CN1417768A - 移动式led图文显示装置 - Google Patents

Abstract

一种移动式LED(光二极管)图文显示装置，包括支撑体、LED显示屏和LED显示控制模块，该LED显示控制模块包括具有信号端口的显示数据处理器、LED驱动电路及显示数据存储电路，其特征为：该LED(光二极管)图文显示装置还包括用于处理控制信息的控制信息处理模块，以及对系统自身供电的蓄电池组；该控制信息处理模块包括控制信息处理器及与之连接的控制信息存储电路，该控制信息处理器的信号端口与所述的显示数据处理器的信号端口连接；且该LED显示屏、LED显示控制模块、控制信息处理模块以及蓄电池组共同装设在可独立移动的支撑体上。本发明的装置能够脱离固定的上位计算机进行独立控制操作、能够方便移动、可辗转异地进行图文显示。

Description

移动式LED图文显示装置

【技术领域】

本发明涉及电子显示器领域，尤其涉及一类户内、外公共场所应用的大面积图文显示屏。

【背景技术】

随着电子尤其是计算机技术的飞速发展，人类已进入信息时代，越来越多的电子图文显示屏被建立安装在各种户内外公共场所尤其是人员集中的场所，造成了很强的广告渲染力和震撼力。这些电子图文显示屏有磁翻板、真空像素管、电视墙、LED显示屏等类型，其中LED(发光二极管)以其亮度高、组合灵活、适应性强、不受面积限制等优点较之其它显示类型更适合于在户内外公共场所作为显示像素。

但现有的LED显示屏都是被一次性地固定安装在特定公共场所的建筑结构上，安装以后，不但无法移动，而且需要与就近处的上位计算机联机、以及交流市电或固定直流电源固定连接才能对图文信息进行显示和工作，以致现有的一块LED显示屏只能用于一个特定的公共场所，安装使用成本较高，具有很大的局限性，难以进入大批量生产的低成本的移动式图文信息显示领域。

【发明内容】

针对现有技术的上述缺点，本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够脱离固定的上位计算机进行独立控制操作、能够方便移动、可辗转异地进行图文显示的移动式LED图文显示装置。

为此，本发明的技术解决方案是一种移动式LED(光二极管)图文显示装置，包括支撑体、LED显示屏和LED显示控制模块，该LED显示控制模块包括具有信号端口的显示数据处理器、LED驱动电路及显示数据存储电路，其特征在于：该LED(光二极管)图文显示装置还包括一用于处理控制信息的控制信息处理模块，以及对系统自身供电的蓄电池组；该控制信息处理模块包括控制信息处理器及与之连接的控制信息存储电路，该控制信息处理器的信号端口与所述的显示数据处理器的信号端口连接；且该LED显示屏、LED显示控制模块、控制信息处理模块以及蓄电池组共同装设在可独立移动的支撑体上。

所述的控制信息处理器是工况控制CPU芯片，所述的控制信息存储电路包括与工况控制CPU芯片的信号接口连接的控制只读存储器、控制状态存储器、以及数据锁存器组；所述的控制信息处理模块还包括有通过上述数据锁存器组与工况控制CPU芯片连接的人机交换组件。

所述的控制信息处理模块中还包括CPU监控电路；该CPU监控电路与工况控制CPU芯片的I/O接口及LED显示控制模块中的相应端口相连接；在所述的控制只读存储器中存储有操作命令中文字库。

所述的工况控制CPU芯片是单片机芯片；所述的人机交换组件包括LCD(液晶显示)屏、键盘。

所述的LED显示屏有六面并呈六棱柱体排列；所述的LCD屏以及键盘是装设在LED显示屏柱体的顶端面上或LED显示屏柱体以下的支撑体的表面。

所述的人机交换组件还包括通过所述的数据锁存器组与工况控制CPU芯片相联接的无线遥控指令收发器。

所述的显示数据处理器包括有通过信号通道互相连接的两块单片机CPU芯片：其中一块是显示控制CPU芯片，其I/O口线还与LED驱动电路相连接，另一块是数据运算CPU芯片，其I/O口线与前述的工况控制CPU芯片的信号通道相连接、并设有与上位计算机通讯的串口电路。

