CN203573621U - Led灯板和led显示屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种LED灯板和一种LED显示屏。其中，LED灯板包括电路板和设置在电路板上的多个LED；此外，还包括单片机或可编程器件、以及存储器。其中，单片机或可编程器件配置有前端接口、存储器接口和后端接口，前端接口和后端接口分别用于和前端外部电路通信及后端外部电路通信，存储器电连接单片机或可编程器件的存储器接口。本实用新型通过在LED灯板上设置单片机或可编程器件搭配存储器进行运作，如此可以节省LED灯板与外部电路的连接线数量、缓解布线空间有限的矛盾、提升LED灯板的可靠性；另外，还可使得各个LED灯板的地址确定可采用统一分配管理的方式，从而使得地址分配更加灵活可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及LED灯板和LED显示屏。
背景技术
在现有的LED(Light Emitting Diode,发光二极管)显示屏控制系统中，LED显示屏，不同于LED背光液晶显示屏，其通常是由多个LED箱体拼接而成，而每个LED箱体包括接收卡和电连接至接收卡的多个LED灯板，有些LED显示屏的LED箱体还会配置转接卡(或称Hub卡)，以将多个LED灯板连接至接收卡；在此，转接卡起到接口扩展的作用。
由于LED显示屏中的LED固有的半导体特性，不同的LED具有不同的发光特性以及衰减特性，因此有必要引入亮色度校正来实现LED显示屏的均匀显示。然而，随着亮色度校正技术不断发展的需求，将LED像素校正系数或LED像素的亮色度信息直接存储在LED灯板上将成为未来的趋势之一。
实用新型内容
因此，本实用新型提供一种带有存储器的LED灯板和采用该种LED灯板的LED显示屏。
具体地，本实用新型的一个实施例提供的一种LED灯板，包括电路板和设置在电路板上的多个LED。其中，LED灯板还包括单片机或可编程器件、以及存储器；所述单片机或可编程器件配置有前端接口、存储器接口和后端接口；前端接口和后端接口分别用于和前端外部电路通信及后端外部电路通信；存储器电连接单片机或可编程器件的存储器接口。
此外，本实用新型的一个实施例提供的一种LED显示屏，包括显示屏控制卡、以及电连接显示屏控制卡的第一LED灯板和第二LED灯板。其中，第一和第二LED灯板中的任意一个包括电路板和设置在电路板上的多个LED像素。此外，第一和第二LED灯板中的任意一个还包括单片机或可编程器件、以及存储器。所述单片机或可编程器件配置有前端接口、存储器接口和后端接口，所述存储器电连接所述存储器接口；第一LED灯板的前端接口电连接至显示屏控制卡，第二LED灯板的前端接口电连接至第一LED灯板的后端接口。
由上可知，本实用新型上述实施例通过在LED灯板上设置单片机或可编程器件搭配存储器进行运作，如此可以节省LED灯板与外部电路例如显示屏控制卡的连接线数量，此外还可以缓解因LED灯板上增设有存储器而造成的布线空间有限的矛盾；并且也提升了LED灯板的可靠性。另外，由于单片机或可编程器件的设置，使得各个LED灯板的地址确定可采用统一分配管理的方式，从而使得地址分配更加灵活可靠，并减少LED灯板程序的复杂性。
通过以下参考附图的详细说明，本实用新型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，而不是作为本实用新型的范围的限定，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，对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本实用新型的一个实施例的一种LED显示屏的结构原理示意图。
图2为图1所示LED显示屏中单个LED灯板的结构示意图。
图3为图1所示MCU的接口配置示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
图1为本实用新型的一个实施例的一种LED显示屏的结构原理示意图。如图1所示，LED显示屏100包括接收卡11、转接卡13以及LED灯板15a及15b。其中，LED灯板15a、15b通过转接卡13电连接至接收卡11。在此，转接卡13作为接口扩展之用，转接卡13上可以并行挂接多个LED灯板，且所挂接的LED灯板可以进行串行级联；例如图1所示的作为举例的两个LED灯板，LED灯板15b与LED灯板15a以级联方式电连接至转接卡13，因此，接收卡11通过转接卡13提供给LED灯板15b的信号需要通过LED灯板15a转发至LED灯板15b。当然，可以理解的是，对于LED灯板数量不多的LED显示屏，接收卡11可以直接与LED灯板15a、15b相连接而无需设置转接13，也即转接板13的设置与否可视实际需要而定。
