CN201829169U - 具有像素检测功能的超大型led全彩显示系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统。解决现行高速公路超大型LED全彩显示系统维护靠驱车用眼巡检，工作量大、效率低、维护不及时、维护成本高的问题。其包括有：监控及信息发布中心；以光端机信息传输设备、通讯单元双向传输连接的主控制系统；通过锁存器连接于主控制系统的铁电存储器；双向传输连接于主控制系统的系统工作状态监测单元；还包双向传输连接于主控制系统的驱动及像素检测单元和终端显示LED全彩屏。本新型用于高速道路车辆的交通控制，使维护人员足不出户能够实时掌握每个LED全彩显示系统工作情况甚至其某一个故障点，因此，减轻了维护工作量，节省了维护成本，提高了工作效率，市场前景广阔。

Description

具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统
技术领域
本实用新型涉及道路车辆的交通控制系统，道路标志或交通信号的配置检测，具体是一种可以实时掌握超大型LED全彩显示系统每一个像素点的工作状态，第一时间内获取像素异常点的具体位置，能以超高速度处理像素检测数据，并能够实时地保存数据，防止断电数据丢失，使监控中心能够实时掌握所有高速公路显示屏的像素点的工作状态，迅速安排维护部门人员对屏体进行维护的具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统。
背景技术
超大型LED全彩显示系统是高速公路中比较常用的一种显示装置，主要用于高速公路交通部门发布诱导信息，通过实时的提示信息疏导交通，诱导车辆安全通行。由于高速公路显示系统需要24小时不间断的工作，且其使用环境恶劣，所以对系统设计的可靠性，对像素坏点及瞎点的实时监测有着很高的要求，而且实时处理速度要求迅速，但是，现在同行业厂家目前生产的的显示系统，对于像素坏点或瞎点的检测仍是通过驱车肉眼巡检，因此，存在以下问题：A.不能实时掌握超大型LED全彩显示系统每个像素点的工作状态，B.难以迅速获得像素异常点的位置，因此，不能针对系统存在问题迅速维护和处理，增加了系统的不可靠性，总之，用眼检测超大型LED全彩显示系统每个像素点的工作状态或像素异常点的位置，其工作方式原始、效率低下、维修处理缓慢且不能实时掌握每一个像素点的工作状态，实时地保存数据，使监控中心能够实时掌握所有高速公路显示屏的像素点的工作情况，进行维护修理，而且，随着超大型LED全彩显示系统在高速公路的大量应用，这个问题将更加突出。
实用新型内容
本实用新型为了解决超大型LED全彩显示屏的像素检测现有技术存在的上述问题，提出一种具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统，本系统采用32位嵌入式ARM处理器作为主控制系统，其主频最高可达130MIPS，处理速度快、效率高，尤其是在超大LED全彩显示屏中的应用更能体现出其优势所在。铁电存储器FRAM芯片的无限次读写、高速读写以及低功耗等优点结合在一起，应用于像素点的定位和检测信息的存储有着不可替代的优势。DM133是专为LED显示应用所设计的沈入电流式恒流驱动芯片。内建移位缓存器，数据锁存器，以及恒流电路组件于硅CMOS芯片上。内建开/短路侦测电路组件，帮助使用者侦测LED异常(开路与短路)。系统可藉由读回串行输出端的侦测数据与原始数据进行比对以判定哪一通道发生异常。过温断电功能则可保护芯片避免在高温环境使用下而毁损。像素检测系统的应用从根本上解决了LED全彩显示屏的像素坏点和瞎点的定位和检测功能，对于高速公路维护工作的效率有了质的提高，是一种全新的工作理念的应用与开发，对于同行业中的同类产品的维护维修工作有着指向性的现实意义。此系统的研发成功将大大提高高速公路系统的维护效率，使维修人员足不出户就能够掌握设备的工作情况，智能监控光显系统的工作运行情况，大大降低了维护成本，开创了高速公路光显系统维修技术的先进工作方式和超强维护理念。