所述的数据运算CPU芯片与显示控制CPU芯片的数据/地址口线均通过一数据/地址总线与两个数据/地址存储器相连接，其中，所述的数据运算CPU芯片的输出口线与一读写交换电路的输入口线相连接，所述的显示控制CPU芯片的输入口线与该读写交换电路的输出口线相连接；在所述的数据运算CPU芯片内还预装有读写交换控制软件。

所述的显示数据存储电路包括显示只读存储器、显示随机存储器，在显示只读存储器中预装有大容量的图文字库。

所述的CPU监控电路由CPU脉冲监控计时器和故障报警电路组成，在CPU监控电路中预装有CPU复位软件；而在所述的工况控制CPU芯片、显示控制CPU芯片、数据运算CPU芯片内都预装有脉冲发生软件。

本发明的上述技术方案使现有的LED(光二极管)图文显示装置能够脱离固定的上位计算机，进行独立控制操作、能够方便移动、可辗转异地进行移动式图文显示。

【附图说明】

以下结合具体实施立即附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的电路结构原理框图。

图2为本发明实施例的电路元件连接示意图。

图3为本发明实施例的立体外形结构的示意图。

【具体实施方式】

如图1所示：

本发明的移动式LED(光二极管)图文显示装置的电路，包括LED显示屏1和LED显示控制模块2，该LED显示控制模块2包括具有信号端口的显示数据处理器2-1、LED驱动电路2-2及显示数据存储电路2-3，其特征在于：该LED(光二极管)图文显示装置还包括一用于处理控制信息的控制信息处理模块3，以及对系统自身供电的蓄电池组4；该控制信息处理模块3包括控制信息处理器3-1及与之连接的控制信息存储电路3-2，该控制信息处理器3-2的信号端口与所述的显示数据处理器2-1的信号端口连接。

针对现有LED显示屏没有独立的控制操作信息处理模块、没有独立的电源支持、没有整体集成的独立可移动的支撑结构的缺点，本发明在电路上借助信号通道将一套控制操作信息处理模块与原有的LED显示屏和LED显示控制模块集成为统一整体，与自带的蓄电池组一道安装在一个可独立移动的支撑体上，操作人员既能就近从附设在LED显示屏总成上的LCD显示屏的操作界面上利用键盘对本移动式LED图文显示装置的LED显示屏的显示内容、显示亮度、显示速度、表现方式等进行选择、调节等操作控制，还能借助无线遥控的指令收发器在远距离上进行操作控制，灵活方便；

如图2所示：

一种移动式LED(光二极管)图文显示装置的电路元件，包括LED显示屏1、LED显示控制模块2，还包括用于处理控制信息的控制信息处理模块3，其中控制信息处理器3-1采用工况控制CPU芯片，人机交换组件包括LCD(液晶显示)屏3-5、键盘和/或无线遥控指令收发器3-4，以及对移动式LED(光二极管)图文显示装置的电路元件自身供电的蓄电池组4；

该控制信息处理模块3包括型号为89C52的工况控制CPU芯片3-1及与之连接的控制信息存储电路3-2，该工况控制CPU芯片3-1的信号端口与LED显示控制模块2的数据运算CPU芯片(89C51)的信号端口连接；所述的控制信息存储电路3-2包括与工况控制CPU芯片3-1的信号接口连接的控制只读存储器、控制状态存储器、以及数据锁存器组；

人机交换组件包括LCD(液晶显示)屏3-5、键盘和/或无线遥控指令收发器3-4通过所述的数据锁存器组与工况控制CPU芯片3-1相联接。

所述的控制信息处理模块3中还包括CPU监控电路3-3；该CPU监控电路3-3与工况控制CPU芯片3-1的I/O接口、LED显示控制模块2中显示控制CPU芯片与数据运算CPU芯片的相应接口相连接；在3-2中所述的控制只读存储器中存储有操作命令中文字库。