本实施例中，接收卡11作为显示屏控制卡，其可从前端发送卡(图1中未绘示)接收视频数据并进行数据转换和灰度编码得到LED显示用信号，该LED显示用信号例如是由显示用信号提供电路111来提供，以传送给各个LED灯板15a、15b供LED驱动控制之用。接收卡11上通常会设置可编程器件例如FPGA(field programmable gate array，场可编程门阵列)器件或CPLD(complex programmable logic device，复杂可编程逻辑器件)等，用来进行数据转换和灰度编码。此外，接收卡11还可以设置存储器操作用电路113，用于实现对各个LED灯板15a、15b的数据读/写操作以及灯板地址确定。另外，可以理解的是，对于异步LED显示屏系统而言，其异步卡整合有同步LED显示屏系统的发送卡功能和接收卡功能，因此，在一些实施例中，直接将异步卡作为本实用新型的显示屏控制卡；当然，在某些异步LED显示屏系统中，异步卡除了自身可以直接带载一个或多个LED灯板，也可以再级联接收卡来带载更多的LED灯板。简而言之，本实用新型的显示控制卡可以理解为带有接收卡功能的控制卡。
请一并参考图1、图2和图3，本实施例中的LED灯板15a、15b可以具有相同的结构配置，为方便说明，下面仅以LED灯板15a作为举例来说明其结构设计。
具体地，LED灯板15a包括电路板150、多个LED像素151、MCU(或称单片机)153、存储器155、和LED显示驱动电路157(仅绘示于图2中)。如图2所示，各个LED像素151设置在电路板150的一侧，MCU153、存储器155和LED显示驱动电路157设置在电路板150的另一相对侧。
所述多个LED像素151中的单个LED像素151包括多种颜色的LED(为LED灯或LED芯片)，例如包括一个红色(R)LED、一个绿色(G)LED和一个蓝色(B)LED。需要说明的，单个LED像素151中所包含的LED的颜色并不限于三种，也可以为四种；单个颜色的LED的数量也不并限于一个，也可以为多个；简而言之，单个LED像素151中的LED的配置可据实际情况而定。
如图3所示，MCU153配置有前端接口1532、存储器接口1534和后端接口1536。其中，前端接口1532和后端接口1536例如是采用相同通信协议的接口，而存储器接口1534则采用不同于前端接口1532、后端接口1536的通信协议接口。举例来说，前端接口1532、后端接口1536例如是异步串行通信(UART,universal asynchronous receiver transmitter)口或其他通信接口；存储器接口1534例如是SPI接口(Serial PeripheralInterface,串行外设接口)或I2C(Inter-Integrated Circuit Bus)接口等。此处，对于SPI接口和I2C接口而言，从某个分类角度来看其属于总线接口，而从另一个分类角度来看其属于同步通信接口。
存储器155电连接至MCU153的存储器接口1534，其可用来存储灯板生产信息、灯板功能信息、灯板电气及物理信息、灯板运行信息及/或灯板校正相关信息等灯板信息。在此，存储器155例如是非易失性存储器，举例来说，其可以是闪存(Flash memory)或电可擦除只读存储器(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等；而存储器接口1534例如是SPI接口或I2C接口等串行总线接口或同步通信接口。
LED显示驱动电路157电连接电路板150上的多个LED像素151，其接收由接收卡11的显示用信号提供电路111提供并经由转接卡13转发的LED显示用信号后，根据接收到的属于自己的LED显示用信号驱动控制其带载的各个LED像素151，例如用来决定各个LED像素151中的各个LED的亮暗状态及灰度。
下面将结合图1对本实用新型的上述实施例的LED显示屏100的存储器操作原理进行说明。以下将以闪存作为存储器155的举例、以UART接口作为前端接口1532及后端接口1536的举例、以及以SPI接口作为存储器接口1534的举例进行说明，但其并非用来限制本实用新型。
具体地，MCU153用于完成灯板地址确定以及控制读/写存储器155的作用、并完成UART到SPI以及UART到UART的转换。
第一次读/写存储器155以前，需要接收卡11发送地址确定数据包以用于确定各个LED灯板15a、15b的灯板地址，例如LED灯板15a的MCU153在收到来自接收卡11的地址确定数据包后，继续产生另一个地址确定数据包给下一级LED灯板15b的MCU153，并且该产生的地址确定数据包中所包含的地址相对于LED灯板15a的MCU153接收到的地址确定数据包中所包含的地址增加了一个数值，例如加1；如果LED灯板15b之后还级联有LED灯板，则是采用同样的方式传递地址确定数据包。各个LED灯板15a、15b在接收地址确定数据包后会记录数据包中所包含的地址作为各自的灯板地址并分别反馈一个数据包给接收卡11。至此，完成各个LED灯板15a、15b的地址确定，该种采用地址统一分配管理的方式，使得地址分配更加灵活可靠，并减少LED灯板程序的复杂性。
