的LED单元板之间通讯连接，LED单元板之间通讯连接，所述LED控制卡接收到指令后，将数据发送给第一级的LED单元板，使得第一级的LED单元板响应，然后LED单元板将数据转发给下一级的LED单元板，直至最后一级的LED单元板，此时LED单元板将响应结果回传给LED控制卡或者通过上一级的LED单元板依次回传给LED控制卡，以此实现LED控制卡和LED单元板的双向通讯。

在本发明中，所述LED控制卡内置有处理器，为控制卡MCU（MicrocontrollerUnit，微控制单元）处理器，控制卡MCU处理器连接有外部通讯接口和输出口，所述LED单元板内置有单元板MCU处理器，单元板MCU处理器连接有输入口、输出口和LED驱动芯片组。

在本发明中，所述LED控制卡的输出口与LED单元板的输入口相连接，连接处包括三组线路连通，分别为上行数据线、下行数据线和接地线，使得LED控制卡和LED单元板之间数据交互，共同接地；LED单元板的输出口与另一块LED单元板的输入口相连接，连接处包括三组线路连通，分别为上行数据线、下行数据线和接地线，使得LED单元板之间数据交互，共同接地。

进一步的，所述LED控制卡的输出口与LED单元板的输入口的连接处的线路还包括电源线，LED单元板独立供电，与LED控制卡相邻的LED单元板通过电源线为LED控制卡供电。

进一步的，所述LED单元板上设置有电源接线端子，与外界电源相连接。

在本发明中，所述LED控制卡上还内置有数据存储器，数据存储器与控制卡MCU处理器连接，用于存储控制卡MCU处理器传输来的参数数据和显示数据；所述LED单元板上还内置有状态监测模块和故障检测模块，状态监测模块用于对LED单元板上的温度信息进行采集以确定是否异常，故障检测模块用于对LED单元板上的电流和电压进行检测以确定LED单元板功率以及灯珠是否正常。

进一步的，所述LED单元板上检测的数据回传到LED控制卡，实现LED显示屏的自我检测，该数据由LED控制卡的外部通讯接口发送到外部设备以显示LED单元板的实时状况。

在本发明中，多级LED单元板的实现原理在于：所述LED单元板中，包含有微控制单元MCU处理器芯片，由于MCU具有唯一识别码，该唯一识别码可以作为LED单元板数据传输时的通讯地址；由于MCU具有串行通讯接口，如URAT、SPI、I2C等，且MCU具有数据处理功能，因此，在本发明中LED单元板中的MCU可以实现数据的存留、执行、转发等工作。本发明中所述的LED控制卡与LED单元板之间的双向通讯包括下行通讯和上行通讯，其中，下行通讯是由LED控制卡向LED单元板逐级发送数据，LED控制卡通过输出口中的下行数据线，发出包含LED单元板通讯地址的数据，第一级LED单元板通过输入口中的下行数据线接收到数据，依据数据中的地址和自身的地址相比较，如果是自己的数据，存留并执行，如果不是自己的数据，则通过输出口中的下行数据线，发送至下一级LED单元板，以此类推，完成下行逐级通讯；而上行通讯是由LED单元板逐级将数据传送到LED控制卡，LED单元板依据控制卡发的指令，或者依据紧急情况设定，被动或主动将自身数据通过输入口中的上行数据线，发送至上一级LED单元板，上一级LED单元板通过输出口中的上行数据线接收到数据，再转发上传，直至传送到LED控制卡。

与现有技术相比，本发明结构新颖、构思巧妙，简化的连接结构在实现LED控制卡与LED单元板功能的基础之上，极大的简化了LED各接口处的结构，有效的降低了故障发生率，提高了安装和连接效率，提高了使用寿命；LED控制与LED单元板之间的双向通讯实现了LED显示屏的自我诊断功能，能够明确的指示处故障LED单元板的位置和故障原因，降低了故障发生率，提高了检修效率，提高了安全性能，效果显著。

附图说明

图1 为本发明的整体结构连接示意图；

图2 为本发明的另一实施例结构连接示意图；

图3 为本发明的LED控制卡结构示意图；

图4 为本发明的LED单元板结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

参见图1-4所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，包括LED控制卡和至少一块LED单元板，LED控制卡内置有控制卡MCU处理器和外部通讯接口、数据存储器、输出口，控制卡MCU处理器分别与外部通讯接口、数据存储器、输出口相连通，LED单元板内置有单元板MCU处理器和输入口、输出口、LED驱动芯片组、状态监测模块、故障检测模块。所述LED控制卡的输出口与LED单元板的输入口相连接，连接处包括三组线路连通，分别为上行数据线、下行数据线和接地线，使得LED控制卡和LED单元板之间数据交互，共同接地；LED单元板的输出口空置，如图1所示，或者与另一块LED单元板的输入口相连接，如图2所示，连接处包括三组线路连通，分别为上行数据线、下行数据线和接地线，使得LED单元板之间数据交互，共同接地。

在本发明中，所述LED控制卡的输出口与LED单元板的输入口的连接处的线路还包括电源线，LED单元板上设置有电源接线端子，与外界电源相连接，采用独立供电，与LED控制卡相邻的LED单元板通过电源线为LED控制卡供电。

