CN109920370A - 一种新型led显示屏系统备份电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双系统的新型LED显示屏系统备份电路及其控制方法，分别设置在主转接板和副转接板上，包括工作状态检测电路、工作状态判断电路和数据输出控制电路；通过检测两张系统卡的工作状态，并判断两张控制卡在同一时间是否同时工作，正常情况下，只有一张系统卡正常工作，另外一张系统卡不工作，当有系统卡异常时，切换到另外一张卡工作。本发明逻辑简单容易理解，设计工程师设计简单。电路简单，成本增加很少。

Description

一种新型LED显示屏系统备份电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，特别是一种新型LED显示屏系统备份电路及其控制方法。

背景技术

近些年LED显示屏应用越来越广泛，尤其户内小间距LED显示产品更是爆发似的增长，应用领域广泛，对系统应用也提出了很多新的要求，很多场所都要进行系统信号的备份，但传统的备份方式都是基于系统软件的配合，在同一个转接板上实现备份，在某些特殊场合，系统卡不在同一张转接板上时基本上很难实现备份方案，只能采取外部系统环路备份方式。

现有LED显示屏双接收卡（即双系统）备份电路原理部分主要由以上两种方案（定义：系统卡1为主卡，系统卡2为副卡）：

如图1所示的方案一：一般系统卡设定两个备份端口1和2，主卡和副卡间的备份电路设计原理为，直接在系统卡的端口1串接电阻R1,主卡的端口2通过电阻R3上拉接VCC，副卡的端口2通过电阻R2下拉到GND，从而实现双接收卡备份功能，其中R1、R2、R3电阻的封装和阻值在具体设计中具体选定，VCC为接收卡工作电压，GND为系统卡工作参考0电位。

如图2所示的方案二：是基于没有备份端口的系统卡设计一套备份电路，即在主卡和副卡之间增加一套备份电路，同时检测主卡和副卡输出的某一路信号，如CLK信号，设定当主卡正常工作的时候主卡CLK信号有输出，副卡CLK无输出，当主卡工作异常，主卡CLK信号无输出，副卡CLK信号有输出，通过主副卡信号切换电路检测主卡与副卡的CLK信号变化，当主卡工作正常时主副卡信号切换电路输出主卡数据输出控制信号保证主卡数据传输到灯板，当主卡异常副卡工作的时候主副卡信号切换电路输出副卡数据输出控制信号保证副卡数据传输到灯板。

现有技术缺点/需解决的不足：

就现有双系统备份方式而言，以上方案1和方案2的备份原理图连接部分是比较常用的方式，也比较简单，但这两种方案所实现的方案是必须基于双系统卡在一张转接板上，如果两个系统卡分开在独立的转接板上要实现双卡备份就比较困难。

因此可以说现有方案根本没有解决当转接板独立设计，即因结构或者某些因素导致模组内部转接板不能做成一个完整转接板时，并且主卡与副卡分别位于两个独立的转接板上，模组内部系统卡的备份问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种新型LED显示屏系统备份电路及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种新型LED显示屏系统备份电路，分别设置在主转接板和副转接板上，包括工作状态检测电路、工作状态判断电路和数据输出控制电路；主转接板的工作状态检测电路的输入端与主转接板的系统卡电连接，用于获取主转接板的系统卡输出的工作信号；主转接板的工作状态判断电路的输入端与主转接板的工作状态检测电路以及副转接板的工作状态检测电路电连接，用于接收主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号；主转接板的数据输出控制电路的输入端与主转接板的工作状态检测电路以及主转接板的工作状态判断电路电连接，用于接收主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及主转接板的工作状态判断电路输出的工作状态判断信号；主转接板的数据输出控制电路的输出端与主系统卡电连接，用于向主系统卡输出数据输出控制信号；副转接板的工作状态检测电路的输入端与副转接板的系统卡电连接，用于获取副转接板的系统卡输出的工作信号；副转接板的工作状态判断电路的输入端与副转接板的工作状态检测电路以及主转接板的工作状态检测电路电连接，用于接收副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号；副转接板的数据输出控制电路的输入端与副转接板的工作状态检测电路以及副转接板的工作状态判断电路电连接，用于接收副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及副转接板的工作状态判断电路输出的工作状态判断信号；副转接板的数据输出控制电路的输出端与副系统卡电连接，用于向副系统卡输出数据输出控制信号。