之后，在对存储器155进行数据读/写操作时，由接收卡11通过UART接口协议发送带有灯板地址信息的存储器读/写命令给LED灯板15a的MCU153，如果所携带的灯板地址信息与由LED灯板15a的MCU153先前确定的灯板地址相符，则将接收到的命令转换成SPI接口协议的命令后传送给存储器155进行读/写操作，如果所携带的灯板地址信息与由LED灯板15a的MCU153先前确定的灯板地址不相符，则转发给下一级LED灯板15b的MCU153。此外，从LED灯板15a的存储器155读取到的数据则会通过LED灯板15a的MCU153处理后携带LED灯板15a的灯板地址信号一并传送给接收卡11，而对于来自后级的LED灯板例如15b的读取到的数据则由LED灯板15a的MCU153直接转发给接收卡11。
另外，需要说明的是，上述实施例中的MCU153也可替换成其他可编程器件，例如FPGA器件或CPLD等。另外，本领域技术人员在本实用新型的构思下还可适当变换上述实施例中的各个接口类型，这些适当的变化均应属于本实用新型的保护范围内。
综上可知，本实用新型上述实施例通过在LED灯板上设置单片机或可编程器件搭配存储器进行运作，如此可以节省LED灯板与外部电路例如显示屏控制卡的连接线数量，此外还可以缓解因LED灯板上增设有存储器而造成的布线空间有限的矛盾；并且也提升了LED灯板的可靠性。另外，由于单片机或可编程器件的设置，使得各个LED灯板的地址确定可采用统一分配管理的方式，从而使得地址分配更加灵活可靠，并减少LED灯板程序的复杂性。
本文中应用了具体个例对本实用新型LED灯板和LED显示屏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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以所附的权利要求为准。
Claims (10)
1.一种LED灯板，包括电路板和设置在所述电路板上的多个LED，其特征在于，所述LED灯板还包括：
单片机或可编程器件，其配置有前端接口、存储器接口和后端接口，所述前端接口和后端接口分别用于和前端外部电路通信及后端外部电路通信；以及
存储器，电连接所述单片机或可编程器件的所述存储器接口。
2.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述前端接口和后端接口为相同的通信协议接口，所述存储器接口为不同于所述前端接口及后端接口的通信协议接口。
3.如权利要求2所述的LED灯板，其特征在于，所述前端接口和后端接口为异步串行通信口，所述存储器接口为总线接口。
4.如权利要求3所述的LED灯板，其特征在于，所述总线接口为SPI接口或I2C接口。
5.一种LED显示屏，包括显示屏控制卡、和电连接至所述显示屏控制卡的第一LED灯板及第二LED灯板，所述第一和第二LED灯板中的任意一个包括电路板和设置在所述电路板上的多个LED像素；其特征在于：
所述第一和第二LED灯板中的任意一个还包括单片机或可编程器件、以及存储器，所述单片机或可编程器件配置有前端接口、存储器接口和后端接口，所述存储器电连接所述存储器接口；以及
所述第一LED灯板的所述前端接口电连接至所述显示屏控制卡，所述第二LED灯板的所述前端接口电连接至所述第一LED灯板的所述后端接口。
6.如权利要求5所述的LED显示屏，其特征在于，所述前端接口和后端接口为异步串行通信接口，所述存储器接口为同步通信接口。
7.如权利要求6所述的LED显示屏，其特征在于，所述同步通信接口为SPI接口或I2C接口。
8.如权利要求5所述的LED显示屏，其特征在于，还包括转接卡，所述第一LED灯板的所述前端接口通过所述转接卡电连接至所述显示屏控制卡。
9.如权利要求5所述的LED显示屏，其特征在于，所述显示屏控制卡设置有显示用信号提供电路，以输出LED显示用信号至所述第一及第二LED灯板以供驱动控制所述第一及第二LED灯板上的所述多个LED。
10.如权利要求5所述的LED显示屏，其特征在于，更包括第三LED灯板，所述第三LED灯板包括单片机或可编程器件、以及存储器；所述第三LED灯板的所述单片机或可编程器件至少配置有前端接口和存储器接口，所述第三LED灯板的所述存储器电连接所述第三LED灯板的所述存储器接口，所述第三LED灯板的所述前端接口电连接所述第二LED灯板的所述后端接口。
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