如图1所示，本实用新型的技术方案包括有：监控及信息发布中心；通过光端机信息传输设备、RS485通讯单元与其双向传输连接的ARM主控制系统；通过锁存器连接于ARM主控制系统的FRAM铁电存储器；双向传输连接于ARM主控制系统的系统工作状态监测单元，其特征是：还包括：双向传输连接于ARM主控制系统的驱动及像素检测单元及终端显示LED全彩屏。
所述ARM主控制系统与FRAM铁电存储器的电路连接如图3所示：由ARM主控制系统嵌入式芯片U1与锁存器芯片U2以及铁电存储器U3连接组成；ARM主控制系统嵌入式芯片U1的P1.16～P1.23脚连接到锁存器U2的D1～D8脚和铁电存储器U3的DQ0～DQ7脚共8位数据线，锁存器U2的输出Q1～Q8脚连接到铁电存储器U3的ADD0～ADD7脚低8位地址线，ARM嵌入式芯片U1的P0.10～P0.19脚连接到铁电存储器U3的ADD8～ADD17脚高10位地址线，并通过ARM嵌入式芯片U1的第13脚P0.28、第33脚P0.8、第34脚P0.9与铁电存储器芯片U3的第6脚CE、第17脚WE、第41脚OE端连接片选、读和写铁电存储芯片U3，主控制系统U1通过FRAM铁电存储器芯片U3的读写时序来存取FRAM数据。
所述系统工作状态检测单元如图4和2所示：由光耦电路U4及或非门集成电路U5A、AC-DC模块B1～B3以及ARM主控制系统构成，AC-DC模块将交流220V电源信号转换为直流9V左右的电信号，经过光隔离芯片U4，再经过或非门集成电路U5A相或非后输入给ARM主控制系统的第26脚P0.3，由ARM主控制系统通过第26脚P0.3上电平变化来判断系统电源是否出现故障并进行处理，以及时将处理结果返回给信息发布中心。
所述驱动及像素检测单元如图5、6及2所示：由驱动及像素检测芯片以及ARM主控制系统构成，ARM主控芯片U1，两片DM133驱动及像素检测芯片U101、U102级联，其电路构成为U1主控芯片的第22脚P0.2连接U101的第5脚SERIAL IN(数据输入)，U1的第26脚P0.3同时连接U101和U102的第3脚LATCH(数据锁存使能)，U1的第27脚P0.4同时连接U101和U102的第4脚CLOCK(时钟信号)，U1的第29脚P0.5同时连接U101和U102的第2脚ENABLE(输出使能)，U1的第30脚P0.6同时连接U101和U102的第6脚DATASEL(电流控制使能)，U1的第31脚P0.7同时连接U101和U102的第24脚ALARM(异常中断)，另外，U101的第23脚SERIAL OUT(数据输出)连接U102的第5脚SERIAL IN(数据输入)管脚构成级联串行驱动电路。
驱动及像素检测芯片DM133用于驱动LED发光二极管并检测所驱动LED发光二极管的工作状态是否正常，一旦LED发光二极管出现开路或短路时，DM133芯片将发生报警信息，并通过中断方式通知ARM主控制系统，ARM主控制系统将像素检测的返回信息按照预定存储方式存储于FRAM铁电存储器当中，同时将结果及时返回给监控及信息发布中心，信息发布中心根据实际情况通知相关部门对像素坏点进行检测或维修工作。
系统的实现原理为：系统能够不间断地从串行输出端(接ARM的中断端口)读回所有数据，并和储存于移位缓存器中已发送过的影像数据逐一比对，如有任何相异处(‘1’‘0’)，即可明确判定哪些芯片的哪些通道所驱动的LED发生故障。一旦有数据异常发生，系统中断将响应，然后由系统将侦测数据按照特殊算法对像素点进行定位，并将像素异常点的具体位置按照既定存储方式存储于FRAM当中，同时将信息返回给监控中心以便及时通知相关人员维护。因其无时无刻不在进行检测，且不必于影像模式与检测模式之间不停切换，不会影响正常影像数据之传输以及终端画面的显示，故能真正做到实时侦测(real-time monitor)的效果，特别适合应用于超大型LED全彩显示系统。
优点及积极效果：与已有技术相比，本实用新型具有以下优点：
