CN203849976U - 一种led显示屏智能模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种LED显示屏智能模组，包括STM32F103T8型的单片机U2和检测电路，所述单片机U2和检测电路连接。检测电路分别检测进入LED显示屏智能模组的电流值和接入LED显示屏智能模组的电压值，单片机U2根据检测的电流值和电压值，分别实现对该智能模组的功率状态和电压状态的智能监控功能。可见，该LED显示屏智能模组，能够不依赖LED显示屏控制系统实现监控电压状态和功率状态的智能监控功能，结构简单、实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种LED显示屏智能模组。
背景技术
LED显示屏作为一种新型的数字显示介质，以其逼真的色彩还原度、高亮度、长寿命等特点正广泛应用于新闻媒体发布、广告宣传、体育赛事转播、公共信息显示、舞台现场背景和楼宇亮化等诸多领域。现有的LED显示屏模组一般只具备显示功能，而不具备其他附加功能。若需要LED显示屏模组实现其他附加功能，可以在LED显示屏模组外部连接LED显示屏控制系统，该控制系统可以帮助LED显示屏模组实现LED显示控制功能和智能监控功能。不过该LED显示控制功能和智能监控功能会相互牵制、互相影响，若其中一方产生故障，则另一方就无法正常工作。另外，目前的LED显示屏模组也不具有保护功能，一旦发生短路或者电流冲击等情况就存在烧坏的风险。再者，对于LED显示屏模组而言，寿命是一项非常重要的参数，寿命对于LED显示屏模组故障的诊断具有积极作用，而目前的LED显示屏模组也没有寿命参数的检测和记录功能。可见，随着LED显示屏技术的蓬勃发展，人们对LED显示屏模组提出了越来越多的新的要求，普通LED显示屏模组已经无法满足人们对LED显示屏模组的要求，人们迫切需要一种自身就具备智能监控功能的LED显示屏模组。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种LED显示屏智能模组，能够不依赖LED显示屏控制系统实现监控电压状态和功率状态的智能监控功能，结构简单、实用性强。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种LED显示屏智能模组，包括STM32F103T8型的单片机U2和检测电路，所述单片机U2和检测电路连接；
所述检测电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述电阻R3的一端分别与电源+5V端、电阻R1的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与单片机U2的第7引脚、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接地；所述电阻R4的一端与电阻R1的另一端连接，所述电阻R4的另一端分别与单片机U2的第8引脚、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括保护电路，所述保护电路分别与检测电路、单片机U2连接，所述保护电路包括继电器K1，所述继电器K1的动触点1端连接模组+5V端，继电器K1的静触点2端悬空，继电器K1的静触点3端连接所述电阻R4的一端，继电器K1的电压输出4端接地，继电器K1的电压输入5端连接单片机U2的第33引脚。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括温度探测电路，所述温度探测电路和单片机U2连接，所述温度探测电路包括DS18B20型的温度传感芯片U1和电阻R2，温度传感芯片U1的第3引脚连接电源+5V端，温度传感芯片U1的第4引脚分别与单片机U2的第34引脚、电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端连接电源VCC端，温度传感芯片U1的第5引脚接地。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括FLASH电路，所述FLASH电路和单片机U2连接，所述FLASH电路包括SST25VF016B型的存储芯片U3、电阻R10、电阻R11和电容C3，所述存储芯片U3的第1引脚分别与电阻R10的一端、电阻R11的一端连接，电阻R10的另一端连接电源3.3V端、电阻R11的另一端连接单片机U2的第11引脚，存储芯片U3的第2引脚连接单片机U2的第13引脚，存储芯片U3的第3引脚连接电源3.3V端，存储芯片U3的第4引脚接地，存储芯片U3的第5引脚连接单片机U2的第14引脚,存储芯片U3的第6引脚连接单片机U2的第12引脚，存储芯片U3的第7引脚分别与存储芯片U3的第8引脚、电源3.3V端、电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括计时电路，所述计时电路和单片机U2连接，所述计时电路包括电阻R7、8M型的晶振Y1、电容C1和电容C2,所述电阻R7的一端分别与单片机U2的第2引脚、晶振Y1的一端、电容C1的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与单片机U2的第3引脚、晶振Y1的另一端、电容C2的一端连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端分别接地。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括串口电路，所述串口电路和单片机U2连接，所述串口电路包括电阻R8和电阻R9，所述电阻R8的一端与单片机U2的第22引脚连接，电阻R8的另一端与USART_RX串口接收端连接，所述电阻R9的一端与单片机U2的第21引脚连接，所述电阻R9的另一端与USART_TX串口发送端连接。