所述的CPU监控电路3-3由CPU脉冲监控计时器和故障报警电路组成(未详示)，在CPU监控电路3-3中预装有CPU复位软件；而在所述的工况控制CPU芯片3-1、显示控制CPU芯片、数据运算CPU芯片内都预装有脉冲发生软件。

所述的LED显示控制模块2中：与LED显示屏1相连接的LED驱动电路2-2包括行驱动电路、列驱动电路；显示数据存储电路2-3包括显示只读存储器、两个数据/地址存储器A和B，在显示只读存储器中预装有大容量的图文字库；显示数据处理器2-1是通过信号通道互相连接的两块89C51型号的单片机CPU芯片：其中一块是显示控制CPU芯片，其I/O口线与LED的行驱动电路、列驱动电路分别相连接，另一块是数据运算CPU芯片，其I/O口线与前述的工况控制CPU芯片3-1的信号通道相连接、并设有与上位计算机通讯的串口电路2-4。

所述2-1的数据运算CPU芯片与显示控制CPU芯片的数据/地址口线均通过一数据/地址总线与两个数据/地址存储器A、B相连接，其中，所述的数据运算CPU芯片的输出口线与2-3中的读写交换电路的输入口线相连接，所述的显示控制CPU芯片的输入口线与该读写交换电路的输出口线相连接；在所述的数据运算CPU芯片内还预装有读写交换控制软件。

在传统的LED显示控制模块中通常仅采用一块处理显示数据的单片机CPU芯片对LED驱动电路进行显示控制，很容易实现图文信息在屏幕上左移且扫描速度也很高，但要实现图文信息在屏幕上作上移就比较困难了，必需将整个字体数据库重新运算(即数据重构)过后才能实现，这样一来就使得系统的数据处理量相当大，结果就是图文信息上移速度非常慢，显示效果很差，这也是很多LED显示屏为什么只有左移效果的原因之一，因此要在电路上实现左移/上移两种显示模式，就必须提高数据处理器的运算速度，然而单靠一片单片机CPU芯片去完成LED扫描控制和数据运算，即使用最高频率24MHz速度还是不够。为解决该问题，本发明采用双单片机CPU芯片配以双存储器的数据交互式读写结构，即为了实现双处理器共同工作，本发明在LED显示控制模块中使用了两个数据/地址存储器进行同步的交叉读写方式。由于两个存储器的数据和地址都要进行交换控制，控制线数目特别多，而单片机的控制口有限，所以本发明专设一个专用读写交换电路，使得整个电路中数据和地址的交换控制只需通过简单的几根控制线就能实现；交换控制权在数据运算CPU芯片，这样能使编程非常方便，同时也很大程度上提高了数据的读写速度，很好地解决了图文信息在显示屏上移太慢的问题，在常用左移显示基础上增加了经特效运算后形成的上移、静态、亮度调整、移动速度等多种文字显示的特效；

此外，由于系统使用了三块单片机CPU芯片，为防止出现系统死机，本发明设有由CPU脉冲监控计时器和故障报警电路组成的CPU监控电路，在CPU监控电路中预装有CPU复位软件，而在工况控制CPU芯片内、显示控制CPU芯片、数据运算CPU芯片内都预装有脉冲发生软件，由预装在各个CPU芯片内的脉冲发生软件产生脉冲，不断对CPU监控计时器进行复位，如某个CPU发生故障不产生脉冲，CPU监控电路计时超过一定值时就为故障CPU提供复位信号，令故障CPU重新初始化工作，上述系统俗称“看门狗”，给系统的稳定运行提供了强有力保障；

如图3所示：

本发明的移动式LED(光二极管)图文显示装置的一种实施例的外形结构，具有六面并呈六棱柱体排列的LED显示屏1装设在可独立移动的支撑体5上；在该LED显示屏1的六棱柱体内的空间安装有LED显示控制模块2、控制信息处理模块3(均未示出)，而蓄电池组4(未示出)安装在支撑体5基部内的空间中；所述的LCD屏3-5以及键盘和无线遥控指令收发器3-4是装设在LED显示屏柱体内的空间中而开口于LED显示屏柱的顶端面上(当支撑体5太高大时也可装设在LED显示屏柱体以下的支撑体5基部内的空间中而开口于基部表面)。