A.可以实时掌握每一个像素点的工作状态；B.可以第一时间内获取像素异常点的具体位置；C.增加了系统的可靠性。D.提高了系统处理速度。E.解决了断电数据丢失问题。F.此系统能够以超高速度处理像素检测数据，并且能够实时地保存数据，使监控中心能够实时掌握所有高速公路显示屏的像素点的工作状态，一旦有像素坏点或瞎点出现便立即通过中断方式第一时间将像素点的具体位置返回给监控中心，以便监控中心根据具体情况安排维护部门人员对屏体进行维护，提高了工作效率，尤其是在超大屏体中的应用，此系统的优势及高效率体现的更是淋漓尽致。
附图说明
图1为本实用新型具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统方框图。
图2为本实用新型的工作流程图。
图3为ARM主控制系统与FRAM铁电存储器芯片连接电路图。
图4为具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统的系统工作状态监测单元的连接电路图。
图5为驱动及像素检测单元中ARM主控制系统主控芯片U1与DM133连接电路图。
图6为驱动及像素检测单元的驱动及像素检测芯片DM133与LED阵列的电路连接及工作示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型所提出的具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统的技术方案及特点，再举以下实例并结合附图说明如下：如图1-6所示，本实用新型的技术方案包括有：监控及信息发布中心；通过光端机信息传输设备、RS485通讯单元与其双向传输连接的ARM主控制系统；通过锁存器连接于ARM主控制系统的FRAM铁电存储器；双向传输连接于ARM主控制系统的系统工作状态监测单元；其特征是：还包括：双向传输连接于ARM主控制系统的驱动及像素检测单元及终端显示LED全彩屏。
所述ARM主控制系统与FRAM铁电存储器的电路连接如图3所示：由ARM嵌入式芯片U1与锁存器芯片U2以及铁电存储器U3连接组成；ARM嵌入式芯片U1的P1.16～P1.23脚连接到锁存器U2的D1～D8脚和铁电存储器U3的DQ0～DQ7脚共8位数据线，锁存器U2的输出Q1～Q8脚连接到铁电存储器U3的ADD0～ADD7脚低8位地址线，ARM嵌入式芯片U1的P0.10～P0.19脚连接到铁电存储器U3的ADD8～ADD17脚高10位地址线，并通过ARM嵌入式芯片U1的第13脚P0.28、第33脚P0.8、第34脚P0.9与铁电存储器的第6脚CE、第17脚WE、第41脚OE端连接片选、读和写铁电存储芯片U3，主控制系统U1通过FRAM铁电存储器芯片U3的读写时序存取FRAM数据。
所述系统工作状态监测单元如图4和2所示：由光耦电路U4及或非门集成电路U5A、AC-DC模块B1～B3以及ARM主控制系统构成，AC-DC模块将交流220V电源信号转换为直流9V左右的电信号，经过光隔离芯片U4，再经过或非门电路U5A相或后输入给ARM主控制系统的第26脚P0.3，由ARM主控制系统通过第26脚P0.3上电平变化来判断系统电源是否出现故障并进行处理，以及时将处理结果返回给信息发布中心。
所述驱动及像素检测单元如图5、6及2所示：由驱动及像素检测芯片以及ARM主控制系统构成，ARM主控芯片U1，两片DM133驱动及像素检测芯片U101、U102级联，其电路构成为U1主控芯片的第22脚P0.2连接U101的第5脚SERIAL IN(数据输入)，U1的第26脚P0.3同时连接U101和U102的第3脚LATCH(数据锁存使能)，U1的第27脚P0.4同时连接U101和U102的第4脚CLOCK(时钟信号)，U1的第29脚P0.5同时连接U101和U102的第2脚ENABLE(输出使能)，U1的第30脚P0.6同时连接U101和U102的第6脚DATASEL(电流控制使能)，U1的第31脚P0.7同时连接U101和U102的第24脚ALARM(异常中断)，另外，U101的第23脚SERIAL OUT(数据输出)连接U102的第5脚SERIAL IN(数据输入)管脚构成级联串行驱动电路。