其中，所述电阻R3和电阻R4均为4KΩ电阻，所述电阻R5和电阻R6均为6KΩ电阻，所述电阻R1为0.01Ω电阻。
其中，所述电阻R10为10KΩ电阻，所述电容C3为100nF电容。
其中，所述电阻R7为1MΩ电阻,所述电容C1和电容C2均为20pF电容。
其中，所述电阻R8和电阻R9均为47Ω电阻。
本实用新型的有益效果在于：一种LED显示屏智能模组，包括STM32F103T8型的单片机U2和检测电路，所述单片机U2和检测电路连接。检测电路分别检测进入LED显示屏智能模组的电流值和接入LED显示屏智能模组的电压值，单片机U2根据检测的电流值和电压值，分别实现对该智能模组的功率状态和电压状态的智能监控功能。可见，该LED显示屏智能模组，能够不依赖LED显示屏控制系统实现监控电压状态和功率状态的智能监控功能，结构简单、实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的检测电路和保护电路的电路图。
图2是本实用新型提供的温度探测电路的电路图。
图3是本实用新型提供的FLASH电路的电路图。
图4是本实用新型提供的单片机分别与计时电路、串口电路连接的电路图。
图5是本实用新型提供的LED显示屏智能模组的结构方框图。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1，其是本实用新型提供的检测电路和保护电路的电路图。
一种LED显示屏智能模组，包括STM32F103T8型的单片机U2和检测电路，所述单片机U2和检测电路连接；
所述检测电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述电阻R3的一端分别与电源+5V端、电阻R1的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与单片机U2的第7引脚、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接地；所述电阻R4的一端与电阻R1的另一端连接，所述电阻R4的另一端分别与单片机U2的第8引脚、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地。
其中，所述电阻R3和电阻R4均为4KΩ电阻，所述电阻R5和电阻R6均为6KΩ电阻，所述电阻R1为0.01Ω电阻。
检测电路实现LED显示屏智能模组的功率检测功能和电压检测功能。功率检测功能主要是检测进入LED显示屏智能模组的电流值，当出现短路和电流冲击等过电流现象，可立即由单片机U2输出启动保护信号以防止LED显示屏智能模组被损坏。电压检测功能主要用于检测接入LED显示屏智能模组的电压值，电压值有助于判断LED显示屏智能模组是否工作正常，同时一旦出现过电压现象，可立即由单片机U2输出启动保护信号以防止LED显示屏智能模组被损坏。
功率检测功能的工作原理为：功率检测电路由电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6组成，电阻R1串联在电源+5V输入端和模组+5V端之间，由于单片机U2的最大采样电压为3.3V，所以要降压后采样。电阻R3和电阻R5组成分压电路，AD1处的电压值为电阻R1左端电压的70％，通过检测AD1处的电压就可以得出电阻R1左端电压；同理，电阻R1右端电压通过检测AD2处的电压也可以得出。由于电阻R1阻值已知，通过计算就可得出通过电阻R1的电流，进而算出此时电源的功率。
电压检测功能的工作原理为：电压检测电路由电阻R4和电阻R6组成，AD2处的电压通过计算可以得出，AD2处的电压即为实际输入LED显示屏智能模组的电压。
可见，该LED显示屏智能模组，能够不依赖LED显示屏控制系统实现监控电压状态和功率状态的智能监控功能，结构简单、实用性强。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括保护电路，所述保护电路分别与检测电路、单片机U2连接，所述保护电路包括继电器K1，所述继电器K1的动触点1端连接模组+5V端，继电器K1的静触点2端悬空，继电器K1的静触点3端连接所述电阻R4的一端，继电器K1的电压输出4端接地，继电器K1的电压输入5端连接单片机U2的第33引脚。
所述保护电路实现保护功能，保护功能的工作原理为：保护电路包括继电器K1，继电器K1的K1_KZ端由单片机PB6控制，单片机上电时会去判断电路是否出现过电压、功率过大等情况，如果一切正常引脚输出高电平，继电器吸合电源接入LED显示屏智能模组；如果出现异常则引脚输出低电平，继电器断开电源切断LED显示屏智能模组。