由于选用市售易得的工业控制单片机作为数据处理CPU，整机电路体积紧凑，成本低廉，技术较为成熟，实施容易；六棱柱体排列的LED显示屏较之环形显示屏制作技术较简单，但又能让不同角度的观看者能从多方观看，具有相似环形显示屏的效果，但生产成本却低于环形显示屏，还可根据市场需要，生产出各种尺寸系列的LED显示屏产品，以适应不同客户、不同场合的需求，大大扩展了LED显示屏的市场适应范围和前景；本发明的移动式LED(光二极管)图文显示装置采用高亮度LED管芯、8级亮度调节，亮度一致性及稳定性好，环境适应性强，可作多幅显示画面选择，此外还继承传统LED显示装置联机操控的优点，使用了可随时联机/脱机的电脑连接工作方式即可与上位计算机通讯的串口电路，为LED显示技术发展提供了一个新的方向。

Claims (10)

1、一种移动式LED(光二极管)图文显示装置，包括支撑体、LED显示屏和LED显示控制模块，该LED显示控制模块包括具有信号端口的显示数据处理器、LED驱动电路及显示数据存储电路，其特征在于：该LED(光二极管)图文显示装置还包括一用于处理控制信息的控制信息处理模块，以及对系统自身供电的蓄电池组；该控制信息处理模块包括控制信息处理器及与之连接的控制信息存储电路，该控制信息处理器的信号端口与所述的显示数据处理器的信号端口连接；且该LED显示屏、LED显示控制模块、控制信息处理模块以及蓄电池组共同装设在可独立移动的支撑体上。

2、如权利要求1的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的控制信息处理器是工况控制CPU芯片，所述的控制信息存储电路包括与工况控制CPU芯片的信号接口连接的控制只读存储器、控制状态存储器、以及数据锁存器组；所述的控制信息处理模块还包括有通过上述数据锁存器组与工况控制CPU芯片连接的人机交换组件。

3、如权利要求1或2的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的控制信息处理模块中还包括CPU监控电路；该CPU监控电路与工况控制CPU芯片的I/O接口及LED显示控制模块中的相应端口相连接；在所述的控制只读存储器中存储有操作命令中文字库。

4、如权利要求3的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的工况控制CPU芯片是单片机芯片；所述的人机交换组件包括LCD(液晶显示)屏、键盘。

5、如权利要求4的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的LED显示屏有六面并呈六棱柱体排列；所述的LCD屏以及键盘是装设在LED显示屏柱体的顶端面上或LED显示屏柱体以下的支撑体的表面。

6、如权利要求5的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的人机交换组件还包括通过所述的数据锁存器组与工况控制CPU芯片相联接的无线遥控指令收发器。

7、如权利要求6的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的显示数据处理器包括有通过信号通道互相连接的两块单片机CPU芯片：其中一块是显示控制CPU芯片，其I/O口线还与LED驱动电路相连接，另一块是数据运算CPU芯片，其I/O口线与前述的工况控制CPU芯片的信号通道相连接、并设有与上位计算机通讯的串口电路。

8、如权利要求7的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的数据运算CPU芯片与显示控制CPU芯片的数据/地址口线均通过一数据/地址总线与两个数据/地址存储器相连接，其中，所述的数据运算CPU芯片的输出口线与一读写交换电路的输入口线相连接，所述的显示控制CPU芯片的输入口线与该读写交换电路的输出口线相连接；在所述的数据运算CPU芯片内还预装有读写交换控制软件。

9、如权利要求8的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的显示数据存储电路包括显示只读存储器、显示随机存储器，在显示只读存储器中预装有大容量的图文字库。

10、如权利要求9的移动式LED图文显示装置，其特征在于：所述的CPU监控电路由CPU脉冲监控计时器和故障报警电路组成，在CPU监控电路中预装有CPU复位软件；而在所述的工况控制CPU芯片、显示控制CPU芯片、数据运算CPU芯片内都预装有脉冲发生软件。

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