驱动及像素检测芯片DM133用于驱动LED发光二极管并检测所驱动LED发光二极管的工作状态是否正常，一旦LED发光二极管出现开路或短路时，DM133芯片将发生报警信息，并通过中断方式通知ARM主控制系统，ARM主控制系统将像素检测的返回信息按照预定存储方式存储于FRAM铁电存储器当中，同时将结果及时返回给监控及信息发布中心，信息发布中心根据实际情况通知相关部门对像素坏点进行检测或维修工作。

Claims (4)

1.一种具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统，包括有：监控及信息发布中心；通过光端机信息传输设备、RS485通讯单元与其双向传输连接的ARM主控制系统；通过锁存器连接于ARM主控制系统的FRAM铁电存储器；双向传输连接于ARM主控制系统的系统工作状态监测单元；其特征是：还包括：双向传输连接于ARM主控制系统的驱动及像素检测单元和终端显示LED全彩屏。
2.根据权利要求1所述的具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统，其特征在于：所述ARM主控制系统与FRAM铁电存储器的电路连接由ARM主控制系统嵌入式芯片(U1)与锁存器芯片(U2)以及铁电存储器(U3)连接组成；ARM嵌入式芯片(U1)的P1.16～P1.23脚连接到锁存器(U2)的D1～D8脚和铁电存储器(U3)的DQ0～DQ7脚共8位数据线，锁存器(U2)的输出Q1～Q8脚连接到铁电存储器(U3)的ADD0～ADD7脚低8位地址线，ARM嵌入式芯片(U1)的P0.10～P0.19脚连接到铁电存储器(U3)的ADD8～ADD17脚高10位地址线，并通过ARM嵌入式芯片的第13脚(P0.28)、第33脚(P0.8)、第34脚(P0.9)与铁电存储器的第6脚(CE)、第17脚(WE)、第41脚(0E)端连接片选、读和写铁电存储芯片(U3)。
3.根据权利要求1所述的具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统，其特征在于：所述系统工作状态监测单元由光耦电路光隔离芯片(U4)及或非门集成电路(U5A)、AC-DC模块(B1～B3)以及ARM主控制系统构成，AC-DC模块将交流220V电源信号转换为直流9V的电信号，经过光隔离芯片(U4)，再经过或非门电路(U5A)相或非后输入给ARM主控制系统的第26脚(P0.3)，由ARM主控制系统通过第26脚(P0.3)上电平变化来判断系统电源是否出现故障并进行处理，并及时将处理结果返回给信息发布中心。
4.根据权利要求1所述的具有像素检测功能的超大型LED全彩显示系统，其特征在于：所述驱动及像素检测单元由驱动及像素检测芯片以及ARM主控制系统主控制芯片(U1)构成，ARM主控芯片(U1)，两片DM133驱动及像素检测芯片(U101)、(U102)级联，其电路构成为(U1)主控芯片的第22脚(P0.2)连接U101的第5脚SERIAL IN数据输入，U1的第26脚(P0.3)同时连接U101和U102的第3脚LATCH数据锁存使能，U1的第27脚(P0.4)同时连接U101和U102的第4脚CLOCK时钟信号，U1的第29脚(P0.5)同时连接U101和U102的第2脚ENABLE输出使能，U1的第30脚(P0.6)同时连接U101和U102的第6脚DATASEL电流控制 使能，U1的第31脚(P0.7)同时连接U101和U102的第24脚ALARM异常中断，另外，U101的第23脚SERIAL OUT数据输出连接U102的第5脚SERIAL IN数据输入管脚构成级联串行驱动电路。 
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