请参考图2，其是本实用新型提供的温度探测电路的电路图。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括温度探测电路，所述温度探测电路和单片机U2连接，所述温度探测电路包括DS18B20型的温度传感芯片U1和电阻R2，温度传感芯片U1的第3引脚连接电源+5V端，温度传感芯片U1的第4引脚分别与单片机U2的第34引脚、电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端连接电源VCC端，温度传感芯片U1的第5引脚接地。
优选的，所述电阻R2为4.7KΩ电阻。
温度探测电路用于探测LED显示屏智能模组工作时的PCB温度，防止PCB温度过高造成LED显示屏智能模组烧坏的现象发生。优选的，当出现PCB温度过高的情况时，LED显示屏智能模组还可以采用限流电路以限制进入LED显示屏智能模组的电流大小，进而降低PCB温度。限流电路可根据本领域技术人员掌握的公知常识，在本技术方案的技术背景之下，选用不同的电路连接方式和不同参数的元器件。
温度探测电路主要由DS18B20温度传感器组成，该传感器可以把环境温度转换成12位的数字信号，单片机通过DQ引脚把数据读出。
请参考图3，其是本实用新型提供的FLASH电路的电路图。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括FLASH电路，所述FLASH电路和单片机U2连接，所述FLASH电路包括SST25VF016B型的存储芯片U3、电阻R10、电阻R11和电容C3，所述存储芯片U3的第1引脚分别与电阻R10的一端、电阻R11的一端连接，电阻R10的另一端连接电源3.3V端、电阻R11的另一端连接单片机U2的第11引脚，存储芯片U3的第2引脚连接单片机U2的第13引脚，存储芯片U3的第3引脚连接电源3.3V端，存储芯片U3的第4引脚接地，存储芯片U3的第5引脚连接单片机U2的第14引脚,存储芯片U3的第6引脚连接单片机U2的第12引脚，存储芯片U3的第7引脚分别与存储芯片U3的第8引脚、电源3.3V端、电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地。
优选的，所述电阻R10为10KΩ电阻，所述电容C3为100nF电容。
FLASH电路主要由SST25VF016B串行FLASH组成，FLASH电路实现存储数据功能，主要是用于存储寿命数据、温度数据、受过电流冲击的次数等数据。
请参考图4，其是本实用新型提供的单片机分别与计时电路、串口电路连接的电路图。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括计时电路，所述计时电路和单片机U2连接，所述计时电路包括电阻R7、8M型的晶振Y1、电容C1和电容C2,所述电阻R7的一端分别与单片机U2的第2引脚、晶振Y1的一端、电容C1的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与单片机U2的第3引脚、晶振Y1的另一端、电容C2的一端连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端分别接地。
优选的，所述电阻R7为1MΩ电阻,所述电容C1和电容C2均为20pF电容。
计时电路实现寿命检测功能，寿命检测功能主要用于记录LED显示屏智能模组的寿命，也可以记录LED显示屏智能模组最近几次的工作时间。
其中，所述LED显示屏智能模组还包括串口电路，所述串口电路和单片机U2连接，所述串口电路包括电阻R8和电阻R9，所述电阻R8的一端与单片机U2的第22引脚连接，电阻R8的另一端与USART_RX串口接收端连接，所述电阻R9的一端与单片机U2的第21引脚连接，所述电阻R9的另一端与USART_TX串口发送端连接。
优选的，所述电阻R8和电阻R9均为47Ω电阻。
串口电路实现传输数据功能。传输数据功能主要用于给智能系统预留一个数据接入口，智能系统可以通过该接入口访问LED显示屏智能模组存储的检测数据。
请参考图5，其是本实用新型提供的LED显示屏智能模组的结构方框图。
本实用新型提供的LED显示屏智能模组，包括STM32F103T8型的单片机U2、检测电路、保护电路、温度探测电路、FLASH电路、计时电路和串口电路，解决了目前LED显示屏智能化问题，从基本的组件模组入手，提供了一种功能多样、智能化的解决方案。该LED显示屏智能模组无需依赖LED显示屏控制系统就能实现检测功能、保护功能、温度探测功能、存储数据功能、寿命检测功能和传输数据功能等多种智能功能。
其中，所述单片机U2设置于LED显示屏智能模组外壳的内部，单片机与LED显示屏智能模组外壳固定连接；或，
所述单片机U2设置于LED显示屏智能模组外壳的外部，单片机与LED显示屏智能模组外壳可拆卸连接。
LED显示屏智能模组可以使用外置的单片机或微处理器来实现智能功能，LED显示屏智能模组上只具有功能电路和功能接口，外置单片机或微处理器通过功能接口来实现该智能模组的智能监控功能。
本实用新型提供的LED显示屏智能模组，包括STM32F103T8型的单片机U2和检测电路，所述单片机U2和检测电路连接。检测电路分别检测进入LED显示屏智能模组的电流值和接入LED显示屏智能模组的电压值，单片机U2根据检测的电流值和电压值，分别实现对该智能模组的功率状态和电压状态的智能监控功能。可见，该LED显示屏智能模组，能够不依赖LED显示屏控制系统实现监控电压状态和功率状态的智能监控功能，结构简单、实用性强。