在本发明中，作为一种实施案例，所述LED控制卡的输出口采用4线接口，分别为电源线、上行数据线、下行数据线和接地线，LED单元板的输入口为4线接口，分别为电源线、上行数据线、下行数据线和接地线，LED单元板的输出口为4线接口，分别为空置和上行数据线、下行数据线、接地线，LED控制卡的输出口与LED单元板的输入口相连接，采用4股通讯线，LED单元板的输出口与另一块LED单元板的输入口相连接，采用3股通讯线，通讯线一端连接上一级LED单元板输出口的上行数据线、下行数据线和接地线。

作为另一种实施案例，所述LED控制卡的输出口和LED单元板的输入口和输出口均采用现有的16线通用接口，其中LED控制卡的输出口采用其中的4线，分别为电源线、上行数据线、下行数据线和接地线，其它空置，LED单元板的输入口采用其中的4线，分别为电源线、上行数据线、下行数据线和接地线，其它空置，LED单元板的输出口采用其中的3线，分别为上行数据线、下行数据线和接地线，其它空置。

作为第三种实施案例，所述LED控制卡连接两组或两组以上依次连接的LED单元板。

本发明所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构应用到LED显示屏上后，LED控制卡外部通讯接口接收外部显示数据，经控制卡MCU处理器送至数据存储器，向输出口中的下行数据线，发出包含LED单元板通讯地址的数据，LED单元板的输入口接收到数据后，单元板MCU处理器开始识别，依据数据中的地址和自身的地址相比较，如果是自己的数据，存留并执行，如果不是自己的数据，则通过输出口中的下行数据线，发送至下一级LED单元板，以此类推，完成下行逐级通讯；此时，LED单元板进行自我诊断，自我诊断数据包括：LED单元板上多点温度、灯珠状态、工作电流和工作电压，依据控制卡发的指令，或者依据紧急情况设定，被动或主动将自身自我诊断的数据通过输入口中的上行数据线，发送至上一级LED单元板，上一级LED单元板通过输出口中的上行数据线接收到数据，再转发上传，直至传送到LED控制卡，实现上行逐级通讯。然后LED控制卡将各级LED单元板的诊断数据经外部通讯接口发送到外部设备，实现外部设备对LED单元板的整体监控。

因此，结合上述构造和工作原理可以发现，本发明结构新颖、构思巧妙，简化的连接结构有效的降低了故障发生率，提高了安装和连接效率，提高了使用寿命；双向通讯实现了LED显示屏的自我诊断功能，降低了故障发生率，提高了检修效率，提高了安全性能，效果显著。

Claims (7)

1.一种双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，包括LED控制卡和至少一块LED单元板，其特征在于：

其一，所述LED单元板仅有一块时，LED控制卡与LED单元板之间通讯连接，所述LED控制卡接收到指令后，将数据发送给LED单元板，使得LED单元板响应，然后LED单元板将响应结果回传到LED控制卡，以此实现LED控制卡和LED单元板的双向通讯；

其二，所述LED单元板有两块或两块以上时，LED单元板依次连接，LED控制卡与第一级的LED单元板之间通讯连接，LED单元板之间通讯连接，所述LED控制卡接收到指令后，将数据发送给第一级LED单元板，使得第一级的LED单元板响应，然后LED单元板将数据转发给下一级的LED单元板，直至最后一级的LED单元板，此时LED单元板将响应结果回传给LED控制卡或者通过上一级的LED单元板依次回传给LED控制卡，以此实现LED控制卡和LED单元板的双向通讯。

2.根据权利要求1所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，其特征在于：所述LED控制卡内置有处理器，为控制卡处理器，控制卡处理器连接有外部通讯接口和输出口，所述LED单元板内置有单元板处理器，单元板处理器连接有输入口、输出口和LED驱动芯片组。

3.根据权利要求1所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，其特征在于：所述LED控制卡的输出口与LED单元板的输入口相连接，连接处包括三组线路连通，分别为上行数据线、下行数据线和接地线，使得LED控制卡和LED单元板之间数据交互，共同接地；LED单元板的输出口与另一块LED单元板的输入口相连接，连接处包括三组线路连通，分别为上行数据线、下行数据线和接地线，使得LED单元板之间数据交互，共同接地。

4.根据权利要求3所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，其特征在于：所述LED控制卡的输出口与LED单元板的输入口的连接处的线路还包括电源线，LED单元板独立供电，与LED控制卡相邻的LED单元板通过电源线为LED控制卡供电。

5.根据权利要求4所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，其特征在于：所述LED单元板上设置有电源接线端子，与外界电源相连接。

6.根据权利要求2所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，其特征在于：所述LED控制卡上还内置有数据存储器，数据存储器与控制卡处理器连接，用于存储控制卡处理器传输来的参数数据和显示数据；所述LED单元板上还内置有状态监测模块和故障检测模块，状态监测模块用于对LED单元板上的温度信息进行采集以确定是否异常，故障检测模块用于对LED单元板上的电流和电压进行检测以确定LED单元板功率以及灯珠是否正常。

7.根据权利要求6所述的双向通讯的LED控制卡和LED单元板的组合结构，其特征在于：所述LED单元板上检测的数据回传到LED控制卡，实现LED显示屏的自我检测，该数据由LED控制卡的外部通讯接口发送到外部设备以显示LED单元板的实时状况。