上述技术方案中，所述主转接板和副转接板为相同并独立的转接板。

一种新型LED显示屏系统备份电路的控制方法，其包括以下步骤：

步骤一，在主转接板上的工作状态检测电路检测主转接板上系统卡的工作信号，在副转接板上的工作状态检测电路检测副转接板上系统卡的工作信号；

步骤二，主转接板/副转接板的工作状态检测电路根据各自的工作信号将工作状态信号输出至主转接板的工作状态判断电路和数据输出控制电路、以及副转接板的工作状态判断电路；

步骤三，主转接板/副转接板的工作状态判断电路根据各自接收的主转接板的工作状态信号以及副转接板的工作状态信号输出工作状态判断信号；

步骤四，主转接板/副转接板的数据输出控制电路根据各自接收的工作状态信号以及工作状态判断信号向各自的系统卡输出数据输出控制信号。

本发明的有益效果是：

1、逻辑简单容易理解，设计工程师设计简单。

2、电路简单，成本增加很少。

3、应用本电路原理，可以实现两个独立转接板原理设计、PCB设计完全相同，即相当于同样的转接板装2张而已，转接板间只需要简单的信号传输即可，有利于厂家批量生产和材料管控。

4、当两套系统在两张独立转接板上时，使用这套电路原理可以实现系统双备份。

附图说明

图1是现有技术系统备份方案一的原理示意图；

图2是现有技术系统备份方案二的原理示意图；

图3是本发明整体方案的原理示意图；

图4是本发明工作状态检测电路的电路原理图；

图5是本发明工作状态判断电路的电路原理图；

图6是本发明数据输出控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图3所示，一种双系统的新型LED显示屏系统备份电路，分别设置在主转接板和副转接板上，包括工作状态检测电路、工作状态判断电路和数据输出控制电路；主转接板的工作状态检测电路的输入端与主转接板的（主）系统卡电连接，用于获取主转接板的系统卡输出的工作信号；主转接板的工作状态判断电路的输入端与主转接板的工作状态检测电路以及副转接板的工作状态检测电路电连接，用于接收主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号；主转接板的数据输出控制电路的输入端与主转接板的工作状态检测电路以及主转接板的工作状态判断电路电连接，用于接收主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及主转接板的工作状态判断电路输出的工作状态判断信号；主转接板的数据输出控制电路的输出端与主系统卡电连接，用于向主系统卡输出数据输出控制信号；副转接板的工作状态检测电路的输入端与副转接板的（副）系统卡电连接，用于获取副转接板的系统卡输出的工作信号；副转接板的工作状态判断电路的输入端与副转接板的工作状态检测电路以及主转接板的工作状态检测电路电连接，用于接收副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号；副转接板的数据输出控制电路的输入端与副转接板的工作状态检测电路以及副转接板的工作状态判断电路电连接，用于接收副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及副转接板的工作状态判断电路输出的工作状态判断信号；副转接板的数据输出控制电路的输出端与副系统卡电连接，用于向副系统卡输出数据输出控制信号。

其中，所述主转接板和副转接板为相同并独立的转接板。

一种新型LED显示屏系统备份电路的控制方法，其包括以下步骤：

步骤一，在主转接板上的工作状态检测电路检测主转接板上系统卡的工作信号，在副转接板上的工作状态检测电路检测副转接板上系统卡的工作信号；

步骤二，主转接板/副转接板的工作状态检测电路根据各自的工作信号将工作状态信号输出至主转接板的工作状态判断电路和数据输出控制电路、以及副转接板的工作状态判断电路；

步骤三，主转接板/副转接板的工作状态判断电路根据各自接收的主转接板的工作状态信号以及副转接板的工作状态信号输出工作状态判断信号；

步骤四，主转接板/副转接板的数据输出控制电路根据各自接收的工作状态信号以及工作状态判断信号向各自的系统卡输出数据输出控制信号。

本发明的工作原理：

如图4所示，为工作状态检测电路的电路原理图：电路输入端为OUT80，即检测系统卡某信号输入，这里以CLK信号为例，当系统卡工作正常时CLK为一个脉冲信号，当系统卡工作异常时，CLK信号被拉低即无数据输出。检测电路通过检测CLK状态变化，及电路本身功能实现当CLK信号正常时输出的SEL_A信号为逻辑1即高电平，否则输出逻辑0即低电平（SEL_B与SEL_A输出逻辑相反，这里没有用到）。这里输入VCC使用的是3.3V电源，所以标示的是3.3V。

如图5所示，为工作状态判断电路的电路原理图：工作状态判断电路接收前级电路的SEL_A信号，同时接收来自另外一个转接板同样的工作状态检测电路输出的信号A_SEL(A_SEL与SEL_A的产生原理相同，这里是为了区分不同转接板信号，所以把标示修改)，当SEL_A与A_SEL逻辑相反即0 、1或者1、0则认为此时只有一张系统卡工作，则输出的Y_SEL信号为逻辑1即高电平，当SEL_A与A_SEL逻辑相同为0、0，则认为此时两张系统卡都工作异常，则输出的Y_SEL信号为逻辑0即低电平，当SEL_A与A_SEL逻辑相同为1、1，则认为此时两张系统卡都工作，则输出的Y_SEL信号为逻辑0即低电平。真值表如下。