上述各种电路，本领域技术人员还可以根据公知常识，在本技术方案的技术背景下，选用不同的电路连接方式和不同参数的元器件以实现各电路对应的功能，此处不再举例赘述。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，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，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种LED显示屏智能模组，其特征在于：包括STM32F103T8型的单片机U2和检测电路，所述单片机U2和检测电路连接；
所述检测电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述电阻R3的一端分别与电源+5V端、电阻R1的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与单片机U2的第7引脚、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接地；所述电阻R4的一端与电阻R1的另一端连接，所述电阻R4的另一端分别与单片机U2的第8引脚、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述LED显示屏智能模组还包括保护电路，所述保护电路分别与检测电路、单片机U2连接，所述保护电路包括继电器K1，所述继电器K1的动触点1端连接模组+5V端，继电器K1的静触点2端悬空，继电器K1的静触点3端连接所述电阻R4的一端，继电器K1的电压输出4端接地，继电器K1的电压输入5端连接单片机U2的第33引脚。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述LED显示屏智能模组还包括温度探测电路，所述温度探测电路和单片机U2连接，所述温度探测电路包括DS18B20型的温度传感芯片U1和电阻R2，温度传感芯片U1的第3引脚连接电源+5V端，温度传感芯片U1的第4引脚分别与单片机U2的第34引脚、电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端连接电源VCC端，温度传感芯片U1的第5引脚接地。
4.根据权利要求1所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述LED显示屏智能模组还包括FLASH电路，所述FLASH电路和单片机U2连接，所述FLASH电路包括SST25VF016B型的存储芯片U3、电阻R10、电阻R11和电容C3，所述存储芯片U3的第1引脚分别与电阻R10的一端、电阻R11的一端连接，电阻R10的另一端连接电源3.3V端、电阻R11的另一端连接单片机U2的第11引脚，存储芯片U3的第2引脚连接单片机U2的第13引脚，存储芯片U3的第3引脚连接电源3.3V端，存储芯片U3的第4引脚接地，存储芯片U3的第5引脚连接单片机U2的第14引脚,存储芯片U3的第6引脚连接单片机U2的第12引脚，存储芯片U3的第7引脚分别与存储芯片U3的第8引脚、电源3.3V端、电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述LED显示屏智能模组还包括计时电路，所述计时电路和单片机U2连接，所述计时电路包括电阻R7、8M型的晶振Y1、电容C1和电容C2,所述电阻R7的一端分别与单片机U2的第2引脚、晶振Y1的一端、电容C1的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与单片机U2的第3引脚、晶振Y1的另一端、电容C2的一端连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端分别接地。
6.根据权利要求1所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述LED显示屏智能模组还包括串口电路，所述串口电路和单片机U2连接，所述串口电路包括电阻R8和电阻R9，所述电阻R8的一端与单片机U2的第22引脚连接，电阻R8的另一端与USART_RX串口接收端连接，所述电阻R9的一端与单片机U2的第21引脚连接，所述电阻R9的另一端与USART_TX串口发送端连接。
7.根据权利要求1所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述电阻R3和电阻R4均为4KΩ电阻，所述电阻R5和电阻R6均为6KΩ电阻，所述电阻R1为0.01Ω电阻。
8.根据权利要求4所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述电阻R10为10KΩ电阻，所述电容C3为100nF电容。
9.根据权利要求5所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述电阻R7为1MΩ电阻,所述电容C1和电容C2均为20pF电容。
10.根据权利要求6所述的LED显示屏智能模组，其特征在于，所述电阻R8和电阻R9均为47Ω电阻。
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