SEL_A	A_SEL	Y_SEL
			0	0	0
0	1	1
			1	0	1
1	1	0

如图6所示，为数据输出控制电路的电路原理图：接收工作状态检测电路输出的SEL_A信号和工作状态判断电路输出的Y_SEL信号，当只有一张卡工作即Y_SEL为逻辑1，切SEL_A也为逻辑1时，Q输出为低电平，使本转接板显示信号输出，当Y_SEL为逻辑0时，不管SEL_A逻辑如何，Q输出为高电平，即关闭本转接板信号输出，当Y_SEL为逻辑1，切SEL_A也为逻辑0时，Q输出为高电平，即关闭本转接板信号输出。真值表如下。

SEL_A	Y_SEL	Q
			0	0	1
0	1	1
			1	1	0
1	0	1

其中上述电路原理图中：

1、所有电路供电电压根据需求选择，这里的3.3V仅为示例；

2、所有电路逻辑均由实际使用定义，这里根据需要电路①SEL_A信号为逻辑1有效，也可以定义SEL_A信号为逻辑0有效，根据定义的不同，真值表会有不同的调整，搭建的电路逻辑输入和输出也会有所不同，但是基本原理同上。

3、都是为了实现判断控制卡是否正常，并检测是否两张控制卡同时工作，并综合控制系统卡显示信号的输出。

本发明通过检测两张系统卡的工作状态，并判断两张控制卡在同一时间是否同时工作，正常情况下，只有一张系统卡正常工作，另外一张系统卡不工作，当有系统卡异常时，切换到另外一张卡工作。

首先工作状态检测电路检测系统卡某信号B，并输出系统卡工作状态信号给到工作状态判断电路和数据输出控制电路，同时还有向其他转接板工作状态判断电路输出信号，同时工作状态判断电路还接收另一个独立转接板上面同样工作状态检测电路的系统卡工作状态信号（所以在原里示意中工作状态检测电路还有一个向外输出系统卡工作状态信号端口）。

其次工作状态判断电路接收到本转接板及另外一个转接板传送过工作状态检测电路的系统卡工作状态信号，进行综合判断，当两个信号逻辑相同时认为两张卡要么同时工作，要么同时异常，只有当两个信号不同时，认为是只有一张卡在工作，并输出双卡工作状态判断信号。

最后数据输出控制电路根据前级输入的两路信号进行处理后输出系统卡数据输出控制信号。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种新型LED显示屏系统备份电路，其特征在于：分别设置在主转接板和副转接板上，包括工作状态检测电路、工作状态判断电路和数据输出控制电路；主转接板的工作状态检测电路的输入端与主转接板的系统卡电连接，用于获取主转接板的系统卡输出的工作信号；主转接板的工作状态判断电路的输入端与主转接板的工作状态检测电路以及副转接板的工作状态检测电路电连接，用于接收主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号；主转接板的数据输出控制电路的输入端与主转接板的工作状态检测电路以及主转接板的工作状态判断电路电连接，用于接收主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及主转接板的工作状态判断电路输出的工作状态判断信号；主转接板的数据输出控制电路的输出端与主系统卡电连接，用于向主系统卡输出数据输出控制信号；副转接板的工作状态检测电路的输入端与副转接板的系统卡电连接，用于获取副转接板的系统卡输出的工作信号；副转接板的工作状态判断电路的输入端与副转接板的工作状态检测电路以及主转接板的工作状态检测电路电连接，用于接收副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及主转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号；副转接板的数据输出控制电路的输入端与副转接板的工作状态检测电路以及副转接板的工作状态判断电路电连接，用于接收副转接板的工作状态检测电路输出的工作状态信号以及副转接板的工作状态判断电路输出的工作状态判断信号；副转接板的数据输出控制电路的输出端与副系统卡电连接，用于向副系统卡输出数据输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种新型LED显示屏系统备份电路，其特征在于：所述主转接板和副转接板为相同并独立的转接板。

3.一种新型LED显示屏系统备份电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在主转接板上的工作状态检测电路检测主转接板上系统卡的工作信号，在副转接板上的工作状态检测电路检测副转接板上系统卡的工作信号；

步骤二，主转接板/副转接板的工作状态检测电路根据各自的工作信号将工作状态信号输出至主转接板的工作状态判断电路和数据输出控制电路、以及副转接板的工作状态判断电路；

步骤三，主转接板/副转接板的工作状态判断电路根据各自接收的主转接板的工作状态信号以及副转接板的工作状态信号输出工作状态判断信号；

步骤四，主转接板/副转接板的数据输出控制电路根据各自接收的工作状态信号以及工作状态判断信号向各自的系统卡输出数据输出控制信号。